の比較 6 屋内RTL (リアルタイムの位置システム) テクノロジー

RTLSは、リアルタイムロケーションシステムの略語です.

RTLSは、アクティブまたはパッシブになる可能性のある信号ベースの放射線配置方法です. その中で, アクティブはAOAに分割されます (到着角度の位置付け) とtdoa (到着時刻差ポジショニング), 勇敢な(到着時間), tw-tof(双方向の飛行時間), 航海(近接畑の電磁範囲) 等々.

ポジショニングについて話している, 誰もが最初にGPSについて考えるでしょう, GNSSに基づいています(グローバルナビゲーション衛星システム) 衛星ポジショニングはどこにでもあります, ただし、衛星ポジショニングには制限があります: 信号は建物に浸透して屋内の位置を達成することができません.

それで, 屋内ポジショニングの問題を解決する方法?

屋内ポジショニング市場の需要駆動型およびワイヤレス通信技術の継続的な開発により, センサー識別技術とビッグデータの相互接続技術, モノのインターネットやその他のテクノロジー, この問題は徐々に解決されました, そして、産業チェーンは継続的に濃縮され、成熟しています.

Bluetooth屋内ポジショニングテクノロジー

Bluetooth屋内テクノロジーは、部屋に設置されたいくつかのBluetoothLANアクセスポイントを使用することです, マルチユーザーベースの基本ネットワーク接続モードとしてネットワークを維持する, そして、Bluetooth LANアクセスポイントが常にマイクロネットワークのメインデバイスであることを確認してください, そして、信号強度を測定することにより、新しく追加されたブラインドノードを三角測量します.

現在のところ, Bluetooth Ibeconを見つける主な方法は2つあります: RSSIに基づいています(受信信号強度の表示) ポジショニングフィンガープリントに基づいています, または両方の組み合わせ.

距離に基づく最大の問題は、屋内環境が複雑であることです, とBluetooth, 2.4GHzの高周波信号として, 大いに干渉されます. さまざまな屋内反射と屈折に加えて, 携帯電話で取得されたRSSI値は、参照値ではありません; 同時に, ポジショニングの精度を向上させるため, 結果をスムーズにするには、RSSI値を数回取得する必要があります, つまり、遅延が増加することを意味します. 指紋の配置に基づく最大の問題は、初期段階で指紋データを取得するための人件費と時間コストが非常に高いことです, また、データベースのメンテナンスは困難です. ストアが新しいベースステーションを追加するか、他の変更を加えた場合, 元の指紋データが適用されなくなる場合があります. したがって, ポジショニングの精度を比較検討し、選択する方法, 遅延とコストがBluetoothポジショニングの主な問題になりました.

短所: Bluetoothトランスミッションは、視線の影響を受けません, しかし、複雑な空間環境の場合, Bluetoothシステムの安定性はわずかに貧弱です, ノイズ信号が妨げられます, そして、Bluetoothデバイスと機器の価格は比較的高価です;

応用: Bluetoothの屋内ポジショニングは、主に小さなエリアの人々を見つけるために使用されます, ひとり屋のホールや店など.

Wi-Fiロケーションテクノロジー

WiFiポジショニングテクノロジーには2種類あります, 1つは、モバイルデバイスのワイヤレス信号強度と3つのワイヤレスネットワークアクセスポイントを使用することです。, 微分アルゴリズムを介して, 人や車両の位置をより正確に三角測量する. もう1つは、事前に多数の位置決定されたポイントの信号強度を記録することです, 新しく追加された機器の信号強度を大規模なデータベースと比較して、場所を決定することにより.

利点: 高精度, ハードウェアコストが低い, 高い透過率; 複雑な大規模なポジショニングを実現するために適用できます, 監視と追跡タスク.

短所: 短い送信距離, 高出力消費, 一般的にスタートポロジー.

応用 :WiFiポジショニングは、人や車の配置とナビゲーションに適しています, 医療機関で使用できます, テーマパーク, 工場, ポジショニングとナビゲーションが必要なショッピングモールやその他の機会.

RFID屋内ポジショニングテクノロジー

無線周波数識別 (rfid) 屋内ポジショニングテクノロジーは、無線周波数モードを使用します, 無線信号を電磁場に調整する固定アンテナ, データを送信するために生成された誘導電流の後、アイテムに磁場に接続されたラベル, 識別と三角測量の目的を達成するために複数の双方向通信でデータを交換するため.

無線周波数識別 (rfid) 識別システムと特定のターゲットとの間に機械的または光学的接触を確立する必要なく、無線信号によって特定のターゲットを識別し、関連するデータを読み書きできるワイヤレス通信テクノロジーです。.

無線信号は、無線周波数に調整された電磁界を介してアイテムに添付されたタグからデータを送信して、アイテムを自動的に識別および追跡する. いくつかのラベルが認識されている場合, エネルギーは、識別子によって放出される電磁場から取得できます, バッテリーは必要ありません; 独自の電源を備えたタグもあり、無線波を積極的に放出できるタグもあります (無線周波数に調整された電磁場). タグには、数メートル以内に識別できる電子的に保存された情報が含まれています. バーコードとは異なり, RFタグは識別子の視線にある必要はありませんし、追跡されるオブジェクトに埋め込むこともできます.

