RTLS ialah singkatan untuk Sistem Lokasi Masa Nyata.
RTLS ialah kaedah radiolokasi berasaskan isyarat yang boleh aktif atau pasif. Antaranya, aktif dibahagikan kepada AOA (kedudukan Sudut ketibaan) dan TDOA (kedudukan perbezaan masa ketibaan), TOA (masa ketibaan), TW-TOF (masa penerbangan dua hala), NFER (julat elektromagnet medan dekat) dan sebagainya. pada.
Bercakap tentang penentududukan, semua orang mula-mula akan memikirkan GPS, berdasarkan kedudukan satelit GNSS(Global Navigation Satellite System) telah berada di mana-mana, tetapi kedudukan satelit mempunyai hadnya: isyarat tidak boleh menembusi bangunan untuk mencapai kedudukan dalam.
Jadi, bagaimana untuk menyelesaikan masalah kedudukan dalaman?
Dengan pembangunan berterusan permintaan pasaran penentududukan dalaman yang didorong oleh permintaan dan teknologi komunikasi tanpa wayar, teknologi pengenalpastian sensor dan teknologi interkoneksi data besar, Internet Perkara dan teknologi lain, masalah ini telah diselesaikan secara beransur-ansur, dan rantaian perindustrian telah diperkaya dan matang secara berterusan.
Teknologi penentududukan dalaman Bluetooth
Teknologi dalaman Bluetooth adalah untuk menggunakan beberapa titik capaian LAN Bluetooth yang dipasang di dalam bilik, mengekalkan rangkaian sebagai mod sambungan rangkaian asas berasaskan berbilang pengguna, dan memastikan bahawa titik capaian LAN Bluetooth sentiasa menjadi peranti utama rangkaian mikro, dan kemudian triangulasi nod buta yang baru ditambah dengan mengukur kekuatan isyarat.
Pada masa ini, terdapat dua cara utama untuk mencari Bluetooth iBeacon: berdasarkan RSSI (petunjuk kekuatan isyarat yang diterima) dan berdasarkan cap jari kedudukan, atau gabungan kedua-duanya.
Masalah terbesar berdasarkan jarak ialah persekitaran dalaman adalah kompleks, dan Bluetooth, sebagai isyarat frekuensi tinggi 2.4GHZ, akan sangat terganggu. Sebagai tambahan kepada pelbagai pantulan dan pembiasan dalaman, nilai RSSI yang diperolehi oleh telefon bimbit bukanlah nilai rujukan yang banyak; Pada masa yang sama, untuk meningkatkan ketepatan kedudukan, nilai RSSI perlu diperolehi beberapa kali untuk melicinkan keputusan, yang bermaksud bahawa kelewatan meningkat. Masalah terbesar berdasarkan kedudukan cap jari ialah kos buruh dan kos masa untuk mendapatkan data cap jari pada peringkat awal adalah sangat tinggi, dan penyelenggaraan pangkalan data adalah sukar. Dan jika kedai menambah stesen pangkalan baharu atau membuat pengubahsuaian lain, data cap jari asal mungkin tidak lagi terpakai. Oleh itu, cara menimbang dan memilih antara ketepatan kedudukan, kelewatan dan kos telah menjadi isu utama penentududukan Bluetooth.
Kelemahan: Penghantaran Bluetooth tidak terjejas oleh garis penglihatan, tetapi untuk persekitaran ruang yang kompleks, kestabilan sistem Bluetooth sedikit lemah, diganggu oleh isyarat bunyi, dan harga peranti dan peralatan Bluetooth agak mahal;
Aplikasi: Kedudukan dalaman Bluetooth digunakan terutamanya untuk mengesan orang di kawasan kecil, seperti dewan atau kedai satu tingkat.
Teknologi lokasi Wi-Fi
Terdapat dua jenis teknologi penentududukan WiFi, satu adalah melalui kekuatan isyarat wayarles peranti mudah alih dan tiga titik capaian rangkaian wayarles, melalui algoritma pembezaan, untuk menyegitiga lokasi orang dan kenderaan dengan lebih tepat. Yang lain ialah merekodkan kekuatan isyarat sejumlah besar titik yang ditentukan lokasi terlebih dahulu, dengan membandingkan kekuatan isyarat peralatan yang baru ditambah dengan pangkalan data data yang besar untuk menentukan lokasi.
