RTLS ریئل ٹائم لوکیشن سسٹمز کا مخفف ہے۔
RTLS ایک سگنل پر مبنی ریڈیو لوکیشن طریقہ ہے جو فعال یا غیر فعال ہو سکتا ہے۔ ان میں، ایکٹو کو AOA (آمد کے زاویہ کی پوزیشننگ) اور TDOA (آمد کے وقت کے فرق کی پوزیشننگ)، TOA (آمد کا وقت)، TW-TOF (دو طرفہ پرواز کا وقت)، NFER (قریب کی فیلڈ الیکٹرو میگنیٹک رینجنگ) اور اسی طرح میں تقسیم کیا گیا ہے۔ پر
پوزیشننگ کے بارے میں بات کرتے ہوئے، ہر کوئی پہلے جی پی ایس کے بارے میں سوچے گا، جی این ایس ایس (گلوبل نیویگیشن سیٹلائٹ سسٹم) پر مبنی سیٹلائٹ پوزیشننگ ہر جگہ رہی ہے، لیکن سیٹلائٹ پوزیشننگ کی اپنی حدود ہیں: انڈور پوزیشننگ حاصل کرنے کے لیے سگنل عمارت میں داخل نہیں ہو سکتا۔
تو، کس طرح انڈور پوزیشننگ مسئلہ کو حل کرنے کے لئے؟
انڈور پوزیشننگ مارکیٹ کی طلب سے چلنے والی اور وائرلیس کمیونیکیشن ٹیکنالوجی، سینسر کی شناخت کی ٹیکنالوجی اور بڑے ڈیٹا انٹر کنکشن ٹیکنالوجی، چیزوں کے انٹرنیٹ اور دیگر ٹیکنالوجیز کی مسلسل ترقی کے ساتھ، یہ مسئلہ بتدریج حل ہو گیا ہے، اور صنعتی سلسلہ کو مسلسل افزودہ اور پختہ کیا گیا ہے۔
بلوٹوتھ انڈور پوزیشننگ ٹیکنالوجی
بلوٹوتھ انڈور ٹکنالوجی کا مقصد کمرے میں نصب کئی بلوٹوتھ LAN رسائی پوائنٹس کا استعمال کرنا ہے، نیٹ ورک کو ملٹی یوزر پر مبنی بنیادی نیٹ ورک کنکشن موڈ کے طور پر برقرار رکھنا ہے، اور اس بات کو یقینی بنانا ہے کہ بلوٹوتھ LAN ایکسیس پوائنٹ ہمیشہ مائیکرو نیٹ ورک کا مرکزی آلہ ہو، اور پھر سگنل کی طاقت کی پیمائش کرکے نئے شامل کیے گئے بلائنڈ نوڈ کو مثلث بنائیں۔
فی الحال، بلوٹوتھ iBeacon کو تلاش کرنے کے دو اہم طریقے ہیں: RSSI پر مبنی (سگنل کی طاقت کے اشارے موصول) اور پوزیشننگ فنگر پرنٹ، یا دونوں کے مجموعہ کی بنیاد پر۔
