Comparação de 6 RTLs internos (Sistemas de localização em tempo real) Tecnologias

RTLS é abreviação para sistemas de localização em tempo real.

RTLS é um método de radiolocalização baseado em sinal que pode ser ativo ou passivo. Entre eles, o ativo é dividido em AOA (Posicionamento do ângulo de chegada) e tdoa (Posicionamento de diferença de tempo de chegada), Corajoso(hora de chegada), Tw-tof(Tempo de vôo bidirecional), Náutico(Variações eletromagnéticas de campo próximo) e assim por diante.

Falando sobre posicionamento, Todos vão pensar primeiro em GPS, com base no GNSS(Sistema de satélite global de navegação) O posicionamento de satélite está em toda parte, Mas o posicionamento de satélite tem suas limitações: O sinal não pode penetrar no edifício para alcançar o posicionamento interno.

Então, Como resolver o problema de posicionamento interno?

Com o desenvolvimento contínuo do mercado de posicionamento interno, orientado e tecnologia de comunicação sem fio, Tecnologia de identificação de sensores e tecnologia de interconexão de big data, a Internet das Coisas e outras tecnologias, Este problema foi gradualmente resolvido, e a cadeia industrial foi continuamente enriquecida e madura.

Tecnologia de posicionamento interno Bluetooth

A tecnologia interna Bluetooth é usar vários pontos de acesso Bluetooth LAN instalados na sala, Mantenha a rede como um modo de conexão de rede básico baseado em vários usuários, e verifique se o ponto de acesso Bluetooth LAN é sempre o principal dispositivo da micro-rede, e então triangular o nó cego recém -adicionado medindo a força do sinal.

Atualmente, Existem duas maneiras principais de localizar o Bluetooth iBeacon: com base no RSSI(Indicação de força do sinal recebeu) e com base no posicionamento da impressão digital, ou uma combinação de ambos.

O maior problema baseado na distância é que o ambiente interno é complexo, e Bluetooth, Como um sinal de alta frequência de 2,4 GHz, será muito interferido em. Além de várias reflexões e refrações internas, Os valores RSSI obtidos por telefones celulares não são muito valor de referência; Ao mesmo tempo, Para melhorar a precisão do posicionamento, O valor RSSI deve ser obtido várias vezes para suavizar os resultados, o que significa que o atraso aumenta. O maior problema baseado no posicionamento das impressões digitais é que o custo da mão, e a manutenção do banco de dados é difícil. E se a loja adicionar uma nova estação base ou fazer outras modificações, Os dados originais de impressão digital não podem mais ser aplicáveis. Portanto, Como pesar e escolher entre a precisão do posicionamento, Atraso e custo se tornaram a principal questão do posicionamento Bluetooth.

Desvantagens: A transmissão Bluetooth não é afetada pela linha de visão, Mas para ambientes espaciais complexos, A estabilidade do sistema Bluetooth é um pouco ruim, interferido por sinais de ruído, e o preço dos dispositivos e equipamentos Bluetooth é relativamente caro;

Aplicativo: O posicionamento interno Bluetooth é usado principalmente para localizar pessoas em uma pequena área, como um salão ou loja de um andar.

Tecnologia de localização Wi-Fi

Existem dois tipos de tecnologia de posicionamento de wifi, Um é através da força do sinal sem fio de dispositivos móveis e três pontos de acesso à rede sem fio, Através do algoritmo diferencial, para triangular com mais precisão a localização de pessoas e veículos. O outro é registrar a força do sinal de um grande número de pontos determinados por localização com antecedência, Comparando a força do sinal do equipamento recém -adicionado com um grande banco de dados de dados para determinar o local.

Vantagens: alta precisão, baixo custo de hardware, alta taxa de transmissão; Pode ser aplicado para obter um posicionamento complexo em larga escala, Tarefas de monitoramento e rastreamento.

Desvantagens: Distância de transmissão curta, consumo de alta potência, geralmente topologia em estrela.

Aplicativo :O posicionamento WiFi é adequado para posicionamento e navegação de pessoas ou carros, e pode ser usado em instituições médicas, Parques temáticos, fábricas, shopping centers e outras ocasiões que precisam de posicionamento e navegação.

Tecnologia de posicionamento interno RFID

Identificação de radiofrequência (RFID) A tecnologia de posicionamento interno usa modo de radiofrequência, a antena fixa para ajustar o sinal de rádio no campo eletromagnético, o rótulo anexado ao item no campo magnético após a corrente de indução gerada para transmitir os dados, Para trocar dados em múltiplas comunicação bidirecional para alcançar o objetivo da identificação e da triangulação.

Identificação de radiofrequência (RFID) é uma tecnologia de comunicação sem fio que pode identificar um alvo específico por sinais de rádio e ler e escrever dados relacionados sem a necessidade de estabelecer contato mecânico ou óptico entre o sistema de identificação e o alvo específico.

Os sinais de rádio transmitem dados de uma tag anexada a um item por meio de um campo eletromagnético ajustado a uma frequência de rádio para identificar e rastrear automaticamente o item. Quando alguns rótulos são reconhecidos, A energia pode ser obtida do campo eletromagnético emitido pelo identificador, e as baterias não são necessárias; Também existem tags que têm sua própria fonte de energia e podem emitir ativamente ondas de rádio (Campos eletromagnéticos sintonizados em frequências de rádio). As tags contêm informações armazenadas eletronicamente que podem ser identificadas em alguns metros. Ao contrário dos códigos de barras, As tags de RF não precisam estar na linha de visão do identificador e também podem ser incorporadas no objeto que está sendo rastreado.

