Vergleich von 6 Innenrtls (Standortsysteme in Echtzeit) Technologien

RTLS ist Abkürzung für Standortsysteme in Echtzeit.

RTLS ist eine signalbasierte Radiolokationsmethode, die aktiv oder passiv sein kann. Darunter, Das Aktive ist in AOA unterteilt (Ankunftswinkelpositionierung) und tdoa (Ankunftszeitunterschiedspositionierung), Mutig(Ankunftszeit), Tw-tof(Zwei-Wege-Flugzeit), Nautisch(Elektromagnetisches Abkammern der Nahfeld) und so weiter.

Über die Positionierung sprechen, Jeder wird zuerst an GPS denken, Basierend auf GNSS(Globales Navigationssatellitensystem) Die Satellitenpositionierung war überall, Aber die Satellitenpositionierung hat ihre Grenzen: Das Signal kann das Gebäude nicht durchdringen, um Innenpositionierung zu erreichen.

Also, So lösen Sie das Innenpositionierungsproblem?

Mit der kontinuierlichen Entwicklung der Nachfrage nach Innenpositionierungsmarkt und der drahtlosen Kommunikationstechnologie, Sensoridentifikationstechnologie und Big Data Interconnection Technology, das Internet der Dinge und andere Technologien, Dieses Problem wurde allmählich gelöst, und die Industriekette wurde kontinuierlich angereichert und reif.

Bluetooth -Indoor -Positionierungstechnologie

Die Bluetooth -Innentechnologie besteht darin, mehrere im Raum installierte Bluetooth -LAN -Zugangspunkte zu verwenden, Verwalten Sie das Netzwerk als Multi-User-basierte grundlegende Netzwerkverbindungsmodus, und stellen Sie sicher, dass der Bluetooth-LAN-Zugangspunkt immer das Hauptgerät des Mikro-Netzwerks ist, und dann den neu hinzugefügten blinden Knoten durch Messung der Signalstärke triangulieren.

Derzeit, Es gibt zwei Hauptmethoden, um Bluetooth iBeacon zu lokalisieren: Basierend auf RSSI(Empfangene Signalstärkeanzeige) und basierend auf der Positionierung des Fingerabdrucks, oder eine Kombination von beidem.

Das größte Problem, das auf der Entfernung basiert, ist, dass die Innenumgebung komplex ist, und Bluetooth, als 2,4-GHz-Hochfrequenzsignal, wird stark gestört werden. Zusätzlich zu verschiedenen Innenreflexionen und Refraktionen, RSSI -Werte, die von Mobiltelefonen erhalten wurden, sind nicht viel Referenzwert; Gleichzeitig, Um die Positionierungsgenauigkeit zu verbessern, Der RSSI -Wert muss mehrmals erhalten werden, um die Ergebnisse zu glätten, was bedeutet, dass die Verzögerung zunimmt. Das größte Problem auf der Grundlage der Positionierung von Fingerabdrücken ist, dass die Arbeitskosten und die Zeitkosten für die Erlangung von Fingerabdruckdaten in der frühen Phase sehr hoch sind, und die Datenbankwartung ist schwierig. Und wenn das Geschäft eine neue Basisstation hinzufügt oder andere Änderungen vornimmt, Die ursprünglichen Fingerabdruckdaten sind möglicherweise nicht mehr anwendbar. daher, wie man abwägt und zwischen der Positionierungsgenauigkeit entscheidet, Verzögerung und Kosten sind zum Hauptproblem der Bluetooth -Positionierung geworden.

Nachteile: Die Bluetooth-Übertragung wird nicht durch die Sichtlinie beeinflusst, Aber für komplexe Raumumgebungen, Die Stabilität des Bluetooth -Systems ist etwas schlecht, durch Geräuschsignale gestört, und der Preis für Bluetooth -Geräte und -geräte ist relativ teuer;

Anwendung: Die Bluetooth -Innenpositionierung wird hauptsächlich verwendet, um Menschen in einem kleinen Bereich zu lokalisieren, wie eine einstöckige Halle oder ein einstöckiges Geschäft.

Wi-Fi-Standorttechnologie

Es gibt zwei Arten von WLAN -Positionierungstechnologie, Einer erfolgt über die drahtlose Signalstärke von mobilen Geräten und drei drahtlosen Netzwerkzugriffspunkten, durch den Differentialalgorithmus, Um den Ort von Menschen und Fahrzeugen genauer zu triangulieren. Das andere besteht, Durch Vergleich der Signalstärke der neu hinzugefügten Geräte mit einer großen Datenbank, um den Standort zu bestimmen.