فاصلے پر مبنی سب سے بڑا مسئلہ یہ ہے کہ اندرونی ماحول پیچیدہ ہے، اور بلوٹوتھ، 2.4GHZ ہائی فریکوئنسی سگنل کے طور پر، بہت زیادہ مداخلت کرے گا۔ مختلف انڈور ریفلیکشنز اور ریفریکشنز کے علاوہ، موبائل فونز کے ذریعے حاصل کی جانے والی RSSI قدریں زیادہ حوالہ جاتی قدر نہیں ہیں۔ اسی وقت، پوزیشننگ کی درستگی کو بہتر بنانے کے لیے، نتائج کو ہموار کرنے کے لیے RSSI قدر کو کئی بار حاصل کرنا پڑتا ہے، جس کا مطلب ہے کہ تاخیر بڑھ جاتی ہے۔ انگلیوں کے نشانات کی پوزیشننگ پر مبنی سب سے بڑا مسئلہ یہ ہے کہ ابتدائی مرحلے میں فنگر پرنٹ ڈیٹا حاصل کرنے کی مزدوری اور وقت کی لاگت بہت زیادہ ہے، اور ڈیٹا بیس کی دیکھ بھال مشکل ہے۔ اور اگر اسٹور ایک نیا بیس اسٹیشن شامل کرتا ہے یا دیگر ترمیم کرتا ہے تو، اصل فنگر پرنٹ ڈیٹا مزید لاگو نہیں ہوسکتا ہے۔ لہذا، پوزیشننگ کی درستگی، تاخیر اور لاگت کے درمیان وزن اور انتخاب کا طریقہ بلوٹوتھ پوزیشننگ کا بنیادی مسئلہ بن گیا ہے۔
نقصانات: بلوٹوتھ ٹرانسمیشن لائن آف وائٹ سے متاثر نہیں ہوتی ہے، لیکن پیچیدہ خلائی ماحول کے لیے، بلوٹوتھ سسٹم کا استحکام قدرے خراب ہے، شور کے سگنلز کی مداخلت ہے، اور بلوٹوتھ آلات اور آلات کی قیمت نسبتاً مہنگی ہے۔
درخواست: بلوٹوتھ انڈور پوزیشننگ بنیادی طور پر ایک چھوٹے سے علاقے میں لوگوں کو تلاش کرنے کے لیے استعمال کی جاتی ہے، جیسے کہ ایک منزلہ ہال یا اسٹور۔
وائی فائی لوکیشن ٹیکنالوجی
وائی فائی پوزیشننگ ٹیکنالوجی کی دو قسمیں ہیں، ایک موبائل ڈیوائسز کے وائرلیس سگنل کی طاقت اور تین وائرلیس نیٹ ورک ایکسیس پوائنٹس کے ذریعے، تفریق الگورتھم کے ذریعے، لوگوں اور گاڑیوں کے مقام کو زیادہ درست طریقے سے مثلث کرنے کے لیے۔ دوسرا مقام کا تعین کرنے کے لیے نئے شامل کیے گئے آلات کی سگنل کی طاقت کا ڈیٹا کے ایک بڑے ڈیٹا بیس کے ساتھ موازنہ کرکے، مقام کے تعین کردہ پوائنٹس کی ایک بڑی تعداد کی سگنل کی طاقت کو پہلے سے ریکارڈ کرنا ہے۔
فوائد: اعلی درستگی، کم ہارڈ ویئر کی قیمت، اعلی ٹرانسمیشن کی شرح؛ یہ پیچیدہ بڑے پیمانے پر پوزیشننگ، نگرانی اور ٹریکنگ کے کاموں کو حاصل کرنے کے لئے لاگو کیا جا سکتا ہے.
