RTLS adalah singkatan dari Sistem Lokasi Waktu Nyata.
RTLS merupakan metode radiolokasi berbasis sinyal yang dapat aktif atau pasif. Diantaranya, yang aktif dibagi menjadi AOA (arrival Angle positioning) dan TDOA (arrival time differential positioning), TOA (arrival time), TW-TOF (two-way flight time), NFER (near-field elektromagnetik rentang) dan sebagainya pada.
Berbicara tentang penentuan posisi, semua orang pertama-tama akan memikirkan GPS, berdasarkan penentuan posisi satelit GNSS (Global Navigation Satellite System) telah ada dimana-mana, namun penentuan posisi satelit memiliki keterbatasan: sinyal tidak dapat menembus gedung untuk mencapai penentuan posisi dalam ruangan.
Jadi, bagaimana cara mengatasi masalah penentuan posisi dalam ruangan?
Dengan terus berkembangnya permintaan pasar pemosisian dalam ruangan yang didorong oleh permintaan dan teknologi komunikasi nirkabel, teknologi identifikasi sensor dan teknologi interkoneksi data besar, Internet of Things dan teknologi lainnya, masalah ini secara bertahap telah teratasi, dan rantai industri terus diperkaya dan matang.
Teknologi pemosisian dalam ruangan Bluetooth
Teknologi Bluetooth dalam ruangan adalah dengan menggunakan beberapa titik akses LAN Bluetooth yang dipasang di dalam ruangan, memelihara jaringan sebagai mode koneksi jaringan dasar berbasis multi-pengguna, dan memastikan bahwa titik akses LAN Bluetooth selalu menjadi perangkat utama jaringan mikro, dan kemudian melakukan triangulasi node buta yang baru ditambahkan dengan mengukur kekuatan sinyal.
Saat ini, ada dua cara utama untuk menemukan lokasi Bluetooth iBeacon: berdasarkan RSSI (indikasi kekuatan sinyal yang diterima) dan berdasarkan posisi sidik jari, atau kombinasi keduanya.
Masalah terbesar berdasarkan jarak adalah lingkungan dalam ruangan yang rumit, dan Bluetooth, sebagai sinyal frekuensi tinggi 2.4GHz, akan sangat terganggu. Selain berbagai pantulan dan refraksi dalam ruangan, nilai RSSI yang diperoleh ponsel tidak banyak menjadi nilai referensi; Pada saat yang sama, untuk meningkatkan akurasi posisi, nilai RSSI harus diperoleh beberapa kali untuk memuluskan hasilnya, yang berarti penundaan meningkat. Masalah terbesar berdasarkan penentuan posisi sidik jari adalah biaya tenaga kerja dan waktu untuk memperoleh data sidik jari pada tahap awal sangat tinggi, dan pemeliharaan database sulit dilakukan. Dan jika toko menambahkan stasiun pangkalan baru atau melakukan modifikasi lain, data sidik jari asli mungkin tidak dapat diterapkan lagi. Oleh karena itu, cara mempertimbangkan dan memilih antara keakuratan posisi, penundaan, dan biaya telah menjadi masalah utama penentuan posisi Bluetooth.
Kekurangan: Transmisi Bluetooth tidak terpengaruh oleh saling berhadapan, tetapi untuk lingkungan ruang yang kompleks, stabilitas sistem Bluetooth sedikit buruk, terganggu oleh sinyal kebisingan, dan harga perangkat dan perlengkapan Bluetooth relatif mahal;
Aplikasi: Pemosisian dalam ruangan Bluetooth terutama digunakan untuk menemukan lokasi orang di area kecil, seperti aula atau toko satu lantai.
Teknologi lokasi Wi-Fi
Ada dua jenis teknologi penentuan posisi WiFi, satu melalui kekuatan sinyal nirkabel perangkat seluler dan tiga titik akses jaringan nirkabel, melalui algoritma diferensial, untuk melakukan triangulasi lokasi orang dan kendaraan dengan lebih akurat. Cara lainnya adalah dengan mencatat terlebih dahulu kekuatan sinyal dari sejumlah besar titik yang ditentukan lokasinya, dengan membandingkan kekuatan sinyal dari peralatan yang baru ditambahkan dengan database data yang besar untuk menentukan lokasi.
