Confronto di 6 RTL interni (Sistemi di posizione in tempo reale) Tecnologie

RTLS è abbreviazione per i sistemi di posizione in tempo reale.

RTLS è un metodo di radiolocalizzazione basato sul segnale che può essere attivo o passivo. Tra loro, l'attivo è diviso in AOA (Posizionamento dell'angolo di arrivo) e tdoa (Posizionamento della differenza di tempo di arrivo), Coraggioso(Tempo di arrivo), Tw-tof(Tempo di volo a due vie), Nautico(distanza elettromagnetica a campo vicino) e così via.

Parlando di posizionamento, Tutti penseranno per la prima volta al GPS, Basato su GNSS(Sistema satellite di navigazione globale) Il posizionamento satellitare è stato ovunque, Ma il posizionamento satellitare ha i suoi limiti: Il segnale non può penetrare nell'edificio per ottenere il posizionamento interno.

COSÌ, come risolvere il problema del posizionamento interno?

Con il continuo sviluppo del posizionamento interno del mercato della domanda di tecnologia di comunicazione guidata e wireless, Tecnologia di identificazione del sensore e tecnologia di interconnessione dei big data, L'Internet of Things e altre tecnologie, Questo problema è stato gradualmente risolto, e la catena industriale è stata continuamente arricchita e matura.

Tecnologia di posizionamento interno Bluetooth

La tecnologia interna Bluetooth consente di utilizzare diversi punti di accesso LAN Bluetooth installati nella stanza, Mantieni la rete come modalità di connessione di rete di base basata su utenti multi-utente, e assicurarsi che il punto di accesso LAN Bluetooth sia sempre il dispositivo principale della micro-network, e quindi triangolare il nodo cieco appena aggiunto misurando la potenza del segnale.

Attualmente, Esistono due modi principali per individuare Bluetooth IBEACON: Basato su RSSI(Ricevuto indicazione della resistenza del segnale) e basato sul posizionamento dell'impronta digitale, o una combinazione di entrambi.

Il problema più grande basato sulla distanza è che l'ambiente interno è complesso, e Bluetooth, come un segnale ad alta frequenza a 2,4 GHz, sarà molto interferito con. Oltre a varie riflessioni interne e rifrazioni, I valori RSSI ottenuti dai telefoni cellulari non sono molto valore di riferimento; Allo stesso tempo, Al fine di migliorare l'accuratezza del posizionamento, Il valore RSSI deve essere ottenuto più volte per appianare i risultati, il che significa che il ritardo aumenta. Il problema più grande basato sul posizionamento delle impronte digitali è che il costo del lavoro e il costo del tempo per ottenere i dati delle impronte digitali nella fase iniziale è molto elevato, e la manutenzione del database è difficile. E se il negozio aggiunge una nuova stazione base o apporta altre modifiche, I dati di impronte digitali originali potrebbero non essere più applicabili. Perciò, Come pesare e scegliere tra l'accuratezza del posizionamento, Ritardo e costo è diventato il problema principale del posizionamento Bluetooth.

Svantaggi: La trasmissione Bluetooth non è influenzata dalla linea di vista, Ma per ambienti spaziali complessi, La stabilità del sistema Bluetooth è leggermente scarsa, interferito dai segnali di rumore, e il prezzo dei dispositivi e delle attrezzature Bluetooth è relativamente costoso;

Applicazione: Il posizionamento interno Bluetooth viene utilizzato principalmente per individuare le persone in una piccola area, come una sala o un negozio a un piano.

Tecnologia di posizione Wi-Fi

Esistono due tipi di tecnologia di posizionamento WiFi, Uno è attraverso la potenza del segnale wireless dei dispositivi mobili e tre punti di accesso alla rete wireless, attraverso l'algoritmo differenziale, per triangolare più accuratamente la posizione di persone e veicoli. L'altro è registrare in anticipo la potenza del segnale di un gran numero di punti determinati dalla posizione, confrontando la potenza del segnale dell'apparecchiatura appena aggiunta con un ampio database di dati per determinare la posizione.

