Comparaison de 6 RTL intérieure (Systèmes de localisation en temps réel) Technologies

RTLS est l'abréviation des systèmes de localisation en temps réel.

RTLS est une méthode de radiolocation basée sur le signal qui peut être active ou passive. Parmi eux, L'actif est divisé en AOA (Positionnement d'angle d'arrivée) et tdoa (Positionnement du décalage horaire d'arrivée), Courageux(heure d'arrivée), Tw-tof(temps de vol à double sens), Nautique(Électromagnétique en champ proche) et ainsi de suite.

Parler de positionnement, Tout le monde pensera d'abord au GPS, Basé sur GNSS(Système de satellite de navigation mondiale) Le positionnement par satellite a été partout, Mais le positionnement par satellite a ses limites: Le signal ne peut pas pénétrer le bâtiment pour atteindre le positionnement intérieur.

Donc, Comment résoudre le problème de positionnement intérieur?

Avec le développement continu de technologies de communication axées sur la demande du marché du positionnement intérieur et sans fil, Technologie d'identification des capteurs et technologie d'interconnexion des mégadonnées, L'Internet des objets et d'autres technologies, Ce problème a progressivement été résolu, et la chaîne industrielle a été entièrement enrichie et mature.

Technologie de positionnement intérieur Bluetooth

La technologie intérieure Bluetooth doit utiliser plusieurs points d'accès Bluetooth LAN installés dans la pièce, Maintenir le réseau comme un mode de connexion réseau de base basé sur les utilisateurs multiples, et assurez-vous que le point d'accès Bluetooth LAN est toujours le principal appareil de la micro-réseau, puis trianguler le nœud aveugle nouvellement ajouté en mesurant la force du signal.

À présent, Il existe deux façons principales de localiser Bluetooth iBeacon: Basé sur RSSI(Indication de résistance au signal reçu) et basé sur le positionnement des empreintes digitales, ou une combinaison des deux.

Le plus gros problème basé sur la distance est que l'environnement intérieur est complexe, et Bluetooth, En tant que signal haute fréquence à 2,4 GHz, sera grandement interféré avec. En plus de diverses réflexions et réfractions intérieures, Les valeurs RSSI obtenues par les téléphones mobiles ne sont pas beaucoup de valeur de référence; En même temps, Afin d'améliorer la précision du positionnement, La valeur RSSI doit être obtenue plusieurs fois pour lisser les résultats, ce qui signifie que le retard augmente. Le plus gros problème basé sur le positionnement des empreintes digitales est que le coût de la main-d'œuvre et le coût du temps d'obtenir des données d'empreintes digitales à un stade précoce sont très élevés, Et la maintenance de la base de données est difficile. Et si le magasin ajoute une nouvelle station de base ou apporte d'autres modifications, Les données d'empreintes digitales d'origine peuvent ne plus être applicables. Donc, comment peser et choisir entre la précision de positionnement, Le retard et le coût sont devenus le principal problème du positionnement Bluetooth.

Désavantage: La transmission Bluetooth n'est pas affectée par la ligne de visée, Mais pour des environnements spatiaux complexes, La stabilité du système Bluetooth est légèrement médiocre, interféré par les signaux de bruit, Et le prix des appareils et équipements Bluetooth est relativement coûteux;

Application: Le positionnement intérieur Bluetooth est principalement utilisé pour localiser les personnes dans une petite zone, comme une salle ou un magasin à un étage.

Technologie de localisation Wi-Fi

Il existe deux types de technologie de positionnement WiFi, L'une consiste à la force du signal sans fil des appareils mobiles et de trois points d'accès au réseau sans fil, à travers l'algorithme différentiel, Pour plus précisément trianguler l'emplacement des personnes et des véhicules. L'autre est d'enregistrer la force du signal d'un grand nombre de points déterminés à l'emplacement à l'avance, En comparant la résistance du signal de l'équipement nouvellement ajouté avec une grande base de données de données pour déterminer l'emplacement.

Avantages: grande précision, Coût de matériel faible, taux de transmission élevé; Il peut être appliqué pour atteindre un positionnement complexe à grande échelle, tâches de surveillance et de suivi.

Désavantage: Distance de transmission courte, consommation d'énergie élevée, Topologie généralement étoilée.

Application :Le positionnement du wifi convient au positionnement et à la navigation de personnes ou de voitures, et peut être utilisé dans les institutions médicales, parcs à thème, usines, centres commerciaux et autres occasions qui ont besoin de positionnement et de navigation.

Technologie de positionnement intérieur RFID

Identification de radiofréquence (RFID) La technologie de positionnement intérieur utilise le mode radiofréquence, l'antenne fixe pour ajuster le signal radio dans le champ électromagnétique, L'étiquette attachée à l'élément dans le champ magnétique après le courant d'induction généré pour transmettre les données, Afin d'échanger des données dans plusieurs communications bidirectionnelles pour atteindre le but de l'identification et de la triangulation.

Identification de radiofréquence (RFID) est une technologie de communication sans fil qui peut identifier une cible spécifique par les signaux radio et lire et écrire des données liées sans avoir besoin d'établir un contact mécanique ou optique entre le système d'identification et la cible spécifique.

Les signaux radio transmettent les données d'une étiquette attachée à un élément via un champ électromagnétique réglé sur une radiofréquence pour identifier et suivre automatiquement l'élément. Lorsque certaines étiquettes sont reconnues, L'énergie peut être obtenue à partir du champ électromagnétique émis par l'identifiant, et les batteries ne sont pas nécessaires; Il y a aussi des balises qui ont leur propre source de puissance et peuvent émettre activement des ondes radio (champs électromagnétiques réglés sur les fréquences radio). Les balises contiennent des informations stockées électroniquement qui peuvent être identifiées en quelques mètres. Contrairement aux codes à barres, Les balises RF n'ont pas besoin d'être dans la ligne de vue de l'identifiant et peuvent également être intégrées dans l'objet suivi.

