RTLS este abrevierea pentru Real Time Location Systems.
RTLS este o metodă de radiolocalizare bazată pe semnal, care poate fi activă sau pasivă. Printre acestea, activul este împărțit în AOA (poziționarea unghiului de sosire) și TDOA (poziționarea diferenței de timp de sosire), TOA (ora de sosire), TW-TOF (timpul de zbor în două sensuri), NFER (distanța electromagnetică în câmp apropiat) și așadar pe.
Vorbind despre poziționare, toată lumea se va gândi mai întâi la GPS, bazat pe GNSS (Global Navigation Satellite System) poziționarea prin satelit a fost peste tot, dar poziționarea prin satelit are limitările sale: semnalul nu poate pătrunde în clădire pentru a obține poziționarea în interior.
Deci, cum să rezolvi problema de poziționare în interior?
Odată cu dezvoltarea continuă a cererii pieței de poziționare în interior și a tehnologiei de comunicație fără fir, a tehnologiei de identificare a senzorilor și a tehnologiei de interconectare a datelor mari, a Internetului lucrurilor și a altor tehnologii, această problemă a fost rezolvată treptat, iar lanțul industrial a fost îmbogățit și matur în mod continuu.
Tehnologie de poziționare interioară Bluetooth
Tehnologia interioară Bluetooth este de a utiliza mai multe puncte de acces Bluetooth LAN instalate în cameră, de a menține rețeaua ca un mod de conexiune de bază la rețea bazat pe mai mulți utilizatori și de a vă asigura că punctul de acces Bluetooth LAN este întotdeauna dispozitivul principal al micro-rețelei și apoi triangulați nodul orb nou adăugat prin măsurarea puterii semnalului.
În prezent, există două modalități principale de a localiza Bluetooth iBeacon: bazat pe RSSI (indicația de putere a semnalului primit) și bazat pe amprenta de poziționare sau o combinație a ambelor.
Cea mai mare problemă bazată pe distanță este că mediul interior este complex, iar Bluetooth, ca semnal de înaltă frecvență de 2.4 GHz, va fi foarte interferat. Pe lângă diferitele reflexii și refracții de interior, valorile RSSI obținute de telefoanele mobile nu sunt o valoare de referință prea mare; În același timp, pentru a îmbunătăți acuratețea poziționării, valoarea RSSI trebuie obținută de mai multe ori pentru a netezi rezultatele, ceea ce înseamnă că întârzierea crește. Cea mai mare problemă bazată pe poziționarea amprentelor este că costul forței de muncă și costul de timp pentru obținerea datelor de amprentă în stadiu incipient este foarte mare, iar întreținerea bazei de date este dificilă. Și dacă magazinul adaugă o nouă stație de bază sau face alte modificări, este posibil ca datele originale ale amprentei să nu mai fie aplicabile. Prin urmare, cum să cântăriți și să alegeți între precizia de poziționare, întârziere și cost a devenit principala problemă a poziționării Bluetooth.
Dezavantaje: transmisia Bluetooth nu este afectată de linia vizuală, dar pentru mediile spațiale complexe, stabilitatea sistemului Bluetooth este ușor slabă, interferată de semnale de zgomot, iar prețul dispozitivelor și echipamentelor Bluetooth este relativ scump;
Aplicație: Poziționarea interioară Bluetooth este utilizată în principal pentru a localiza oamenii într-o zonă mică, cum ar fi o sală sau un magazin cu un singur etaj.
Tehnologia de localizare Wi-Fi
Există două tipuri de tehnologie de poziționare WiFi, unul este prin puterea semnalului wireless a dispozitivelor mobile și trei puncte de acces la rețea fără fir, prin algoritmul diferențial, pentru a triangula mai precis locația oamenilor și a vehiculelor. Celălalt este de a înregistra puterea semnalului unui număr mare de puncte determinate de locație în avans, comparând puterea semnalului echipamentului nou adăugat cu o bază de date mare de date pentru a determina locația.