Vantagens: A tecnologia de posicionamento interno RFID está muito próxima, Mas pode obter informações de precisão de posicionamento no nível do centímetro em alguns milissegundos; O tamanho do rótulo é relativamente pequeno, E o custo é baixo.

Desvantagens: Sem capacidade de comunicação, baixa capacidade anti-interferência, não é fácil de integrar em outros sistemas, E a proteção de segurança e privacidade do usuário e padronização internacional não são perfeitas.

Aplicativo: O posicionamento interno RFID tem sido amplamente utilizado em armazéns, fábricas, shopping centers no fluxo de mercadorias, Posicionamento de commodities.

Tecnologia de posicionamento interno ZigBee

ZigBee (Protocolo LAN de baixa potência com base no padrão IEEE802.15.4) A tecnologia de posicionamento interno forma uma rede entre vários nós a serem testados e nós de referência e o gateway. Os nós a serem testados na rede enviam informações de transmissão, Colete dados de cada nó de referência adjacente, e selecione as coordenadas X e Y do nó de referência com o sinal mais forte. Então, As coordenadas dos outros nós associadas ao nó de referência são calculadas. Finalmente, Os dados no mecanismo de posicionamento são processados, e o valor de deslocamento do nó de referência mais próximo é considerado para obter a posição real do nó em teste na grande rede.

Camada de protocolo ZigBee de baixo para cima é camada física (Phy), Camada de acesso à mídia (MAC), camada de rede (NWK), camada de aplicação (Apl) e assim por diante. Os dispositivos de rede têm três papéis: Coordenador do ZigBee, Roteador ZigBee, e dispositivo final em ZigBee. Topologias de rede podem ser estrelas, árvore, e rede.

Vantagens: baixo consumo de energia, baixo custo, atraso curto, alta capacidade e alta segurança, distância de transmissão longa; Pode apoiar a topologia de rede, Topologia de árvores e estrutura de topologia em estrela, A rede é flexível, e pode realizar a transmissão multi-hop.

Desvantagens: A taxa de transmissão é baixa, e a precisão do posicionamento requer algoritmos mais altos.

Aplicativo: O posicionamento do sistema ZigBee tem sido amplamente utilizado no posicionamento interno, Controle industrial, Monitoramento ambiental, Controle de casa inteligente e outros campos.

Tecnologia de posicionamento da UWB

Ultra Wide Band (UWB) A tecnologia de posicionamento é uma nova tecnologia, o que é muito diferente da tecnologia de posicionamento de comunicação tradicional. Ele usa nós de âncora e nós de ponte pré-marcados com posições conhecidas para se comunicar com nós cegos recém-adicionados, e usa triangulação ou “impressão digital” posicionamento para determinar a posição.

Wireless de banda ultra larga (UWB) A tecnologia é uma tecnologia de posicionamento sem fio interno de alta precisão proposta nos últimos anos, com um alto nível de resolução de tempo da Danossegundo, Combinado com o algoritmo variado baseado em tempo de chegada, Teoricamente pode atingir a precisão do posicionamento no nível do centímetro, que podem atender às necessidades de posicionamento das aplicações industriais.

Todo o sistema é dividido em três camadas: camada de gerenciamento, camada de serviço e camada de campo. A hierarquia do sistema está claramente dividida e a estrutura é clara.

A camada de campo é composta de posicionamento de ponto de ancoragem e tag de posicionamento:

· Localize a âncora

A âncora de localização calcula a distância entre a etiqueta e a si mesma, e envia pacotes de volta ao mecanismo de cálculo do local no modo com fio ou WLAN.

· Tag de localização

A tag está associada à pessoa e ao objeto que está localizado, comunica -se com a âncora e transmite sua própria localização.

Vantagens: GHZ Bandwidth, alta precisão de posicionamento; Forte penetração, Bom efeito anti-multipata, alta segurança.

Desvantagens: Porque o nó cego recém -adicionado também precisa de comunicação ativa, O consumo de energia é alto, e o custo do sistema é alto.

Aplicativo: A tecnologia de banda ultra larga pode ser usada para detecção de radar, bem como posicionamento e navegação precisos em vários campos.

Sistema de posicionamento ultrassônico

A tecnologia de posicionamento ultrassônico é baseada no sistema de alcance ultrassônico e desenvolvido por vários transponders e rangefinder principal: O principal finder é colocado no objeto a ser medido, O transponder transmite o mesmo sinal de rádio para a posição fixa do transponder, O transponder transmite o sinal ultrassônico para o finder principal depois de receber o sinal, e usa o método de variação de reflexão e o algoritmo de triangulação para determinar a localização do objeto.

Vantagens: A precisão geral do posicionamento é muito alta, atingindo o nível de centímetro; A estrutura é relativamente simples, tem uma certa penetração e o próprio ultrassônico tem uma forte capacidade anti-interferência.

Desvantagens: grande atenuação no ar, Não é adequado para grandes ocasiões; A variação de reflexão é bastante afetada pelo efeito de múltipla e não-linhas de visão de visão, que causa o investimento de instalações de hardware subjacentes que exigem análise e cálculo precisos, E o custo é muito alto.

Aplicativo: A tecnologia de posicionamento ultrassônico tem sido amplamente utilizada em canetas digitais, e essa tecnologia também é usada em prospecção offshore, e a tecnologia de posicionamento interno é usada principalmente para posicionamento de objetos em oficinas não tripuladas.