نقصانات: مختصر ٹرانسمیشن فاصلہ، زیادہ بجلی کی کھپت، عام طور پر اسٹار ٹوپولوجی۔
درخواست: وائی فائی پوزیشننگ لوگوں یا کاروں کی پوزیشننگ اور نیویگیشن کے لیے موزوں ہے، اور اسے طبی اداروں، تھیم پارکس، فیکٹریوں، شاپنگ مالز اور دیگر مواقع پر استعمال کیا جا سکتا ہے جن میں پوزیشننگ اور نیویگیشن کی ضرورت ہے۔
آر ایف آئی ڈی انڈور پوزیشننگ ٹیکنالوجی
ریڈیو فریکوئنسی شناخت (RFID) انڈور پوزیشننگ ٹیکنالوجی ریڈیو فریکوئنسی موڈ کا استعمال کرتی ہے، ریڈیو سگنل کو برقی مقناطیسی فیلڈ میں ایڈجسٹ کرنے کے لیے فکسڈ اینٹینا، ڈیٹا کو باہر منتقل کرنے کے لیے انڈکشن کرنٹ کے بعد مقناطیسی فیلڈ میں آئٹم سے منسلک لیبل، تاکہ ڈیٹا کو باہر منتقل کیا جا سکے۔ شناخت اور مثلث کے مقصد کو حاصل کرنے کے لیے متعدد دو طرفہ مواصلات میں ڈیٹا کا تبادلہ کریں۔
ریڈیو فریکوئنسی آئیڈنٹیفیکیشن (RFID) ایک وائرلیس کمیونیکیشن ٹیکنالوجی ہے جو ریڈیو سگنلز کے ذریعے مخصوص ہدف کی شناخت کر سکتی ہے اور شناختی نظام اور مخصوص ہدف کے درمیان مکینیکل یا آپٹیکل رابطہ قائم کرنے کی ضرورت کے بغیر متعلقہ ڈیٹا کو پڑھ اور لکھ سکتی ہے۔
ریڈیو سگنلز کسی شے سے منسلک ٹیگ سے ڈیٹا کو ایک برقی مقناطیسی فیلڈ کے ذریعے منتقل کرتے ہیں جو ریڈیو فریکوئنسی سے منسلک ہوتے ہیں تاکہ آئٹم کو خود بخود شناخت اور ٹریک کیا جا سکے۔ جب کچھ لیبل پہچانے جاتے ہیں، تو شناخت کنندہ کے ذریعے خارج ہونے والے برقی مقناطیسی میدان سے توانائی حاصل کی جا سکتی ہے، اور بیٹریوں کی ضرورت نہیں ہوتی ہے۔ ایسے ٹیگ بھی ہیں جن کا اپنا پاور سورس ہے اور وہ فعال طور پر ریڈیو لہروں کا اخراج کر سکتے ہیں (برقی مقناطیسی فیلڈز جو ریڈیو فریکوئنسی کے مطابق ہیں)۔ ٹیگز میں الیکٹرانک طور پر ذخیرہ شدہ معلومات ہوتی ہیں جن کی شناخت چند میٹر کے اندر کی جا سکتی ہے۔ بار کوڈز کے برعکس، RF ٹیگز کو شناخت کنندہ کی نظر میں ہونے کی ضرورت نہیں ہے اور اسے ٹریک کیے جانے والے آبجیکٹ میں بھی شامل کیا جا سکتا ہے۔
فوائد: RFID انڈور پوزیشننگ ٹیکنالوجی بہت قریب ہے، لیکن یہ چند ملی سیکنڈ میں سینٹی میٹر لیول پوزیشننگ کی درستگی کی معلومات حاصل کر سکتی ہے۔ لیبل کا سائز نسبتا چھوٹا ہے، اور قیمت کم ہے.
نقصانات: کمیونیکیشن کی صلاحیت نہیں، مداخلت مخالف صلاحیت، دوسرے سسٹمز میں ضم کرنا آسان نہیں، اور صارف کی حفاظت اور رازداری کا تحفظ اور بین الاقوامی معیار سازی کامل نہیں ہے۔
درخواست: آریفآئڈی انڈور پوزیشننگ بڑے پیمانے پر گوداموں، کارخانوں، شاپنگ مالز میں سامان کے بہاؤ، کموڈٹی پوزیشننگ میں استعمال ہوتی رہی ہے۔