利点: RFID屋内ポジショニングテクノロジーは非常に近いです, しかし、それは数ミリ秒でセンチメートルレベルの位置決めの精度情報を得ることができます; ラベルのサイズは比較的小さいです, コストは低いです.

短所: 通信能力はありません, 不十分な干渉能力, 他のシステムに統合するのは簡単ではありません, そして、ユーザーのセキュリティとプライバシー保護と国際標準化は完全ではありません.

応用: RFID屋内ポジショニングは、倉庫で広く使用されています, 工場, 商品の流れのショッピングモール, コモディティポジショニング.

Zigbee屋内ポジショニングテクノロジー

ジグビー (IEEE802.15.4標準に基づく低電力LANプロトコル) 屋内ポジショニングテクノロジーは、テストする多くのノードと参照ノードとゲートウェイの間にネットワークを形成します. ネットワークでテストするノードは、ブロードキャスト情報を送信します, 隣接する各参照ノードからデータを収集します, 参照ノードのxおよびy座標を最も強い信号で選択します. それから, 参照ノードに関連付けられた他のノードの座標は計算されます. ついに, ポジショニングエンジンのデータが処理されます, また、最寄りの参照ノードからのオフセット値は、大規模なネットワークでテスト中のノードの実際の位置を取得するために考慮されます.

Zigbeeプロトコルレイヤーが下から上まで物理レイヤーです (Phy), メディアアクセスレイヤー (マック), ネットワークレイヤー (NWK), アプリケーションレイヤー (apl) 等々. ネットワークデバイスには3つの役割があります: Zigbeeコーディネーター, ジグビールーター, およびZigbee Endデバイス. ネットワークトポロジは星になる可能性があります, 木, およびネットワーク.

利点: 低消費電力, 低コスト, 短い遅延, 大容量と高いセキュリティ, 長い送信距離; ネットワークトポロジをサポートできます, ツリートポロジーと星トポロジー構造, ネットワークは柔軟です, マルチホップ伝送を実現できます.

短所: 伝送速度は低いです, また、位置決めの精度には、より高いアルゴリズムが必要です.

応用: Zigbeeシステムのポジショニングは、屋内ポジショニングで広く使用されています, 産業管理, 環境監視, スマートホームコントロールおよびその他のフィールド.

UWBポジショニングテクノロジー

ウルトラワイドバンド (UWB) ポジショニングテクノロジーは新しいテクノロジーです, 従来のコミュニケーションポジショニングテクノロジーとは大きく異なります. 既知の位置を持つ事前に配置されたアンカーノードとブリッジノードを使用して、新しく追加されたブラインドノードと通信します, および三角測量を使用します “指紋” 位置を決定するための位置.

ウルトラワイドバンドワイヤレス (UWB) テクノロジーは、近年提案されている高精度の屋内ワイヤレスポジショニングテクノロジーです, 時間分解能の高いレベルが高い, 到着時間ベースの距離アルゴリズムと組み合わせて, 理論的には、センチメートルレベルの位置決めの精度に達することができます, 産業用アプリケーションのポジショニングニーズを満たすことができます.

システム全体が3つのレイヤーに分割されます: 管理レイヤー, サービスレイヤーとフィールドレイヤー. システム階層は明確に分割されており、構造は明確です.

フィールド層は、アンカーポイントと位置決めタグの配置で構成されています:

・アンカーを見つけます

ロケーションアンカーは、タグとそれ自体の間の距離を計算します, ワイヤードモードまたはWLANモードのロケーション計算エンジンにパケットを送り返します.

・ロケーションタグ

タグは、配置されている人とオブジェクトに関連付けられています, アンカーと通信し、独自の場所を放送します.

利点: GHz帯域幅, 高い位置付け精度; 強い浸透, 良好な抗マルチパス効果, 高い安全性.

短所: 新しく追加されたブラインドノードにもアクティブな通信が必要だから, 消費電力は高いです, そして、システムコストは高くなっています.

応用: 超帯域帯域技術は、レーダー検出に使用できます, 屋内の正確なポジショニングとさまざまな分野でのナビゲーション.

超音波ポジショニングシステム

超音波ポジショニングテクノロジーは、超音波距離システムに基づいており、多くのトランスポンダーとメインレンジファインダーによって開発されました: メインレンジファインダーは、測定するオブジェクトに配置されます, トランスポンダーは、同じ無線信号をトランスポンダーの固定位置に送信します, トランスポンダーは、信号を受信した後、超音波信号をメインレンジファインダーに送信します, 反射範囲の方法と三角測量アルゴリズムを使用して、オブジェクトの位置を決定します.

利点: 全体的なポジショニングの精度は非常に高いです, センチメートルレベルに到達します; 構造は比較的単純です, 特定の浸透があり、超音波自体には強い干渉能力があります.

短所: 空気中の大きな減衰, 大規模な機会には適していません; 反射範囲は、マルチパス効果と非表示の伝播によって大きな影響を受けます, 正確な分析と計算を必要とする基礎となるハードウェア施設の投資が発生します, コストが高すぎます.

応用: 超音波ポジショニングテクノロジーは、デジタルペンで広く使用されています, そして、そのような技術は、オフショアの探査でも使用されています, 屋内ポジショニングテクノロジーは、主に無人のワークショップでのオブジェクトポジショニングに使用されます.