RTLS er en forkortelse for Real Time Location Systems.
RTLS er en signalbasert radiolokaliseringsmetode som kan være aktiv eller passiv. Blant dem er den aktive delt inn i AOA (ankomstvinkelposisjonering) og TDOA (plassering av ankomsttidsforskjell), TOA (ankomsttid), TW-TOF (toveis flytid), NFER (nærfelt elektromagnetisk avstandsavstand) og så på.
Når vi snakker om posisjonering, vil alle først tenke på GPS, basert på GNSS(Global Navigation Satellite System) satellittposisjonering har vært overalt, men satellittposisjonering har sine begrensninger: signalet kan ikke trenge gjennom bygningen for å oppnå innendørs posisjonering.
Så hvordan løser man innendørs posisjoneringsproblemet?
Med den kontinuerlige utviklingen av innendørs posisjonering markedsetterspørselsdrevet og trådløs kommunikasjonsteknologi, sensoridentifikasjonsteknologi og sammenkoblingsteknologi for store data, tingenes internett og andre teknologier, har dette problemet gradvis blitt løst, og industrikjeden har blitt kontinuerlig beriket og moden.
Bluetooth innendørs posisjoneringsteknologi
Bluetooth innendørsteknologi er å bruke flere Bluetooth LAN-tilgangspunkter installert i rommet, opprettholde nettverket som en flerbrukerbasert grunnleggende nettverkstilkoblingsmodus, og sikre at Bluetooth LAN-tilgangspunktet alltid er hovedenheten i mikronettverket, og trianguler deretter den nylig tilføyde blindnoden ved å måle signalstyrken.
For øyeblikket er det to hovedmåter å finne Bluetooth iBeacon: basert på RSSI (mottatt signalstyrkeindikasjon) og basert på posisjonering av fingeravtrykk, eller en kombinasjon av begge.
Det største problemet basert på avstand er at innemiljøet er komplekst, og Bluetooth, som et 2.4GHZ høyfrekvent signal, vil bli sterkt forstyrret. I tillegg til ulike innendørs refleksjoner og brytninger, er ikke RSSI-verdier oppnådd av mobiltelefoner mye referanseverdi; Samtidig, for å forbedre posisjoneringsnøyaktigheten, må RSSI-verdien innhentes flere ganger for å jevne ut resultatene, noe som betyr at forsinkelsen øker. Det største problemet basert på posisjonering av fingeravtrykk er at arbeidskostnadene og tidskostnadene ved å skaffe fingeravtrykkdata på et tidlig stadium er svært høye, og databasevedlikeholdet er vanskelig. Og hvis butikken legger til en ny basestasjon eller gjør andre endringer, kan det hende at de originale fingeravtrykkdataene ikke lenger er aktuelle. Derfor har hvordan å veie og velge mellom posisjoneringsnøyaktighet, forsinkelse og kostnad blitt hovedspørsmålet ved Bluetooth-posisjonering.
Ulemper: Bluetooth-overføring påvirkes ikke av siktlinje, men for komplekse rommiljøer er stabiliteten til Bluetooth-systemet litt dårlig, forstyrret av støysignaler, og prisen på Bluetooth-enheter og utstyr er relativt dyrt;
Bruksområde: Bluetooth innendørs posisjonering brukes hovedsakelig til å lokalisere personer i et lite område, for eksempel en enetasjes hall eller butikk.
Wi-Fi-lokaliseringsteknologi
Det er to typer WiFi-posisjoneringsteknologi, den ene er gjennom den trådløse signalstyrken til mobile enheter og tre trådløse nettverkstilgangspunkter, gjennom differensialalgoritmen, for mer nøyaktig å triangulere plasseringen av mennesker og kjøretøy. Den andre er å registrere signalstyrken til et stort antall stedsbestemte punkter på forhånd, ved å sammenligne signalstyrken til det nylig tilførte utstyret med en stor database med data for å bestemme plasseringen.