زیگبی انڈور پوزیشننگ ٹیکنالوجی
ZigBee (آئی ای ای 802.15.4 معیار پر مبنی کم طاقت والا LAN پروٹوکول) انڈور پوزیشننگ ٹیکنالوجی متعدد نوڈس اور ریفرنس نوڈس اور گیٹ وے کے درمیان ایک نیٹ ورک بناتی ہے۔ نیٹ ورک میں جن نوڈس کی جانچ کی جانی ہے وہ نشریاتی معلومات بھیجتے ہیں، ہر ملحقہ حوالہ نوڈ سے ڈیٹا اکٹھا کرتے ہیں، اور مضبوط ترین سگنل کے ساتھ حوالہ نوڈ کے X اور Y کوآرڈینیٹس کو منتخب کرتے ہیں۔ پھر، حوالہ نوڈ کے ساتھ منسلک دیگر نوڈس کے نقاط کا حساب لگایا جاتا ہے۔ آخر میں، پوزیشننگ انجن میں ڈیٹا پر کارروائی کی جاتی ہے، اور بڑے نیٹ ورک میں ٹیسٹ کے تحت نوڈ کی اصل پوزیشن حاصل کرنے کے لیے قریب ترین ریفرنس نوڈ سے آفسیٹ ویلیو پر غور کیا جاتا ہے۔
ZigBee پروٹوکول کی تہہ نیچے سے اوپر تک فزیکل لیئر (PHY)، میڈیا ایکسیس لیئر (MAC)، نیٹ ورک لیئر (NWK)، ایپلی کیشن لیئر (APL) اور اسی طرح کی ہے۔ نیٹ ورک ڈیوائسز کے تین کردار ہوتے ہیں: ZigBee Coordinator، ZigBee Router، اور ZigBee End Device۔ نیٹ ورک ٹوپولاجیاں ستارہ، درخت اور نیٹ ورک ہو سکتی ہیں۔
فوائد: کم بجلی کی کھپت، کم قیمت، مختصر تاخیر، اعلی صلاحیت اور اعلی سیکورٹی، طویل ٹرانسمیشن فاصلہ؛ یہ نیٹ ورک ٹوپولوجی، ٹری ٹوپولوجی اور اسٹار ٹوپولوجی ڈھانچے کی حمایت کر سکتا ہے، نیٹ ورک لچکدار ہے، اور ملٹی ہاپ ٹرانسمیشن کا احساس کر سکتا ہے۔
نقصانات: ٹرانسمیشن کی شرح کم ہے، اور پوزیشننگ کی درستگی کو اعلی الگورتھم کی ضرورت ہے۔
ایپلی کیشن: زگبی سسٹم پوزیشننگ کو انڈور پوزیشننگ، صنعتی کنٹرول، ماحولیاتی نگرانی، سمارٹ ہوم کنٹرول اور دیگر شعبوں میں بڑے پیمانے پر استعمال کیا گیا ہے۔
UWB پوزیشننگ ٹیکنالوجی
الٹرا وائیڈ بینڈ (UWB) پوزیشننگ ٹیکنالوجی ایک نئی ٹیکنالوجی ہے، جو روایتی کمیونیکیشن پوزیشننگ ٹیکنالوجی سے بہت مختلف ہے۔ یہ نئے شامل کیے گئے بلائنڈ نوڈس کے ساتھ بات چیت کرنے کے لیے پہلے سے ترتیب شدہ اینکر نوڈس اور برج نوڈس کا استعمال کرتا ہے جو معلوم پوزیشن کے ساتھ ہے، اور پوزیشن کا تعین کرنے کے لیے مثلث یا "فنگر پرنٹ" پوزیشننگ کا استعمال کرتا ہے۔
الٹرا وائیڈ بینڈ وائرلیس (UWB) ٹکنالوجی حالیہ برسوں میں تجویز کردہ ایک اعلی صحت سے متعلق انڈور وائرلیس پوزیشننگ ٹکنالوجی ہے، جس میں ٹائم ریزولوشن کے اعلی ڈینو سیکنڈ لیول کے ساتھ، آمد کے وقت پر مبنی رینج الگورتھم کے ساتھ مل کر، نظریاتی طور پر سینٹی میٹر لیول پوزیشننگ کی درستگی تک پہنچ سکتی ہے، جو صنعتی ایپلی کیشنز کی پوزیشننگ کی ضروریات کو پورا کرسکتا ہے۔