Avantaje: precizie ridicată, cost hardware redus, viteză mare de transmisie; Poate fi aplicat pentru a realiza sarcini complexe de poziționare, monitorizare și urmărire la scară largă.
Dezavantaje: Distanță scurtă de transmisie, consum mare de energie, în general topologie în stea.
Aplicație: Poziționarea WiFi este potrivită pentru poziționarea și navigarea persoanelor sau a mașinilor și poate fi utilizată în instituții medicale, parcuri tematice, fabrici, centre comerciale și alte ocazii care necesită poziționare și navigare.
Tehnologia de poziționare interioară RFID
Tehnologia de poziționare interioară de identificare prin radiofrecvență (RFID) utilizează modul de frecvență radio, antena fixă pentru a ajusta semnalul radio în câmpul electromagnetic, eticheta atașată articolului în câmpul magnetic după curentul de inducție generat pentru a transmite datele, pentru a schimb de date în comunicații bidirecționale multiple pentru a atinge scopul identificării și triangulației.
Identificarea prin radiofrecvență (RFID) este o tehnologie de comunicație fără fir care poate identifica o anumită țintă prin semnale radio și poate citi și scrie date aferente fără a fi nevoie să se stabilească un contact mecanic sau optic între sistemul de identificare și ținta specifică.
Semnalele radio transmit date de la o etichetă atașată unui articol printr-un câmp electromagnetic reglat la o frecvență radio pentru a identifica și urmări automat articolul. Când unele etichete sunt recunoscute, se poate obține energie din câmpul electromagnetic emis de identificator, iar bateriile nu sunt necesare; Există, de asemenea, etichete care au propria lor sursă de energie și pot emite în mod activ unde radio (câmpuri electromagnetice reglate la frecvențe radio). Etichetele conțin informații stocate electronic care pot fi identificate la câțiva metri. Spre deosebire de codurile de bare, etichetele RF nu trebuie să fie în raza vizuală a identificatorului și pot fi, de asemenea, încorporate în obiectul urmărit.
Avantaje: Tehnologia de poziționare RFID în interior este foarte apropiată, dar poate obține informații de precizie de poziționare la nivel de centimetru în câteva milisecunde; Dimensiunea etichetei este relativ mică, iar costul este mic.
Dezavantaje: nicio capacitate de comunicare, capacitate anti-interferență slabă, nu este ușor de integrat în alte sisteme, iar securitatea și protecția vieții private a utilizatorului și standardizarea internațională nu sunt perfecte.
Aplicație: Poziționarea interioară RFID a fost utilizată pe scară largă în depozite, fabrici, centre comerciale în fluxul de mărfuri, poziționarea mărfurilor.
Tehnologia de poziționare în interior Zigbee
Tehnologia de poziționare în interior ZigBee (protocol LAN de putere redusă bazat pe standardul IEEE802.15.4) formează o rețea între un număr de noduri de testat și noduri de referință și gateway. Nodurile care urmează să fie testate în rețea trimit informații de difuzare, colectează date de la fiecare nod de referință adiacent și selectează coordonatele X și Y ale nodului de referință cu cel mai puternic semnal. Apoi se calculează coordonatele celorlalte noduri asociate cu nodul de referință. În cele din urmă, datele din motorul de poziționare sunt procesate, iar valoarea offset-ului de la cel mai apropiat nod de referință este considerată pentru a obține poziția reală a nodului testat în rețeaua mare.
Stratul de protocol ZigBee de jos în sus sunt stratul fizic (PHY), stratul de acces media (MAC), stratul de rețea (NWK), stratul de aplicație (APL) și așa mai departe. Dispozitivele de rețea au trei roluri: ZigBee Coordinator, ZigBee Router și ZigBee End Device. Topologiile de rețea pot fi stea, arbore și rețea.