Fordeler: høy nøyaktighet, lav maskinvarekostnad, høy overføringshastighet; Den kan brukes for å oppnå komplekse posisjonerings-, overvåkings- og sporingsoppgaver i stor skala.
Ulemper: Kort overføringsavstand, høyt strømforbruk, generelt stjernetopologi.
Bruksområde: WiFi-posisjonering er egnet for posisjonering og navigering av mennesker eller biler, og kan brukes i medisinske institusjoner, fornøyelsesparker, fabrikker, kjøpesentre og andre anledninger som trenger posisjonering og navigering.
RFID innendørs posisjoneringsteknologi
Radiofrekvensidentifikasjon (RFID) innendørs posisjoneringsteknologi bruker radiofrekvensmodus, den faste antennen for å justere radiosignalet inn i det elektromagnetiske feltet, etiketten festet til elementet inn i magnetfeltet etter induksjonsstrøm generert for å overføre dataene ut, for å utveksle data i flere toveis kommunikasjon for å oppnå formålet med identifikasjon og triangulering.
Radio Frequency Identification (RFID) er en trådløs kommunikasjonsteknologi som kan identifisere et spesifikt mål ved hjelp av radiosignaler og lese og skrive relaterte data uten behov for å etablere mekanisk eller optisk kontakt mellom identifikasjonssystemet og det spesifikke målet.
Radiosignaler overfører data fra en merkelapp festet til et element via et elektromagnetisk felt innstilt på en radiofrekvens for automatisk å identifisere og spore elementet. Når noen etiketter gjenkjennes, kan energi hentes fra det elektromagnetiske feltet som sendes ut av identifikatoren, og batterier er ikke nødvendig; Det finnes også tagger som har sin egen strømkilde og som aktivt kan sende ut radiobølger (elektromagnetiske felt innstilt på radiofrekvenser). Merkene inneholder elektronisk lagret informasjon som kan identifiseres innen få meter. I motsetning til strekkoder, trenger ikke RF-brikker å være i synsfeltet til identifikatoren og kan også være innebygd i objektet som spores.
Fordeler: RFID innendørs posisjoneringsteknologi er veldig nærme, men den kan få informasjon om posisjoneringsnøyaktighet på centimeternivå på noen få millisekunder; Størrelsen på etiketten er relativt liten, og kostnadene er lave.
Ulemper: ingen kommunikasjonsevne, dårlig anti-interferensevne, ikke lett å integrere i andre systemer, og brukerens sikkerhet og personvern og internasjonal standardisering er ikke perfekt.
Anvendelse: RFID innendørs posisjonering har blitt mye brukt i varehus, fabrikker, kjøpesentre i flyten av varer, vareposisjonering.
Zigbee innendørs posisjoneringsteknologi
ZigBee (lavstrøms LAN-protokoll basert på IEEE802.15.4 standard) innendørs posisjoneringsteknologi danner et nettverk mellom en rekke noder som skal testes og referansenoder og gatewayen. Nodene som skal testes i nettverket sender ut kringkastingsinformasjon, samler inn data fra hver tilstøtende referansenode og velger X- og Y-koordinatene til referansenoden med det sterkeste signalet. Deretter beregnes koordinatene til de andre nodene knyttet til referansenoden. Til slutt behandles dataene i posisjoneringsmotoren, og forskyvningsverdien fra nærmeste referansenode vurderes for å oppnå den faktiske posisjonen til noden som testes i det store nettverket.
ZigBee protokolllag fra bunn til topp er fysisk lag (PHY), medietilgangslag (MAC), nettverkslag (NWK), applikasjonslag (APL) og så videre. Nettverksenheter har tre roller: ZigBee Coordinator, ZigBee Router og ZigBee End Device. Nettverkstopologier kan være stjerne, tre og nettverk.
