RTLS ir reāllaika atrašanās vietas noteikšanas sistēmu saīsinājums.
RTLS ir uz signālu balstīta radiolokācijas metode, kas var būt aktīva vai pasīva. Tostarp aktīvais ir sadalīts AOA (ierašanās leņķa pozicionēšana) un TDOA (ierašanās laika starpības pozicionēšana), TOA (ierašanās laiks), TW-TOF (divvirzienu lidojuma laiks), NFER (tuvā lauka elektromagnētiskais diapazons) utt. ieslēgts.
Runājot par pozicionēšanu, visi vispirms domās par GPS, kuras pamatā ir GNSS (Global Navigation Satellite System), satelītu pozicionēšana ir bijusi visur, taču satelītu pozicionēšanai ir savi ierobežojumi: signāls nevar iekļūt ēkā, lai panāktu iekštelpu pozicionēšanu.
Tātad, kā atrisināt iekštelpu pozicionēšanas problēmu?
Nepārtraukti attīstoties iekštelpu pozicionēšanas tirgus pieprasījumam un bezvadu sakaru tehnoloģijai, sensoru identifikācijas tehnoloģijai un lielo datu starpsavienojumu tehnoloģijai, lietiskajam internetam un citām tehnoloģijām, šī problēma ir pakāpeniski atrisināta, un rūpnieciskā ķēde ir nepārtraukti bagātināta un nobriedusi.
Bluetooth iekštelpu pozicionēšanas tehnoloģija
Bluetooth iekštelpu tehnoloģija paredz izmantot vairākus telpā uzstādītus Bluetooth LAN piekļuves punktus, uzturēt tīklu kā daudzlietotāju pamata tīkla savienojuma režīmu un nodrošināt, lai Bluetooth LAN piekļuves punkts vienmēr būtu mikrotīkla galvenā ierīce, un pēc tam triangulējiet tikko pievienoto aklo mezglu, izmērot signāla stiprumu.
Pašlaik ir divi galvenie veidi, kā atrast Bluetooth iBeacon: pamatojoties uz RSSI (saņemtā signāla stipruma indikāciju) un balstoties uz pozicionēšanas pirkstu nospiedumu, vai abu kombināciju.
Lielākā problēma, kas balstīta uz attālumu, ir tā, ka iekštelpu vide ir sarežģīta, un Bluetooth kā 2.4 GHZ augstfrekvences signāls tiks ievērojami traucēts. Papildus dažādiem iekštelpu atspīdumiem un refrakcijām mobilajos tālruņos iegūtās RSSI vērtības nav liela atsauces vērtība; Tajā pašā laikā, lai uzlabotu pozicionēšanas precizitāti, RSSI vērtība ir jāiegūst vairākas reizes, lai izlīdzinātu rezultātus, kas nozīmē, ka aizkave palielinās. Lielākā problēma, kuras pamatā ir pirkstu nospiedumu pozicionēšana, ir tā, ka pirkstu nospiedumu datu iegūšanas darbaspēka un laika izmaksas agrīnā stadijā ir ļoti augstas, un datu bāzes uzturēšana ir sarežģīta. Un, ja veikals pievieno jaunu bāzes staciju vai veic citas izmaiņas, sākotnējie pirkstu nospiedumu dati, iespējams, vairs nebūs piemērojami. Tāpēc galvenais Bluetooth pozicionēšanas jautājums ir kļuvis par to, kā nosvērt un izvēlēties starp pozicionēšanas precizitāti, aizkavi un izmaksām.
Trūkumi: Bluetooth pārraidi neietekmē redzamības līnija, bet sarežģītām kosmosa vidēm Bluetooth sistēmas stabilitāte ir nedaudz slikta, traucē trokšņu signāli, Bluetooth ierīču un aprīkojuma cena ir salīdzinoši dārga;
Pielietojums: Bluetooth iekštelpu pozicionēšana galvenokārt tiek izmantota, lai atrastu cilvēkus nelielā teritorijā, piemēram, vienstāva zālē vai veikalā.
Wi-Fi atrašanās vietas tehnoloģija
Ir divu veidu WiFi pozicionēšanas tehnoloģijas, viena ir mobilo ierīču bezvadu signāla stiprums un trīs bezvadu tīkla piekļuves punkti, izmantojot diferenciālo algoritmu, lai precīzāk triangulētu cilvēku un transportlīdzekļu atrašanās vietu. Otrs ir signāla stipruma reģistrēšana lielam skaitam atrašanās vietas noteiktu punktu iepriekš, salīdzinot jaunpievienotās iekārtas signāla stiprumu ar lielu datu bāzi, lai noteiktu atrašanās vietu.