Avantaje: consum redus de energie, cost redus, întârziere scurtă, capacitate mare și securitate ridicată, distanță mare de transmisie; Poate suporta topologia rețelei, topologia arborescentă și structura topologiei stea, rețeaua este flexibilă și poate realiza transmisie multi-hop.
Dezavantaje: Rata de transmisie este scăzută, iar precizia de poziționare necesită algoritmi mai mari.
Aplicație: poziționarea sistemului zigbee a fost utilizată pe scară largă în poziționarea interioară, controlul industrial, monitorizarea mediului, controlul casei inteligente și alte domenii.
Tehnologia de poziționare UWB
Tehnologia de poziționare în bandă ultra largă (UWB) este o tehnologie nouă, care este foarte diferită de tehnologia tradițională de poziționare a comunicațiilor. Folosește noduri de ancorare pre-aranjate și noduri de punte cu poziții cunoscute pentru a comunica cu nodurile oarbe nou adăugate și folosește triangularea sau poziționarea „amprentă” pentru a determina poziția.
Tehnologia ultra-wideband wireless (UWB) este o tehnologie de poziționare fără fir interioară de înaltă precizie, propusă în ultimii ani, cu un nivel ridicat de rezoluție în timp în danosecundă, combinată cu algoritmul de interval bazat pe timp de sosire, teoretic poate atinge precizia de poziționare la nivel de centimetru, care pot satisface nevoile de poziţionare ale aplicaţiilor industriale.
Întregul sistem este împărțit în trei straturi: strat de management, strat de serviciu și strat de câmp. Ierarhia sistemului este clar divizată, iar structura este clară.
Stratul de câmp este compus din punct de ancorare de poziționare și etichetă de poziționare:
· Localizați ancora
Ancora locației calculează distanța dintre etichetă și ea însăși și trimite pachetele înapoi la motorul de calcul al locației în modul cu fir sau WLAN.
· Etichetă de locație
Eticheta este asociată cu persoana și obiectul localizat, comunică cu Anchor și difuzează propria locație.
Avantaje: lățime de bandă GHz, precizie ridicată de poziționare; Penetrare puternică, efect anti-multipath bun, siguranță ridicată.
Dezavantaje: Deoarece nodul orb nou adăugat are nevoie și de comunicare activă, consumul de energie este mare, iar costul sistemului este mare.
Aplicație: Tehnologia cu bandă ultra-largă poate fi utilizată pentru detectarea radarului, precum și pentru poziționarea și navigarea precisă în interior în diverse domenii.
Sistem de pozitionare cu ultrasunete
Tehnologia de poziționare cu ultrasunete se bazează pe sistemul de măsurare cu ultrasunete și este dezvoltată de un număr de transpondere și telemetru principal: telemetrul principal este plasat pe obiectul de măsurat, transponderul transmite același semnal radio către poziția fixă a transponderului, transponderul transmite semnalul ultrasonic la telemetrul principal după primirea semnalului și utilizează metoda de măsurare a reflexiei și algoritmul de triangulare pentru a determina locația obiectului.
Avantaje: Precizia generala de pozitionare este foarte mare, ajungand la nivelul centimetrului; Structura este relativ simplă, are o anumită penetrare, iar ultrasunetul în sine are o puternică capacitate anti-interferență.
Dezavantaje: atenuare mare in aer, nepotrivit pentru ocazii mari; Intervalul de reflexie este foarte afectat de efectul multipath și de propagarea non-line-of-sight, ceea ce determină investiția în instalațiile hardware subiacente care necesită analize și calcule precise, iar costul este prea mare.
Aplicație: Tehnologia de poziționare cu ultrasunete a fost utilizată pe scară largă în pixurile digitale, iar o astfel de tehnologie este folosită și în prospectarea offshore, iar tehnologia de poziționare în interior este utilizată în principal pentru poziționarea obiectelor în ateliere fără pilot.
