ご存知のとおり、モノのインターネットの文脈では、位置情報の取得と適用がますます重要になってきています。 屋外測位と比較して、屋内測位の作業環境はより複雑かつ繊細であり、その技術はより多様です。 例えば、スマート工場担当者と貨物の管理とスケジュール、生産の安全管理、地下駐車場の車両探索ナビゲーション、スマートビルディング担当者/訪問者の位置管理、展示会場ナビゲーションなどです。
一般に、屋内測位技術は次のように分類できます。 Wi-Fi 測位、ZigBee測位、Bluetooth測位、UWB測位、RFID測位、衛星測位、低周波トリガー測位、基地局測位、音響測位、光学測位、地磁気測位など。WiFi、UWBのXNUMXつの一般的な屋内測位技術について説明します。そして Bluetooth.
Wi-Fiモジュール
Wi-Fi測位は2010年頃から測位タグに基づく人員監視の分野で応用され始め、2013年には携帯電話によるWi-Fi検知などの応用も登場した。
現在、Wi-Fi測位は一般的な屋内測位技術であり、その測位方法は信号強度伝播モデル法と指紋認識法に基づいています。
信号強度伝播モデル法とは、現在の環境で想定される特定のチャネルフェージングモデルを使用して、その数学的関係に従って端末と既知の位置APの間の距離を推定することを指します。 ユーザーが複数の AP 信号を聞くと、XNUMX つの側面の測位アルゴリズムを通過してユーザーの位置情報を取得できます。 指紋識別方法は、Wi-Fi 信号の伝播特性に基づいており、複数の AP の検出データが指紋情報に結合され、基準データと比較することで移動体の可能な位置が推定されます。
測位精度がメートルレベルである一部のシナリオでは、Wi-Fi をカバレッジに使用できます。 この技術は、人や車、医療機関、ショッピングモール、テーマパークなどの位置測位とナビゲーションに適しています。
Bluetoothモジュール
2014年頃からBluetoothベースの測位技術が監視・測位の分野に応用され始めました。
2017 年 105 月に、Bluetooth メッシュが正式に開始されました。 XNUMX 年半で、チップ、プロトコル スタック、モジュール、端末製品サプライヤーを含む、Bluetooth メッシュ ネットワーク機能を備えた XNUMX 以上の製品が認定されました。
位置情報サービス市場の需要の高まりに応えるために、新しい Bluetooth 5.1 標準には指向性機能が追加されました。これにより、デバイスが Bluetooth 信号の方向を明確にし、開発者が Bluetooth 近接ソリューションを解釈できるようになります。デバイスの方向を調整してセンチメートルレベルの位置情報を取得する高精度 Bluetooth 測位システム。
位置ベースの Bluetooth サービス ソリューションは、通常、近接ソリューションと測位システムの XNUMX つのカテゴリに分類されます。 リアルタイム測位であっても屋内測位であっても、原理は同様です。 つまり、RSSI (受信信号強度) メカニズムがデータ パケット送信に追加され、製品のおおよその範囲が RSSI を通じて仮想化されます。 測定アルゴリズムを確立し、最終的に屋内測位を完了します。
Bluetooth 測位。デバイスの Bluetooth 機能がオンになっている限り、デバイスの位置を特定できます。 のリリースに伴い、 Bluetooth 5.x さらに多くのスマートフォン/パッド/ラップトップが Bluetooth と統合されているため、Bluetooth は位置情報サービス市場でさらに多くのシェアを獲得すると予想されます。 「2019 Bluetooth Market Update」によると、位置情報サービスは Bluetooth ソリューションの中で最も急速に成長しており、その年間複合成長率は今後 43 年間で XNUMX% に達すると予想されています。
Bluetooth 測位は、XNUMX 階建てのホールや店舗、展示場、競技場、倉庫、工場などの人や資産の小規模および大規模の両方の測位に使用されます。
UWB
近年、UWBチップソリューションが成熟し、コストが低下するにつれ、UWB測位技術を研究する国内企業が出現している。 UWB は、高い伝送速度 (最大 1000 Mbps 以上)、低い送信電力、強力な浸透能力を備えた無線測位技術です。
UWB測位は、TDOA（到達時間差、到着時間差）とAOA測位アルゴリズムを使用してラベルの位置を分析するマルチセンサーであり、マルチパス分解能、高精度、測位精度はセンチメートルレベルに達するなどの特性を備えています。
TDOA は、双曲線測位とも呼ばれる、到着時間差を使用した測位方法です。 タグ カードは外部に UWB 信号を送信し、タグの無線範囲内のすべての基地局が無線信号を受信します。 既知の座標点を持つ XNUMX つの基地局が信号を受信し、タグと XNUMX つの基地局間の距離が異なる場合、XNUMX つの基地局が信号を受信する時点は異なります。
UWB などの信号時間ベースの測位システムは、壁の閉塞に遭遇すると再導入する必要があります。 同じエリアであれば部屋数がXNUMX倍になり、基地局の利用量もXNUMX倍になります。 オープンスペースに基地局を配備するのが容易になる。
現在 UWB 測位技術を使用している業界は、トンネル、化学工場、刑務所、病院、養護施設、鉱山、その他の業界です。
ローカルエリアネットワーク測位技術の比較
無線ローカルエリアネットワークに基づく上記の測位技術、特に超広帯域測位システムは、一般に測位精度がセンチメートルレベルに達しますが、そのような測位の適用範囲は狭く、ネットワークの再展開が必要であり、ユーザーは専用の信号を使用する必要があるため、測定装置の導入コストは比較的高くなります。 他の測位方法は精度が若干劣りますが、コストも低くなります。 一般に、信号強度は基準として使用されます。
これらのタイプのワイヤレス ローカル エリア ネットワークは、通常、屋内シーンで使用されます。 室内環境の複雑な影響により、受信強度は変動しやすくなります。 信号強度のみを使用して正確な測位を達成することは困難です。
したがって、測定パラメータに応じて、受信信号の到来時間に基づく方法と受信信号の到来角度に基づく方法を使用して測位を達成することもできる。
Wi-Fi、Bluetooth、UWBのXNUMXつのテクノロジーは、測位精度の点で、UWBはセンチメートルレベルの測位に達しますが、Bluetoothはセンチメートルからメートルレベルの測位精度ですが、Wi-Fiはメートルレベルの精度にすぎません。 干渉の点では、UWB は他の XNUMX つよりも大幅に優れています。 伝送距離に関しては、Wi-Fi が最も遠く、XNUMX 番目に UWB、そして Bluetooth が最も短いです。 加えて; 構築コストの観点から見ると、UWB のコストは Wi-Fi や Bluetooth よりもはるかに高く、Wi-Fi や Bluetooth は今日のスマートフォンとより適切に通信できます。 消費電力に関しては、Bluetooth が最も少ない電力を使用し、UWB が XNUMX 番目、Wi-Fi が最も高くなります。 これらすべての要素を考慮すると、Bluetooth は屋内測位市場で新たな流行になる可能性が高く、他のテクノロジーも独自の市場を持つことになるでしょう。
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