Fordeler: lavt strømforbruk, lav pris, kort forsinkelse, høy kapasitet og høy sikkerhet, lang overføringsavstand; Det kan støtte nettverkstopologien, tretopologien og stjernetopologistrukturen, nettverket er fleksibelt og kan realisere multi-hop-overføring.
Ulemper: Overføringshastigheten er lav, og posisjoneringsnøyaktigheten krever høyere algoritmer.
Bruksområde: zigbee-systemposisjonering har blitt mye brukt innen innendørs posisjonering, industriell kontroll, miljøovervåking, smarthuskontroll og andre felt.
UWB posisjoneringsteknologi
Ultra wideband (UWB) posisjoneringsteknologi er en ny teknologi, som er veldig forskjellig fra den tradisjonelle kommunikasjonsposisjoneringsteknologien. Den bruker forhåndsarrangerte ankernoder og bronoder med kjente posisjoner for å kommunisere med nylig lagt til blindnoder, og bruker triangulering eller "fingeravtrykk"-posisjonering for å bestemme posisjonen.
Ultra-wideband wireless (UWB) teknologi er en høypresisjon innendørs trådløs posisjoneringsteknologi foreslått de siste årene, med et høyt danosekundet nivå av tidsoppløsning, kombinert med den ankomsttidsbaserte avstandsalgoritmen, kan teoretisk nå posisjoneringsnøyaktighet på centimeternivå, som kan møte posisjoneringsbehovene til industrielle applikasjoner.
Hele systemet er delt inn i tre lag: forvaltningslag, servicelag og feltlag. Systemhierarkiet er tydelig delt og strukturen er tydelig.
Feltlaget består av posisjoneringsankerpunkt og posisjoneringsmerke:
· Finn anker
Plasseringsankeret beregner avstanden mellom taggen og seg selv, og sender pakker tilbake til lokasjonsberegningsmotoren i kablet eller WLAN-modus.
· Plasseringsmerke
Taggen er knyttet til personen og objektet som lokaliseres, kommuniserer med Anchor og kringkaster sin egen plassering.
Fordeler: GHz-båndbredde, høy posisjoneringsnøyaktighet; Sterk penetrasjon, god anti-multipath effekt, høy sikkerhet.
Ulemper: Fordi den nylig tilførte blindnoden også trenger aktiv kommunikasjon, er strømforbruket høyt, og systemkostnaden er høy.
Bruksområde: Ultrabredbåndsteknologi kan brukes til radardeteksjon, samt innendørs nøyaktig posisjonering og navigasjon i ulike felt.
Ultrasonisk posisjoneringssystem
Ultralydposisjoneringsteknologien er basert på ultralydavstandssystemet og utviklet av en rekke transpondere og hovedavstandsmåler: hovedavstandsmåleren plasseres på objektet som skal måles, transponderen sender det samme radiosignalet til den faste posisjonen til transponderen, transponderen sender ultralydsignalet til hovedavstandsmåleren etter å ha mottatt signalet, og bruker refleksjonsavstandsmetoden og trianguleringsalgoritmen for å bestemme plasseringen av objektet.
Fordeler: Den generelle posisjoneringsnøyaktigheten er veldig høy, og når centimeternivået; Strukturen er relativt enkel, har en viss penetrasjon og selve ultralyden har en sterk anti-interferensevne.
Ulemper: stor demping i luften, ikke egnet for store anledninger; Refleksjonsrekkevidden påvirkes i stor grad av flerveiseffekt og forplantning uten siktlinje, noe som forårsaker investeringen i underliggende maskinvareanlegg som krever nøyaktig analyse og beregning, og kostnadene er for høye.
Bruksområde: Ultrasonisk posisjoneringsteknologi har vært mye brukt i digitale penner, og slik teknologi brukes også i offshore-prospektering, og innendørs posisjoneringsteknologi brukes hovedsakelig til objektposisjonering i ubemannede verksteder.