Vorteile: hohe Genauigkeit, niedrige Hardwarekosten, hohe Übertragungsrate; Es kann angewendet werden, um eine komplexe groß angelegte Positionierung zu erreichen, Überwachungs- und Verfolgung von Aufgaben.

Nachteile: Kurze Übertragungsabstand, Hochleistungsverbrauch, Im Allgemeinen Sterntopologie.

Anwendung :Die WLAN -Positionierung eignet sich zur Positionierung und Navigation von Personen oder Autos, und kann in medizinischen Einrichtungen verwendet werden, Themenparks, Fabriken, Einkaufszentren und andere Anlässe, die Positionierung und Navigation benötigen.

RFID -Indoor -Positionierungstechnologie

Radiofrequenzidentifikation (Rfid) Die Innenpositionierungstechnologie verwendet den Funkfrequenzmodus, die feste Antenne, um das Funksignal in das elektromagnetische Feld einzustellen, Das am Element angeschlossene Etikett in das Magnetfeld nach dem Induktionsstrom erzeugt, um die Daten herauszugeben, Um Daten in mehreren Zwei-Wege-Kommunikation auszutauschen, um den Zweck der Identifizierung und Triangulation zu erreichen.

Radiofrequenzidentifikation (Rfid) ist eine drahtlose Kommunikationstechnologie, mit der ein bestimmtes Ziel nach Funksignalen identifiziert und verwandte Daten gelesen und schreiben müssen.

Funksignale übertragen Daten von einem Tag über ein elektromagnetisches Feld, das auf eine Funkfrequenz abgestimmt ist, um das Element automatisch zu identifizieren und zu verfolgen. Wenn einige Etiketten erkannt werden, Energie kann aus dem vom Kennung emittierten elektromagnetischen Feld erhalten werden, und Batterien sind nicht erforderlich; Es gibt auch Tags, die über eine eigene Stromquelle verfügen und aktiv Radiowellen abgeben können (elektromagnetische Felder, die auf Funkfrequenzen abgestimmt sind). Die Tags enthalten elektronisch gespeicherte Informationen, die innerhalb weniger Meter identifiziert werden können. Im Gegensatz zu Barcodes, RF -Tags müssen nicht in der Sichtlinie der Kennung sein und können auch in das zu verfolgende Objekt eingebettet werden.

Vorteile: Die RFID -Indoor -Positionierungstechnologie ist sehr nahe, In einigen Millisekunden kann es jedoch Informationen zur Positionierungsgenauigkeit auf Zentimeterebene erhalten; Die Größe des Etiketts ist relativ klein, Und die Kosten sind niedrig.

Nachteile: Keine Kommunikationsfähigkeit, Schlechte Anti-Interferenz-Fähigkeit, Nicht einfach in andere Systeme zu integrieren, und der Sicherheits- und Datenschutzschutz des Benutzers und die internationale Standardisierung sind nicht perfekt.

Anwendung: RFID -Innenpositionierung wurde in Lagern häufig eingesetzt, Fabriken, Einkaufszentren im Warenfluss, Warenpositionierung.

Zigbee -Indoor -Positionierungstechnologie

Zigbee (LAN-LAN-Protokoll mit geringer Leistung basierend auf IEEE802.15.4 Standard) Die Innenpositionierungstechnologie bildet ein Netzwerk zwischen einer Reihe von zu testenden Knoten und Referenzknoten und dem Gateway. Die im Netzwerk getesteten Knoten senden Sendungsinformationen aus, Sammeln Sie Daten von jedem benachbarten Referenzknoten, und wählen Sie die X- und Y -Koordinaten des Referenzknotens mit dem stärksten Signal aus. Dann, Die Koordinaten der anderen mit dem Referenzknoten zugeordneten Knoten werden berechnet. Endlich, Die Daten in der Positionierungsmotor werden verarbeitet, und der Offset -Wert vom nächsten Referenzknoten wird in Betracht gezogen, um die tatsächliche Position des zu testenden Knotens im großen Netzwerk zu erhalten.

Zigbee -Protokollschicht von unten nach oben sind physische Schicht (Phy), Medienzugriffsschicht (MAC), Netzwerkschicht (NWK), Anwendungsschicht (Apl) und so weiter. Netzwerkgeräte haben drei Rollen: Zigbee -Koordinator, Zigbee -Router, und Zigbee -Endgerät. Netzwerktopologien können Star sein, Baum, und Netzwerk.