Kelebihan: ketepatan yang tinggi, kos perkakasan yang rendah, kadar penghantaran yang tinggi; Ia boleh digunakan untuk mencapai kedudukan, pemantauan dan tugas pengesanan berskala besar yang kompleks.
Kelemahan: Jarak penghantaran pendek, penggunaan kuasa tinggi, secara amnya topologi bintang.
Aplikasi :Penempatan WiFi sesuai untuk kedudukan dan navigasi orang atau kereta, dan boleh digunakan di institusi perubatan, taman tema, kilang, pusat membeli-belah dan majlis lain yang memerlukan kedudukan dan navigasi.
Teknologi penentududukan dalaman RFID
Teknologi penentududukan dalaman pengenalan frekuensi radio (RFID) menggunakan mod frekuensi radio, antena tetap untuk melaraskan isyarat radio ke dalam medan elektromagnet, label yang dilampirkan pada item ke dalam medan magnet selepas arus aruhan dijana untuk menghantar data keluar, untuk pertukaran data dalam komunikasi dua hala berbilang untuk mencapai tujuan pengenalpastian dan triangulasi.
Pengenalan Frekuensi Radio (RFID) ialah teknologi komunikasi tanpa wayar yang boleh mengenal pasti sasaran tertentu melalui isyarat radio dan membaca dan menulis data berkaitan tanpa perlu mewujudkan sentuhan mekanikal atau optik antara sistem pengenalan dan sasaran khusus.
Isyarat radio menghantar data daripada tag yang dilampirkan pada item melalui medan elektromagnet yang ditala pada frekuensi radio untuk mengenal pasti dan menjejaki item secara automatik. Apabila beberapa label diiktiraf, tenaga boleh diperoleh daripada medan elektromagnet yang dipancarkan oleh pengecam, dan bateri tidak diperlukan; Terdapat juga tag yang mempunyai sumber kuasa sendiri dan boleh memancarkan gelombang radio secara aktif (medan elektromagnet ditala kepada frekuensi radio). Tag mengandungi maklumat yang disimpan secara elektronik yang boleh dikenal pasti dalam beberapa meter. Tidak seperti kod bar, tag RF tidak perlu berada dalam garis penglihatan pengecam dan juga boleh dibenamkan dalam objek yang dijejaki.
Kelebihan: Teknologi penentududukan dalaman RFID sangat dekat, tetapi ia boleh mendapatkan maklumat ketepatan kedudukan peringkat sentimeter dalam beberapa milisaat; Saiz label agak kecil, dan kosnya rendah.
Kelemahan: tiada keupayaan komunikasi, keupayaan anti-gangguan yang lemah, tidak mudah untuk disepadukan ke dalam sistem lain, dan keselamatan dan perlindungan privasi pengguna serta penyeragaman antarabangsa tidak sempurna.
Permohonan: Kedudukan dalaman RFID telah digunakan secara meluas di gudang, kilang, pusat membeli-belah dalam aliran barangan, kedudukan komoditi.
Teknologi penentududukan dalaman Zigbee
ZigBee (protokol LAN berkuasa rendah berdasarkan standard IEEE802.15.4) teknologi kedudukan dalaman membentuk rangkaian antara beberapa nod yang akan diuji dan nod rujukan dan get laluan. Nod yang akan diuji dalam rangkaian menghantar maklumat siaran, mengumpul data daripada setiap nod rujukan bersebelahan, dan pilih koordinat X dan Y bagi nod rujukan dengan isyarat paling kuat. Kemudian, koordinat nod lain yang dikaitkan dengan nod rujukan dikira. Akhir sekali, data dalam enjin penentududukan diproses, dan nilai offset daripada nod rujukan terdekat dianggap untuk mendapatkan kedudukan sebenar nod yang sedang diuji dalam rangkaian besar.
Lapisan protokol ZigBee dari bawah ke atas ialah lapisan fizikal (PHY), lapisan akses media (MAC), lapisan rangkaian (NWK), lapisan aplikasi (APL) dan sebagainya. Peranti rangkaian mempunyai tiga peranan: Penyelaras ZigBee, Penghala ZigBee dan Peranti Akhir ZigBee. Topologi rangkaian boleh menjadi bintang, pokok dan rangkaian.