Vantaggi: alta precisione, basso costo hardware, alta velocità di trasmissione; Può essere applicato per ottenere un complesso posizionamento su larga scala, Attività di monitoraggio e monitoraggio.

Svantaggi: Distanza di trasmissione breve, Alto consumo di energia, Generalmente topologia a stella.

Applicazione :Il posizionamento WiFi è adatto per il posizionamento e la navigazione di persone o auto, e può essere utilizzato nelle istituzioni mediche, parchi a tema, fabbriche, centri commerciali e altre occasioni che necessitano di posizionamento e navigazione.

Tecnologia di posizionamento interno RFID

Identificazione a radiofrequenza (RFID) La tecnologia di posizionamento interno utilizza la modalità radiofrequenzia, l'antenna fissa per regolare il segnale radio nel campo elettromagnetico, l'etichetta collegata all'elemento nel campo magnetico dopo la corrente di induzione generata per trasmettere i dati, Al fine di scambiare i dati in più comunicazioni a due vie per raggiungere lo scopo dell'identificazione e della triangolazione.

Identificazione a radiofrequenza (RFID) è una tecnologia di comunicazione wireless in grado di identificare un target specifico tramite segnali radio e dati relativi a lettura e scrittura senza la necessità di stabilire un contatto meccanico o ottico tra il sistema di identificazione e l'obiettivo specifico.

I segnali radio trasmettono i dati da un tag collegato a un elemento tramite un campo elettromagnetico sintonizzato su una radiofrequenza per identificare e tracciare automaticamente l'elemento. Quando vengono riconosciute alcune etichette, L'energia può essere ottenuta dal campo elettromagnetico emesso dall'identificatore, e le batterie non sono necessarie; Ci sono anche tag che hanno la loro fonte di alimentazione e possono emettere attivamente le onde radio (Campi elettromagnetici sintonizzati alle frequenze radiofoniche). I tag contengono informazioni memorizzate elettronicamente che possono essere identificate entro pochi metri. A differenza dei codici a barre, I tag RF non devono essere nella linea di vista dell'identificatore e possono anche essere incorporati nell'oggetto da monitorare.

Vantaggi: La tecnologia di posizionamento interno RFID è molto vicina, Ma può ottenere informazioni di accuratezza del posizionamento a livello centrale in pochi millisecondi; La dimensione dell'etichetta è relativamente piccola, E il costo è basso.

Svantaggi: nessuna capacità di comunicazione, Scarsa capacità anti-interferenza, non facile da integrare in altri sistemi, E la sicurezza e la protezione della privacy dell'utente e la standardizzazione internazionale non sono perfette.

Applicazione: Il posizionamento interno RFID è stato ampiamente utilizzato nei magazzini, fabbriche, centri commerciali nel flusso di merci, Posizionamento delle materie prime.

Tecnologia di posizionamento interno Zigbee

Zigbee (Protocollo LAN a bassa potenza basato sullo standard IEEE802.15.4) La tecnologia di posizionamento interno forma una rete tra un numero di nodi da testare e di riferimento e il gateway. I nodi da testare nella rete inviano informazioni sulla trasmissione, Raccogli i dati da ciascun nodo di riferimento adiacente, e selezionare le coordinate xey del nodo di riferimento con il segnale più forte. Poi, Vengono calcolate le coordinate degli altri nodi associati al nodo di riferimento. Finalmente, I dati nel motore di posizionamento vengono elaborati, e il valore di offset dal nodo di riferimento più vicino è considerato per ottenere la posizione effettiva del nodo in test nella rete di grandi dimensioni.

Lo strato di protocollo Zigbee dal basso verso l'alto è uno strato fisico (Phy), Livello di accesso ai media (Mac), livello di rete (NWK), Livello dell'applicazione (Apl) e così via. I dispositivi di rete hanno tre ruoli: Coordinatore Zigbee, Router Zigbee, e dispositivo End Zigbee. Le topologie di rete possono essere stelle, albero, e rete.