Keuntungan: akurasi tinggi, biaya perangkat keras rendah, tingkat transmisi tinggi; Hal ini dapat diterapkan untuk mencapai tugas penentuan posisi, pemantauan dan pelacakan skala besar yang kompleks.
Kekurangan: Jarak transmisi pendek, konsumsi daya tinggi, umumnya topologi star.
Aplikasi :Pemosisian WiFi cocok untuk penentuan posisi dan navigasi orang atau mobil, dan dapat digunakan di institusi medis, taman hiburan, pabrik, pusat perbelanjaan, dan acara lain yang memerlukan penentuan posisi dan navigasi.
Teknologi penentuan posisi dalam ruangan RFID
Identifikasi frekuensi radio (RFID) teknologi penentuan posisi dalam ruangan menggunakan mode frekuensi radio, antena tetap untuk menyesuaikan sinyal radio ke dalam medan elektromagnetik, label yang ditempelkan pada barang ke dalam medan magnet setelah arus induksi dihasilkan untuk mengirimkan data keluar, untuk bertukar data dalam berbagai komunikasi dua arah untuk mencapai tujuan identifikasi dan triangulasi.
Identifikasi Frekuensi Radio (RFID) adalah teknologi komunikasi nirkabel yang dapat mengidentifikasi target tertentu melalui sinyal radio dan membaca dan menulis data terkait tanpa perlu membuat kontak mekanis atau optik antara sistem identifikasi dan target tertentu.
Sinyal radio mengirimkan data dari tag yang ditempelkan pada suatu item melalui medan elektromagnetik yang disetel ke frekuensi radio untuk secara otomatis mengidentifikasi dan melacak item tersebut. Ketika beberapa label dikenali, energi dapat diperoleh dari medan elektromagnetik yang dipancarkan oleh pengidentifikasi, dan baterai tidak diperlukan; Ada juga tag yang memiliki sumber listrik sendiri dan dapat secara aktif memancarkan gelombang radio (medan elektromagnetik yang disetel ke frekuensi radio). Tag tersebut berisi informasi yang disimpan secara elektronik yang dapat diidentifikasi dalam jarak beberapa meter. Berbeda dengan kode batang, tag RF tidak perlu sejajar dengan pengidentifikasi dan juga dapat disematkan pada objek yang dilacak.
Keuntungan: Teknologi penentuan posisi dalam ruangan RFID sangat dekat, tetapi dapat memperoleh informasi akurasi posisi tingkat sentimeter dalam beberapa milidetik; Ukuran labelnya relatif kecil dan biayanya rendah.
Kekurangan: tidak ada kemampuan komunikasi, kemampuan anti-interferensi yang buruk, tidak mudah diintegrasikan ke sistem lain, dan keamanan dan perlindungan privasi pengguna serta standarisasi internasional yang tidak sempurna.
Aplikasi: Pemosisian dalam ruangan RFID telah banyak digunakan di gudang, pabrik, pusat perbelanjaan dalam arus barang, penentuan posisi komoditas.
Teknologi penentuan posisi dalam ruangan Zigbee
ZigBee (protokol LAN berdaya rendah berdasarkan standar IEEE802.15.4) teknologi penentuan posisi dalam ruangan membentuk jaringan antara sejumlah node yang akan diuji dan node referensi serta gateway. Node yang akan diuji dalam jaringan mengirimkan informasi siaran, mengumpulkan data dari setiap node referensi yang berdekatan, dan memilih koordinat X dan Y dari node referensi dengan sinyal terkuat. Kemudian, koordinat node lain yang terkait dengan node referensi dihitung. Terakhir, data dalam mesin pemosisian diproses, dan nilai offset dari node referensi terdekat dianggap untuk mendapatkan posisi sebenarnya dari node yang diuji dalam jaringan besar.
Lapisan protokol ZigBee dari bawah ke atas adalah lapisan fisik (PHY), lapisan akses media (MAC), lapisan jaringan (NWK), lapisan aplikasi (APL) dan seterusnya. Perangkat jaringan memiliki tiga peran: Koordinator ZigBee, Router ZigBee, dan Perangkat Akhir ZigBee. Topologi jaringan dapat berupa star, tree, dan network.