Priekšrocības: augsta precizitāte, zemas aparatūras izmaksas, augsts pārraides ātrums; To var izmantot, lai veiktu sarežģītus liela mēroga pozicionēšanas, uzraudzības un izsekošanas uzdevumus.
Trūkumi: Īss pārraides attālums, liels enerģijas patēriņš, parasti zvaigžņu topoloģija.
Pielietojums: Wi-Fi pozicionēšana ir piemērota cilvēku vai automašīnu pozicionēšanai un navigācijai, un to var izmantot medicīnas iestādēs, atrakciju parkos, rūpnīcās, iepirkšanās centros un citos gadījumos, kad nepieciešama pozicionēšana un navigācija.
RFID iekštelpu pozicionēšanas tehnoloģija
Radiofrekvences identifikācijas (RFID) iekštelpu pozicionēšanas tehnoloģija izmanto radiofrekvences režīmu, fiksēto antenu, lai pielāgotu radiosignālu elektromagnētiskajā laukā, un izstrādājumam pievienoto etiķeti magnētiskajā laukā pēc indukcijas strāvas, kas ģenerēta, lai pārraidītu datus. apmainīties ar datiem vairākos divvirzienu saziņā, lai sasniegtu identifikācijas un triangulācijas mērķi.
Radiofrekvenču identifikācija (RFID) ir bezvadu sakaru tehnoloģija, kas var identificēt konkrētu mērķi pēc radio signāliem un nolasīt un rakstīt saistītos datus, bez nepieciešamības izveidot mehānisku vai optisku kontaktu starp identifikācijas sistēmu un konkrēto mērķi.
Radiosignāli pārraida datus no objektam pievienotas atzīmes, izmantojot elektromagnētisko lauku, kas noregulēts uz radio frekvenci, lai automātiski identificētu un izsekotu priekšmetu. Kad dažas etiķetes tiek atpazītas, enerģiju var iegūt no identifikatora izstarotā elektromagnētiskā lauka, un baterijas nav vajadzīgas; Ir arī birkas, kurām ir savs barošanas avots un kuras var aktīvi izstarot radioviļņus (elektromagnētiskos laukus, kas noregulēti uz radio frekvencēm). Birkas satur elektroniski saglabātu informāciju, ko var identificēt dažu metru attālumā. Atšķirībā no svītrkodiem, RF tagiem nav jāatrodas identifikatora redzamības zonā, un tos var arī iegult izsekojamajā objektā.
Priekšrocības: RFID iekštelpu pozicionēšanas tehnoloģija ir ļoti tuvu, taču tā var iegūt informāciju par pozicionēšanas precizitāti centimetru līmenī dažu milisekundēs; Etiķetes izmērs ir salīdzinoši mazs, un izmaksas ir zemas.
Trūkumi: nav saziņas iespēju, slikta prettraucējumu spēja, nav viegli integrēties citās sistēmās, kā arī lietotāja drošības un privātuma aizsardzība un starptautiskā standartizācija nav ideāla.
Pielietojums: RFID iekštelpu pozicionēšana ir plaši izmantota noliktavās, rūpnīcās, iepirkšanās centros preču plūsmā, preču pozicionēšanā.
Zigbee iekštelpu pozicionēšanas tehnoloģija
ZigBee (mazjaudas LAN protokols, kura pamatā ir IEEE802.15.4 standarts) iekštelpu pozicionēšanas tehnoloģija veido tīklu starp vairākiem pārbaudāmajiem mezgliem un atsauces mezgliem un vārteju. Tīklā pārbaudāmie mezgli izsūta apraides informāciju, apkopo datus no katra blakus esošā atsauces mezgla un atlasa X un Y koordinātas atsauces mezglam ar spēcīgāko signālu. Pēc tam tiek aprēķinātas pārējo ar atsauces mezglu saistīto mezglu koordinātas. Visbeidzot tiek apstrādāti pozicionēšanas dzinēja dati, un tiek uzskatīts, ka nobīdes vērtība no tuvākā atsauces mezgla iegūst pārbaudāmā mezgla faktisko atrašanās vietu lielajā tīklā.
ZigBee protokola slānis no apakšas uz augšu ir fiziskais slānis (PHY), multivides piekļuves slānis (MAC), tīkla slānis (NWK), lietojumprogrammu slānis (APL) un tā tālāk. Tīkla ierīcēm ir trīs lomas: ZigBee koordinators, ZigBee maršrutētājs un ZigBee gala ierīce. Tīkla topoloģijas var būt zvaigzne, koks un tīkls.