Avantages: La technologie de positionnement intérieure RFID est très proche, Mais il peut obtenir des informations de précision de positionnement au niveau des centimètres en quelques millisecondes; La taille de l'étiquette est relativement petite, Et le coût est faible.

Désavantage: Aucune capacité de communication, Mauvaise capacité anti-ingérence, Pas facile à intégrer dans d'autres systèmes, Et la sécurité et la protection de la confidentialité de l'utilisateur et la normalisation internationale ne sont pas parfaites.

Application: Le positionnement intérieur RFID a été largement utilisé dans les entrepôts, usines, centres commerciaux dans le flux de marchandises, positionnement des produits.

Technologie de positionnement intérieur de Zigbee

Zigbee (Protocole LAN à faible puissance basé sur la norme IEEE802.15.4) La technologie de positionnement intérieur forme un réseau entre un certain nombre de nœuds à tester et des nœuds de référence et la passerelle. Les nœuds à tester dans le réseau envoient des informations de diffusion, Collecte les données de chaque nœud de référence adjacent, et sélectionnez les coordonnées x et y du nœud de référence avec le signal le plus fort. Alors, Les coordonnées des autres nœuds associés au nœud de référence sont calculées. Enfin, Les données du moteur de positionnement sont traitées, et la valeur de décalage du nœud de référence le plus proche est considérée pour obtenir la position réelle du nœud testé dans le grand réseau.

La couche de protocole zigbee du bas en haut est une couche physique (Phy), couche d'accès multimédia (Mac), couche de réseau (NWK), couche d'application (Apogée) et ainsi de suite. Les appareils réseau ont trois rôles: Coordinateur de Zigbee, Routeur Zigbee, et le dispositif de fin Zigbee. Les topologies de réseau peuvent être étoilées, arbre, et réseau.

Avantages: faible consommation d'énergie, faible coût, délai court, haute capacité et haute sécurité, longue distance de transmission; Il peut prendre en charge la topologie du réseau, Topologie des arbres et structure de topologie des étoiles, Le réseau est flexible, et peut réaliser la transmission multi-HOP.

Désavantage: Le taux de transmission est faible, et la précision de positionnement nécessite des algorithmes plus élevés.

Application: Le positionnement du système Zigbee a été largement utilisé dans le positionnement intérieur, contrôle industriel, surveillance environnementale, Contrôle de la maison intelligente et autres champs.

Technologie de positionnement UWB

Ultra large bande (UWB) La technologie de positionnement est une nouvelle technologie, qui est très différent de la technologie de positionnement de communication traditionnelle. Il utilise des nœuds d'ancrage pré-arrangés et des nœuds de pont avec des positions connues pour communiquer avec les nœuds aveugles nouvellement ajoutés, et utilise la triangulation ou “empreinte digitale” positionnement pour déterminer la position.

Sans fil ultra-largeur (UWB) La technologie est une technologie de positionnement sans fil intérieure de haute précision proposée ces dernières années, avec un niveau de résolution de temps danoseconde élevé, combiné avec l'algorithme de gamme basé sur le temps d'arrivée, Théoriquement peut atteindre la précision de positionnement au niveau des centimètres, qui peut répondre aux besoins de positionnement des applications industrielles.

L'ensemble du système est divisé en trois couches: couche de gestion, couche de service et couche de champ. La hiérarchie du système est clairement divisée et la structure est claire.

La couche de champ est composée de positionnement du point d'ancrage et de la balise de positionnement:

· Localiser l'ancre

L'ancre d'emplacement calcule la distance entre l'étiquette et lui-même, et renvoie les paquets au moteur de calcul de l'emplacement en mode câblé ou wlan.

· Tag de localisation

La balise est associée à la personne et à l'objet qui se trouve, Communique avec l'ancre et diffuse son propre emplacement.

Avantages: Bande passante de GHZ, précision de positionnement élevé; Forte pénétration, bon effet anti-multipathe, sécurité élevée.

Désavantage: Parce que le nœud aveugle nouvellement ajouté a également besoin d'une communication active, La consommation d'énergie est élevée, Et le coût du système est élevé.

Application: La technologie ultra-large peut être utilisée pour la détection radar, ainsi que le positionnement et la navigation précis en intérieur dans divers domaines.

Système de positionnement à ultrasons

La technologie de positionnement à ultrasons est basée sur le système de tâtonnement à ultrasons et développée par un certain nombre de transpondeurs et le télémètre principal: Le télémètre principal est placé sur l'objet à mesurer, Le transpondeur transmet le même signal radio à la position fixe du transpondeur, Le transpondeur transmet le signal ultrasonique au télémètre principal après avoir reçu le signal, et utilise l'algorithme de la prolongation de la référence et de la triangulation pour déterminer l'emplacement de l'objet.

Avantages: La précision globale du positionnement est très élevée, atteindre le niveau de centimètre; La structure est relativement simple, a une certaine pénétration et l'ultrasonic lui-même a une forte capacité d'anti-interférence.

Désavantage: grande atténuation dans l'air, pas adapté aux grandes occasions; La variation de réflexion est considérablement affectée par l'effet multiple par trajets et la propagation non linéaire, qui provoque l'investissement des installations matérielles sous-jacentes nécessitant une analyse et un calcul précis, Et le coût est trop élevé.

Application: La technologie de positionnement à ultrasons a été largement utilisée dans les stylos numériques, et une telle technologie est également utilisée dans la prospection offshore, et la technologie de positionnement intérieur est principalement utilisée pour le positionnement des objets dans des ateliers sans pilote.