아시다시피, 사물 인터넷 환경에서 위치 정보의 획득과 활용은 점점 더 중요해지고 있습니다. 실외 측위와 비교하여 실내 측위의 작업 환경은 더 복잡하고 섬세하며 기술이 더 다양합니다. 예를 들어, 스마트 공장 인력 및 화물 관리 및 스케줄링, 생산 안전 관리, 지하주차장 차량 검색 내비게이션, 스마트 빌딩 인력/관람객 위치 관리, 전시 장소 내비게이션 등
일반적으로 실내 측위 기술은 다음과 같이 나눌 수 있습니다. Wi-Fi 인터넷 포지셔닝, ZigBee 포지셔닝, Bluetooth 포지셔닝, UWB 포지셔닝, RFID 포지셔닝, 위성 포지셔닝, 저주파 트리거 포지셔닝, 기지국 포지셔닝, 음향 포지셔닝, 광학 포지셔닝, 지자기 포지셔닝 등 WiFi, UWB의 세 가지 일반적인 실내 측위 기술에 대해 논의해 보겠습니다. 그리고 Bluetooth.
Wi-Fi 모듈
Wi-Fi 측위는 2010년경부터 측위 태그를 기반으로 한 인사 모니터링 분야에 적용되기 시작했다. 2013년에는 휴대폰을 기반으로 한 Wi-Fi 감지 등의 애플리케이션도 등장했다.
현재 Wi-Fi 측위는 인기 있는 실내 측위 기술이며, 측위 방법은 신호 강도 전파 모델 방법과 지문 인식 방법을 기반으로 합니다.
신호 강도 전파 모델 방법은 현재 환경에서 가정되는 특정 채널 페이딩 모델을 사용하여 수학적 관계에 따라 단말과 알려진 위치 AP 사이의 거리를 추정하는 것을 의미합니다. 사용자가 여러 AP 신호를 듣는 경우 XNUMX면 포지셔닝 알고리즘을 통과하여 사용자의 위치 정보를 얻을 수 있습니다. 지문인식 방식은 Wi-Fi 신호의 전파 특성을 기반으로 여러 AP의 감지 데이터를 결합해 지문 정보를 생성하고, 기준 데이터와 비교하여 움직이는 물체의 가능한 위치를 추정하는 방식이다.
포지셔닝 정확도가 미터 수준인 일부 시나리오에서는 Wi-Fi를 적용 범위로 사용할 수 있습니다. 이 기술은 사람/자동차, 의료기관, 쇼핑몰, 테마파크 및 기타 시나리오의 위치 파악 및 내비게이션에 적합합니다.
블루투스 모듈
2014년경부터 블루투스 기반 측위 기술이 모니터링 및 측위 분야에 적용되기 시작했다.
2017년 105월, 블루투스 메시가 공식 출시되었습니다. XNUMX년 반 동안 칩, 프로토콜 스택, 모듈, 단말기 제품 공급업체를 포함해 블루투스 메시 네트워크 기능을 갖춘 XNUMX개 이상의 제품이 인증되었습니다.
위치 서비스 시장의 증가하는 수요를 충족하기 위해 새로운 Bluetooth 5.1 표준에는 장치가 Bluetooth 신호의 방향을 명확하게 하고 개발자가 Bluetooth 근접 솔루션을 해석하는 데 도움이 되는 방향 기능이 추가되었습니다. 센티미터 수준의 위치를 달성하기 위한 장치 방향 정밀 블루투스 포지셔닝 시스템.
위치 기반 블루투스 서비스 솔루션은 일반적으로 근접 솔루션과 위치 확인 시스템의 두 가지 범주로 구분됩니다. 실시간 위치 확인이든 실내 위치 확인이든 원리는 유사합니다. 즉, 데이터 패킷 전송에 RSSI(Received Signal Strength) 메커니즘을 추가하고 RSSI를 통해 제품의 대략적인 범위를 가상화한다. 측정 알고리즘을 거쳐 최종적으로 실내 측위를 완료합니다.
Bluetooth 위치 지정은 장치의 Bluetooth 기능이 켜져 있으면 위치를 찾을 수 있습니다. 출시와 함께 블루투스 5.x 블루투스와 통합되는 스마트폰/패드/노트북이 점점 더 많아지면서 블루투스는 위치 기반 서비스 시장에서 훨씬 더 많은 점유율을 차지할 것으로 예상됩니다. "2019 블루투스 시장 업데이트"에 따르면 위치 서비스는 가장 빠르게 성장하는 블루투스 솔루션이 되었으며, 향후 43년간 연평균 성장률이 XNUMX%에 이를 것으로 예상됩니다.