Priekšrocības: zems enerģijas patēriņš, zemas izmaksas, īsa aizkave, liela jauda un augsta drošība, liels pārraides attālums; Tas var atbalstīt tīkla topoloģiju, koku topoloģiju un zvaigžņu topoloģijas struktūru, tīkls ir elastīgs un var realizēt vairāku apiņu pārraidi.
Trūkumi: pārraides ātrums ir zems, un pozicionēšanas precizitātei ir nepieciešami augstāki algoritmi.
Pielietojums: Zigbee sistēmas pozicionēšana ir plaši izmantota iekštelpu pozicionēšanā, rūpnieciskajā kontrolē, vides uzraudzībā, viedās mājas kontrolē un citās jomās.
UWB pozicionēšanas tehnoloģija
Ultraplatjoslas (UWB) pozicionēšanas tehnoloģija ir jauna tehnoloģija, kas ļoti atšķiras no tradicionālās sakaru pozicionēšanas tehnoloģijas. Tas izmanto iepriekš sakārtotus enkura mezglus un tilta mezglus ar zināmām pozīcijām, lai sazinātos ar tikko pievienotajiem neredzīgajiem mezgliem, un pozīcijas noteikšanai izmanto triangulāciju vai "pirkstu nospiedumu" pozicionēšanu.
Ultra-platjoslas bezvadu (UWB) tehnoloģija ir pēdējos gados piedāvāta augstas precizitātes iekštelpu bezvadu pozicionēšanas tehnoloģija ar augstu danosekundes laika izšķirtspēju, apvienojumā ar uz ierašanās laiku balstītu diapazona noteikšanas algoritmu, kas teorētiski var sasniegt pozicionēšanas precizitāti centimetru līmenī, kas var apmierināt rūpniecisko lietojumu pozicionēšanas vajadzības.
Visa sistēma ir sadalīta trīs slāņos: pārvaldības slānis, pakalpojumu slānis un lauka slānis. Sistēmas hierarhija ir skaidri sadalīta, un struktūra ir skaidra.
Lauka slānis sastāv no pozicionēšanas enkura punkta un pozicionēšanas taga:
· Atrodiet Enkuru
Atrašanās vietas enkurs aprēķina attālumu starp tagu un sevi un nosūta paketes atpakaļ uz atrašanās vietas aprēķināšanas programmu vadu vai WLAN režīmā.
· Atrašanās vietas atzīme
Atzīme ir saistīta ar personu un objektu, kas atrodas, sazinās ar Anchor un pārraida savu atrašanās vietu.
Priekšrocības: GHz joslas platums, augsta pozicionēšanas precizitāte; Spēcīga iespiešanās spēja, laba daudzceļu iedarbība, augsta drošība.
Trūkumi: tā kā tikko pievienotajam aklajam mezglam ir nepieciešama arī aktīva saziņa, enerģijas patēriņš ir augsts un sistēmas izmaksas ir augstas.
Pielietojums: Ultra-platjoslas tehnoloģiju var izmantot radara noteikšanai, kā arī iekštelpu precīzai pozicionēšanai un navigācijai dažādās jomās.
Ultraskaņas pozicionēšanas sistēma
Ultraskaņas pozicionēšanas tehnoloģija ir balstīta uz ultraskaņas attāluma noteikšanas sistēmu, un to izstrādā vairāki transponderi un galvenais attāluma mērītājs: galvenais attāluma mērītājs tiek novietots uz mērāmā objekta, retranslators pārraida to pašu radio signālu uz retranslatora fiksēto pozīciju, transponderis pēc signāla saņemšanas pārraida ultraskaņas signālu uz galveno attāluma mērītāju un izmanto atstarošanas diapazona noteikšanas metodi un triangulācijas algoritmu, lai noteiktu objekta atrašanās vietu.
Priekšrocības: kopējā pozicionēšanas precizitāte ir ļoti augsta, sasniedzot centimetru līmeni; Struktūra ir salīdzinoši vienkārša, tai ir noteikta iespiešanās spēja, un pašai ultraskaņai ir spēcīga prettraucējumu spēja.
Trūkumi: liels vājinājums gaisā, nav piemērots lieliem gadījumiem; Atstarojuma diapazonu lielā mērā ietekmē daudzceļu efekts un izplatīšanās bez redzamības, kas izraisa ieguldījumus pamata aparatūras iekārtās, kurām nepieciešama precīza analīze un aprēķins, un izmaksas ir pārāk augstas.
Pielietojums: Ultraskaņas pozicionēšanas tehnoloģija ir plaši izmantota digitālajās pildspalvās, un šāda tehnoloģija tiek izmantota arī ārzonas izpētē, un iekštelpu pozicionēšanas tehnoloģija galvenokārt tiek izmantota objektu pozicionēšanai bezpilota darbnīcās.