پورے نظام کو تین پرتوں میں تقسیم کیا گیا ہے: مینجمنٹ لیئر، سروس لیئر اور فیلڈ لیئر۔ نظام کا درجہ بندی واضح طور پر تقسیم ہے اور ساخت واضح ہے۔
فیلڈ پرت پوزیشننگ اینکر پوائنٹ اور پوزیشننگ ٹیگ پر مشتمل ہے:
لنگر تلاش کریں۔
لوکیشن اینکر ٹیگ اور خود کے درمیان فاصلے کا حساب لگاتا ہے، اور پیکٹوں کو وائرڈ یا WLAN موڈ میں لوکیشن کیلکولیشن انجن کو واپس بھیجتا ہے۔
· مقام کا ٹیگ
ٹیگ اس شخص اور آبجیکٹ کے ساتھ منسلک ہے جو واقع ہے، اینکر کے ساتھ بات چیت کرتا ہے اور اس کا اپنا مقام نشر کرتا ہے۔
فوائد: GHz بینڈوتھ، اعلی پوزیشننگ کی درستگی؛ مضبوط دخول، اچھا اینٹی ملٹی پاتھ اثر، اعلی حفاظت۔
نقصانات: چونکہ نئے شامل کیے گئے بلائنڈ نوڈ کو بھی فعال کمیونیکیشن کی ضرورت ہے، اس لیے بجلی کی کھپت زیادہ ہے، اور سسٹم کی قیمت زیادہ ہے۔
درخواست: الٹرا وائیڈ بینڈ ٹیکنالوجی کو ریڈار کا پتہ لگانے کے ساتھ ساتھ مختلف شعبوں میں اندرونی درست پوزیشننگ اور نیویگیشن کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔
الٹراسونک پوزیشننگ سسٹم
الٹراسونک پوزیشننگ ٹکنالوجی الٹراسونک رینجنگ سسٹم پر مبنی ہے اور متعدد ٹرانسپونڈرز اور مین رینج فائنڈر کے ذریعہ تیار کی گئی ہے: مین رینج فائنڈر کو ماپا جانے والی چیز پر رکھا جاتا ہے، ٹرانسپونڈر اسی ریڈیو سگنل کو ٹرانسپونڈر کی مقررہ پوزیشن پر منتقل کرتا ہے، ٹرانسپونڈر سگنل موصول ہونے کے بعد الٹراسونک سگنل کو مین رینج فائنڈر میں منتقل کرتا ہے، اور شے کے مقام کا تعین کرنے کے لیے ریفلیکشن رینج کا طریقہ اور مثلث الگورتھم استعمال کرتا ہے۔
فوائد: مجموعی پوزیشننگ کی درستگی بہت زیادہ ہے، سینٹی میٹر کی سطح تک پہنچنا؛ ساخت نسبتاً آسان ہے، اس میں ایک خاص دخول ہے اور الٹراسونک خود ایک مضبوط مخالف مداخلت کی صلاحیت رکھتا ہے۔
نقصانات: ہوا میں بڑی توجہ، بڑے مواقع کے لیے موزوں نہیں؛ ریفلیکشن رینج ملٹی پاتھ اثر اور نان لائن آف وائٹ پروپیگیشن سے بہت زیادہ متاثر ہوتا ہے، جس کی وجہ سے بنیادی ہارڈویئر سہولیات کی سرمایہ کاری ہوتی ہے جس کے لیے درست تجزیہ اور حساب کی ضرورت ہوتی ہے، اور لاگت بہت زیادہ ہوتی ہے۔
ایپلی کیشن: الٹراسونک پوزیشننگ ٹیکنالوجی کو بڑے پیمانے پر ڈیجیٹل قلموں میں استعمال کیا گیا ہے، اور اس طرح کی ٹیکنالوجی کو آف شور پراسپیکٹنگ میں بھی استعمال کیا جاتا ہے، اور انڈور پوزیشننگ ٹیکنالوجی بنیادی طور پر بغیر پائلٹ ورکشاپس میں آبجیکٹ پوزیشننگ کے لیے استعمال ہوتی ہے۔