블루투스 포지셔닝은 단층 홀이나 상점, 전시장, 경기장, 창고, 공장 등 사람/자산의 소규모 및 대규모 포지셔닝에 사용됩니다.
UWB
최근 몇 년 동안 UWB 칩 솔루션이 성숙해지고 비용이 떨어지면서 UWB 측위 기술을 연구하는 국내 기업이 등장했습니다. UWB는 높은 전송 속도(최대 1000Mbps 이상), 낮은 전송 전력 및 강력한 침투 능력을 갖춘 무선 측위 기술입니다.
UWB 포지셔닝은 TDOA(도착 시간차, 도착 시간 차이)와 AOA 포지셔닝 알고리즘을 사용하여 라벨 위치를 분석하는 다중 센서로, 다중 경로 해상도, 높은 정확도, 포지셔닝 정확도는 센티미터 수준 및 기타 특성에 도달할 수 있습니다.
TDOA는 도착 시간차를 이용하여 측위하는 방법으로, 쌍곡선 포지셔닝이라고도 합니다. 태그 카드는 외부로 UWB 신호를 보내고, 태그의 무선 범위 내에 있는 모든 기지국은 무선 신호를 수신합니다. 좌표점이 알려진 두 기지국이 신호를 수신하고 태그와 두 기지국 사이의 거리가 다른 경우 두 기지국이 신호를 수신하는 시점도 다릅니다.
UWB와 같은 신호 시간 기반 위치 확인 시스템은 벽이 막히면 다시 배치해야 합니다. 동일한 면적의 경우 객실 수가 두 배로 늘어나고, 기지국 사용량도 두 배로 늘어납니다. 개방된 공간에 기지국을 배치하는 것이 더 쉬울 것입니다.
현재 UWB 측위 기술을 사용하는 산업은 터널, 화학 공장, 교도소, 병원, 요양원, 광산 및 기타 산업입니다.
근거리통신망 측위 기술 비교
위에서 언급한 무선 근거리 통신망 기반 측위 기술 중 초광대역 측위 시스템은 측위 정확도가 일반적으로 최대 센티미터 수준이지만 측위 적용 범위가 작고 네트워크를 재배치해야 하며 사용자가 전용 신호를 사용해야 하는 경우 측정 장비의 구현 비용이 상대적으로 높습니다. 다른 위치 지정 방법의 정확도는 약간 떨어지지만 비용도 더 낮습니다. 일반적으로 신호 강도는 기준으로 사용됩니다.
이러한 유형의 무선 근거리 통신망은 일반적으로 실내 장면에서 사용됩니다. 실내 환경의 복잡한 영향으로 인해 신호 수신 강도가 쉽게 변동됩니다. 신호 강도만으로는 정확한 위치 파악이 어렵습니다.
따라서 측정 변수에 따라 수신 신호의 도달 시간에 따른 방법과 수신 신호의 도달 각도에 따른 방법을 사용하여 측위를 수행할 수도 있습니다.
Wi-Fi, Bluetooth, UWB의 세 가지 기술은 위치 확인 정확도 측면에서 UWB는 센티미터 수준의 위치 확인에 도달할 수 있고 Bluetooth는 센티미터 대 미터 수준이며 Wi-Fi는 미터 수준의 정확도에 불과합니다. 간섭 측면에서 UWB는 다른 두 가지보다 훨씬 낫습니다. 전송 거리 측면에서 Wi-Fi가 가장 멀고 UWB가 두 번째이며 Bluetooth가 가장 짧습니다. 게다가; 건설 비용 측면에서 UWB 비용은 Wi-Fi 및 Bluetooth보다 훨씬 높으며 Wi-Fi 및 Bluetooth는 오늘날의 스마트폰과 더 잘 상호 작용할 수 있습니다. 전력 소모 측면에서는 블루투스가 가장 적은 전력을 사용하고, UWB가 두 번째, Wi-Fi가 가장 높다. 이러한 모든 요소를 고려하면 Bluetooth는 실내 측위 시장에서 새로운 패션이 될 수 있는 좋은 기회를 가질 가능성이 높으며 다른 기술에는 자체 시장이 있을 것입니다.
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