Vantaggi: basso consumo energetico, basso costo, breve ritardo, alta capacità e alta sicurezza, Distanza di trasmissione lunga; Può supportare la topologia di rete, Topologia degli alberi e struttura della topologia a stella, La rete è flessibile, e può realizzare la trasmissione multi-hop.

Svantaggi: La velocità di trasmissione è bassa, e l'accuratezza del posizionamento richiede algoritmi più elevati.

Applicazione: Il posizionamento del sistema a zigbee è stato ampiamente utilizzato nel posizionamento interno, controllo industriale, Monitoraggio ambientale, Controllo della casa intelligente e altri campi.

Tecnologia di posizionamento UWB

Banda larga (Uwb) La tecnologia di posizionamento è una nuova tecnologia, che è molto diverso dalla tradizionale tecnologia di posizionamento della comunicazione. Utilizza nodi di ancoraggio pre-arrangiati e nodi a ponte con posizioni note per comunicare con nodi ciechi di recente aggiunta, e usa la triangolazione o “impronta digitale” posizionamento per determinare la posizione.

Wireless ultra-wideband (Uwb) La tecnologia è una tecnologia di posizionamento wireless interno ad alta precisione proposta negli ultimi anni, con un alto livello di danosecondo di risoluzione temporale, combinato con l'algoritmo a distanza basato sul tempo di arrivo, teoricamente può raggiungere l'accuratezza del posizionamento a livello centrale, che può soddisfare le esigenze di posizionamento delle applicazioni industriali.

L'intero sistema è diviso in tre strati: livello di gestione, Livello di servizio e livello di campo. La gerarchia del sistema è chiaramente divisa e la struttura è chiara.

Lo strato di campo è composto dal punto di ancoraggio di ancoraggio e tag di posizionamento:

· Individua l'ancora

L'ancora di posizione calcola la distanza tra il tag e se stesso, e invia pacchetti al motore di calcolo della posizione in modalità cablata o WLAN.

· Tag di posizione

Il tag è associato alla persona che si trova la persona e l'oggetto, comunica con l'ancora e trasmette la propria posizione.

Vantaggi: Larghezza di banda GHZ, Accuratezza di posizionamento elevato; Forte penetrazione, Buon effetto anti-Multipath, alta sicurezza.

Svantaggi: Perché il nodo cieco appena aggiunto necessita anche di una comunicazione attiva, Il consumo di energia è elevato, E il costo del sistema è elevato.

Applicazione: La tecnologia Ultra-Wideband può essere utilizzata per il rilevamento dei radar, nonché posizionamento e navigazione accurati interni in vari campi.

Sistema di posizionamento ad ultrasuoni

La tecnologia di posizionamento ad ultrasuoni si basa sul sistema a distanza ultrasonica e sviluppata da una serie di transponder e principale campo: Il telemetro principale è posizionato sull'oggetto da misurare, Il transponder trasmette lo stesso segnale radio alla posizione fissa del transponder, Il transponder trasmette il segnale ad ultrasuoni al campo di intervallo principale dopo aver ricevuto il segnale, e usa il metodo di distanza di riflessione e l'algoritmo di triangolazione per determinare la posizione dell'oggetto.

Vantaggi: L'accuratezza del posizionamento complessivo è molto elevata, Raggiungere il livello centimetro; La struttura è relativamente semplice, ha una certa penetrazione e l'ultrasonico stesso ha una forte capacità anti-interferenza.

Svantaggi: grande attenuazione nell'aria, Non è adatto per grandi occasioni; La fascia di riflessione è notevolmente influenzata dall'effetto multipath e dalla propagazione non di vista, che provoca l'investimento di strutture hardware sottostanti che richiedono analisi e calcoli accurati, E il costo è troppo alto.

Applicazione: La tecnologia di posizionamento ad ultrasuoni è stata ampiamente utilizzata nelle penne digitali, e tale tecnologia viene utilizzata anche nelle prospettive offshore, e la tecnologia di posizionamento interno viene utilizzata principalmente per il posizionamento degli oggetti in officine senza pilota.