Vorteile: Niedriger Stromverbrauch, niedrige Kosten, kurze Verzögerung, hohe Kapazität und hohe Sicherheit, lange Übertragungsabstand; Es kann die Netzwerktopologie unterstützen, Baumtopologie und Sterntopologiestruktur, Das Netzwerk ist flexibel, und kann das Multi-Hop-Getriebe realisieren.

Nachteile: Die Übertragungsrate ist niedrig, und die Positionierungsgenauigkeit erfordert höhere Algorithmen.

Anwendung: Die Positionierung des ZigBee -Systems wurde in der Innenpositionierung häufig verwendet, industrielle Kontrolle, Umweltüberwachung, Smart Home Control und andere Felder.

UWB -Positionierungstechnologie

Ultra -Breitband (UWB) Die Positionierungstechnologie ist eine neue Technologie, Das unterscheidet sich sehr von der traditionellen Kommunikationspositionierungstechnologie. Es verwendet vorgefertigte Ankerknoten und Brückenknoten mit bekannten Positionen, um mit neu hinzugefügten blinden Knoten zu kommunizieren, und verwendet Triangulation oder “Fingerabdruck” Positionierung, um die Position zu bestimmen.

Ultra-Wideband-drahtlos (UWB) Die Technologie ist eine hochpräzise Innen- und Wireless-Positionierungstechnologie, die in den letzten Jahren vorgeschlagen wurde, mit einer hohen Zeitauflösung von Danosekunden, kombiniert mit dem zeitbasierten Ankunfts-Rangierungsalgorithmus, Theoretisch kann die Positionierungsgenauigkeit auf Zentimeterebene erreichen, Dies kann den Positionierungsbedarf von industriellen Anwendungen erfüllen.

Das gesamte System ist in drei Schichten unterteilt: Verwaltungsschicht, Serviceschicht und Feldschicht. Die Systemhierarchie ist deutlich geteilt und die Struktur ist klar.

Die Feldschicht besteht aus Positionierungsankchorpunkt und Positionierungs -Tag:

· Suchen Sie den Anker

Der Standortanker berechnet den Abstand zwischen dem Tag und sich selbst, und sendet Pakete zurück an den Standortberechnungsingum im Kabel- oder WLAN -Modus.

· Standort -Tag

Das Tag ist mit der gefundenen Person und dem Objekt zugeordnet, Kommuniziert mit dem Anker und sendet seinen eigenen Standort.

Vorteile: GHz Bandbreite, hohe Positionierungsgenauigkeit; Starke Penetration, Guter Anti-Multipath-Effekt, hohe Sicherheit.

Nachteile: Weil der neu hinzugefügte blinde Knoten auch eine aktive Kommunikation benötigt, Der Stromverbrauch ist hoch, und die Systemkosten sind hoch.

Anwendung: Die ultra-weite Bandtechnologie kann zur Radarerkennung verwendet werden, sowie eine genaue Positionierung und Navigation im Innenbereich in verschiedenen Bereichen.

Ultraschallpositionierungssystem

Die Ultraschallpositionierungstechnologie basiert auf dem Ultraschallbereichssystem und entwickelt von einer Reihe von Transpondern und dem Haupt -Entfernungsfinder: Der Hauptbereichsfinder wird auf das zu gemessene Objekt platziert, Der Transponder überträgt das gleiche Funksignal an die feste Position des Transponders, Der Transponder überträgt das Ultraschallsignal nach Empfang des Signals an den Hauptbereichsfinder, und verwendet die Reflexions -Rangierungsmethode und den Triangulationsalgorithmus, um die Position des Objekts zu bestimmen.

Vorteile: Die Gesamtpositionierungsgenauigkeit ist sehr hoch, Erreichen des Zentimeterspiegels; Die Struktur ist relativ einfach, hat eine gewisse Penetration und der Ultraschall selbst hat eine starke Anti-Interferenz-Fähigkeit.

Nachteile: große Abschwächung in der Luft, nicht für große Gelegenheiten geeignet; Die Reflexionsläufe wird stark von Multipath-Effekt und Nicht-Sight-Ausbreitung beeinflusst, Dies führt zu den Investitionen zugrunde liegender Hardwareanlagen, die eine genaue Analyse und Berechnung erfordern, Und die Kosten sind zu hoch.

Anwendung: Die Ultraschallpositionierungstechnologie wurde in digitalen Stiften häufig eingesetzt, und eine solche Technologie wird auch bei der Offshore -Prospektion eingesetzt, und Innenpositionierungstechnologie wird hauptsächlich für die Objektpositionierung in unbemannten Workshops verwendet.