Kelebihan: penggunaan kuasa rendah, kos rendah, kelewatan pendek, kapasiti tinggi dan keselamatan tinggi, jarak penghantaran yang panjang; Ia boleh menyokong topologi rangkaian, topologi pokok dan struktur topologi bintang, rangkaian adalah fleksibel, dan boleh merealisasikan penghantaran multi-hop.
Kelemahan: Kadar penghantaran adalah rendah, dan ketepatan kedudukan memerlukan algoritma yang lebih tinggi.
Permohonan: kedudukan sistem zigbee telah digunakan secara meluas dalam kedudukan dalaman, kawalan industri, pemantauan alam sekitar, kawalan rumah pintar dan bidang lain.
Teknologi penentududukan UWB
Teknologi penentududukan jalur lebar ultra (UWB) ialah teknologi baharu, yang sangat berbeza daripada teknologi penentududukan komunikasi tradisional. Ia menggunakan nod penambat dan nod jambatan yang telah diatur sebelumnya dengan kedudukan yang diketahui untuk berkomunikasi dengan nod buta yang baru ditambah, dan menggunakan kedudukan triangulasi atau "cap jari" untuk menentukan kedudukan.
Teknologi wayarles ultra-lebar (UWB) ialah teknologi penentududukan wayarles dalaman berketepatan tinggi yang dicadangkan dalam beberapa tahun kebelakangan ini, dengan resolusi masa tahap danosaat yang tinggi, digabungkan dengan algoritma julat berasaskan masa ketibaan, secara teorinya boleh mencapai ketepatan kedudukan peringkat sentimeter, yang boleh memenuhi keperluan kedudukan aplikasi industri.
Seluruh sistem dibahagikan kepada tiga lapisan: lapisan pengurusan, lapisan perkhidmatan dan lapisan medan. Hierarki sistem dibahagikan dengan jelas dan strukturnya jelas.
Lapisan medan terdiri daripada kedudukan Titik Anchor dan Tag kedudukan:
· Cari Anchor
Penambat lokasi mengira jarak antara Tag dan dirinya sendiri, dan menghantar paket kembali ke enjin pengiraan lokasi dalam mod berwayar atau WLAN.
· Teg Lokasi
Teg dikaitkan dengan orang dan objek yang berada, berkomunikasi dengan Anchor dan menyiarkan lokasinya sendiri.
Kelebihan: Jalur lebar GHz, ketepatan kedudukan tinggi; Penembusan yang kuat, kesan anti-multipath yang baik, keselamatan yang tinggi.
Kelemahan: Oleh kerana nod buta yang baru ditambah juga memerlukan komunikasi aktif, penggunaan kuasa adalah tinggi, dan kos sistem adalah tinggi.
Aplikasi: Teknologi jalur lebar ultra boleh digunakan untuk pengesanan radar, serta kedudukan tepat dalaman dan navigasi dalam pelbagai bidang.
Sistem kedudukan ultrasonik
Teknologi penentududukan ultrasonik adalah berdasarkan sistem julat ultrasonik dan dibangunkan oleh beberapa transponder dan pencari julat utama: pengintip utama diletakkan pada objek yang akan diukur, transponder menghantar isyarat radio yang sama ke kedudukan tetap transponder, transponder menghantar isyarat ultrasonik kepada pencari jarak utama selepas menerima isyarat, dan menggunakan kaedah julat pantulan dan algoritma triangulasi untuk menentukan lokasi objek.
Kelebihan: Ketepatan kedudukan keseluruhan adalah sangat tinggi, mencapai tahap sentimeter; Strukturnya agak mudah, mempunyai penembusan tertentu dan ultrasonik itu sendiri mempunyai keupayaan anti-gangguan yang kuat.
Kelemahan: pengecilan besar di udara, tidak sesuai untuk majlis besar; Julat pantulan sangat dipengaruhi oleh kesan berbilang laluan dan perambatan bukan garis penglihatan, yang menyebabkan pelaburan kemudahan perkakasan asas memerlukan analisis dan pengiraan yang tepat, dan kosnya terlalu tinggi.
Aplikasi: Teknologi penentududukan ultrasonik telah digunakan secara meluas dalam pen digital, dan teknologi sedemikian juga digunakan dalam pencarian luar pesisir, dan teknologi penentududukan dalaman digunakan terutamanya untuk penentududukan objek di bengkel tanpa pemandu.