Keuntungan: konsumsi daya rendah, biaya rendah, penundaan singkat, kapasitas tinggi dan keamanan tinggi, jarak transmisi jauh; Ini dapat mendukung topologi jaringan, topologi pohon dan struktur topologi bintang, jaringan fleksibel, dan dapat mewujudkan transmisi multi-hop.
Kekurangan: Kecepatan transmisi rendah, dan akurasi posisi memerlukan algoritma yang lebih tinggi.
Aplikasi: penentuan posisi sistem zigbee telah banyak digunakan dalam penentuan posisi dalam ruangan, kontrol industri, pemantauan lingkungan, kontrol rumah pintar dan bidang lainnya.
Teknologi penentuan posisi UWB
Teknologi penentuan posisi ultra wideband (UWB) adalah teknologi baru yang sangat berbeda dengan teknologi penentuan posisi komunikasi tradisional. Ia menggunakan node jangkar dan node jembatan yang telah diatur sebelumnya dengan posisi yang diketahui untuk berkomunikasi dengan node buta yang baru ditambahkan, dan menggunakan triangulasi atau penentuan posisi "sidik jari" untuk menentukan posisinya.
Teknologi nirkabel ultra-wideband (UWB) adalah teknologi pemosisian nirkabel dalam ruangan berpresisi tinggi yang diusulkan dalam beberapa tahun terakhir, dengan resolusi waktu tingkat danodetik yang tinggi, dikombinasikan dengan algoritme rentang berbasis waktu kedatangan, secara teoritis dapat mencapai akurasi pemosisian tingkat sentimeter, Yang dapat memenuhi kebutuhan posisi aplikasi industri.
Keseluruhan sistem dibagi menjadi tiga lapisan: lapisan manajemen, lapisan layanan, dan lapisan lapangan. Hirarki sistem terbagi dengan jelas dan strukturnya jelas.
Lapisan bidang terdiri dari titik jangkar posisi dan Tag posisi:
· Temukan Jangkar
Jangkar lokasi menghitung jarak antara Tag dan Tag itu sendiri, dan mengirimkan paket kembali ke mesin penghitungan lokasi dalam mode kabel atau WLAN.
· Label Lokasi
Tag dikaitkan dengan orang dan objek yang ditempatkan, berkomunikasi dengan Anchor, dan menyiarkan lokasinya sendiri.
Keuntungan: Bandwidth GHz, akurasi posisi tinggi; Penetrasi kuat, efek anti-multipath yang baik, keamanan tinggi.
Kekurangan: Karena node buta yang baru ditambahkan juga memerlukan komunikasi aktif, konsumsi dayanya tinggi, dan biaya sistemnya tinggi.
Aplikasi: Teknologi ultra-wideband dapat digunakan untuk deteksi radar, serta penentuan posisi dan navigasi dalam ruangan yang akurat di berbagai bidang.
Sistem penentuan posisi ultrasonik
Teknologi penentuan posisi ultrasonik didasarkan pada sistem jangkauan ultrasonik dan dikembangkan oleh sejumlah transponder dan pengintai utama: pengintai utama ditempatkan pada objek yang akan diukur, transponder mengirimkan sinyal radio yang sama ke posisi tetap transponder, transponder mengirimkan sinyal ultrasonik ke pengintai utama setelah menerima sinyal, dan menggunakan metode rentang refleksi dan algoritma triangulasi untuk menentukan lokasi objek.
Keuntungan: Akurasi penentuan posisi secara keseluruhan sangat tinggi, mencapai tingkat sentimeter; Strukturnya relatif sederhana, memiliki penetrasi tertentu dan ultrasonik itu sendiri memiliki kemampuan anti interferensi yang kuat.
Kekurangan: redaman besar di udara, tidak cocok untuk acara besar; Rentang refleksi sangat dipengaruhi oleh efek multipath dan propagasi non-line-of-sight, yang menyebabkan investasi fasilitas perangkat keras yang mendasarinya memerlukan analisis dan perhitungan yang akurat, dan biayanya terlalu tinggi.
Aplikasi: Teknologi penentuan posisi ultrasonik telah banyak digunakan dalam pena digital, dan teknologi tersebut juga digunakan dalam pencarian prospek lepas pantai, dan teknologi penentuan posisi dalam ruangan terutama digunakan untuk penentuan posisi objek di bengkel tak berawak.
