Karşılaştırılması 6 İç mekan RTLS (Gerçek Zamanlı Konum Sistemleri) Teknolojiler

RTLS, Gerçek Zamanlı Konum Sistemlerinin kısaltmasıdır.

RTLS, aktif veya pasif olabilen sinyal tabanlı bir radyolokasyon yöntemidir.. Aralarında, aktif AOA'ya bölünmüştür (varış Açısı konumlandırma) ve TDOA (varış zamanı farkı konumlandırma), Cesur(varış zamanı), TW-TOF(iki yönlü uçuş süresi), Deniz(yakın alan elektromanyetik menzili) ve benzeri.

Konumlandırma hakkında konuşuyoruz, herkesin aklına ilk önce GPS gelecek, GNSS'e dayalı(Küresel Navigasyon Uydu Sistemi) uydu konumlandırma her yerde olmuştur, ancak uydu konumlandırmanın sınırlamaları vardır: Sinyal, iç mekan konumlandırmasını sağlamak için binaya nüfuz edemez.

Bu yüzden, iç mekan konumlandırma problemini nasıl çözebilirim??

İç mekan konumlandırma pazarının talep odaklı ve kablosuz iletişim teknolojisinin sürekli gelişmesiyle, sensör tanımlama teknolojisi ve büyük veri ara bağlantı teknolojisi, Nesnelerin İnterneti ve diğer teknolojiler, bu sorun yavaş yavaş çözüldü, ve endüstriyel zincir sürekli olarak zenginleştirildi ve olgunlaştı.

Bluetooth iç mekan konumlandırma teknolojisi

Bluetooth iç mekan teknolojisi, odada kurulu birden fazla Bluetooth LAN erişim noktasını kullanmaktır, ağı çok kullanıcılı temel ağ bağlantı modu olarak koruyun, ve Bluetooth LAN erişim noktasının her zaman mikro ağın ana cihazı olmasını sağlayın, ve ardından sinyal gücünü ölçerek yeni eklenen kör düğümü üçgenleyin.

Şu anda, Bluetooth iBeacon'u bulmanın iki ana yolu vardır: RSSI'ya dayalı(alınan sinyal gücü göstergesi) ve parmak izinin konumlandırılmasına dayalı, veya her ikisinin bir kombinasyonu.

Mesafeye bağlı en büyük sorun iç ortamın karmaşık olmasıdır, ve Bluetooth, 2,4 GHz yüksek frekanslı sinyal olarak, büyük ölçüde müdahale edilecek. Çeşitli iç mekan yansımaları ve kırılmalarına ek olarak, Cep telefonlarından elde edilen RSSI değerleri pek referans değeri değildir; Aynı zamanda, Konumlandırma doğruluğunu artırmak için, sonuçları düzeltmek için RSSI değerinin birkaç kez elde edilmesi gerekir, bu, gecikmenin arttığı anlamına gelir. Parmak izi konumlandırmaya bağlı en büyük sorun, erken aşamada parmak izi verilerinin elde edilmesinin işçilik maliyeti ve zaman maliyetinin çok yüksek olmasıdır., ve veritabanı bakımı zordur. Mağaza yeni bir baz istasyonu eklerse veya başka değişiklikler yaparsa, orijinal parmak izi verileri artık geçerli olmayabilir. Öyleyse, tartım ve konumlandırma doğruluğu arasında seçim yapma, gecikme ve maliyet, Bluetooth konumlandırmanın ana sorunu haline geldi.

Dezavantajları: Bluetooth iletimi görüş hattından etkilenmez, ancak karmaşık uzay ortamları için, Bluetooth sisteminin kararlılığı biraz zayıf, gürültü sinyalleri tarafından engelleniyor, ve Bluetooth cihazlarının ve ekipmanlarının fiyatı nispeten pahalıdır;

Başvuru: Bluetooth iç mekan konumlandırması esas olarak küçük bir alandaki insanları bulmak için kullanılır, tek katlı bir salon veya mağaza gibi.

Wi-Fi konum teknolojisi

İki tür WiFi konumlandırma teknolojisi vardır, bunlardan biri mobil cihazların kablosuz sinyal gücü ve üç kablosuz ağ erişim noktasıdır, diferansiyel algoritma aracılığıyla, İnsanların ve araçların konumlarını daha doğru bir şekilde üçgenlemek için. Diğeri ise konumu belirlenen çok sayıda noktanın sinyal gücünün önceden kaydedilmesidir., Konumu belirlemek için yeni eklenen ekipmanın sinyal gücünü geniş bir veri veritabanıyla karşılaştırarak.

Avantajları: yüksek doğruluk, düşük donanım maliyeti, yüksek iletim hızı; Karmaşık büyük ölçekli konumlandırma elde etmek için uygulanabilir, görevleri izleme ve izleme.

Dezavantajları: Kısa iletim mesafesi, yüksek güç tüketimi, genellikle yıldız topolojisi.

Başvuru :WiFi konumlandırma, insanların veya arabaların konumlandırılması ve navigasyonu için uygundur, ve tıbbi kurumlarda kullanılabilir, tema parkları, fabrikalar, alışveriş merkezleri ve konumlandırma ve navigasyon gerektiren diğer durumlar.

RFID iç mekan konumlandırma teknolojisi

Radyo frekansı tanımlama (Rfid) iç mekan konumlandırma teknolojisi radyo frekansı modunu kullanır, Radyo sinyalini elektromanyetik alana ayarlamak için sabit anten, Verileri dışarı iletmek için üretilen endüksiyon akımından sonra öğeye yapıştırılan etiket manyetik alana, Tanımlama ve üçgenleme amacına ulaşmak için çoklu iki yönlü iletişimde veri alışverişinde bulunmak amacıyla.

Radyo frekansı tanımlaması (Rfid) Belirli bir hedefi radyo sinyalleriyle tanımlayabilen ve tanımlama sistemi ile belirli hedef arasında mekanik veya optik temas kurmaya gerek kalmadan ilgili verileri okuyup yazabilen kablosuz iletişim teknolojisidir..

Radyo sinyalleri, öğeyi otomatik olarak tanımlamak ve izlemek için radyo frekansına ayarlanmış bir elektromanyetik alan aracılığıyla bir öğeye iliştirilen bir etiketten veri iletir. Bazı etiketler tanındığında, tanımlayıcının yaydığı elektromanyetik alandan enerji elde edilebilir, ve pillere gerek yoktur; Ayrıca kendi güç kaynağına sahip olan ve aktif olarak radyo dalgaları yayan etiketler de vardır. (Radyo frekanslarına göre ayarlanmış elektromanyetik alanlar). Etiketler, birkaç metre içinde tanımlanabilecek elektronik olarak saklanan bilgileri içerir.. Barkodlardan farklı olarak, RF etiketlerinin tanımlayıcının görüş alanında olması gerekmez ve izlenen nesneye de yerleştirilebilir..

Avantajları: RFID iç mekan konumlandırma teknolojisi çok yakın, ancak santimetre düzeyinde konumlandırma doğruluğu bilgisini birkaç milisaniyede alabiliyor; Etiketin boyutu nispeten küçüktür, ve maliyeti düşüktür.

Dezavantajları: iletişim yeteneği yok, zayıf anti-parazit yeteneği, diğer sistemlere entegrasyonu kolay değil, kullanıcının güvenliği ve gizliliğinin korunması ile uluslararası standardizasyon mükemmel değildir.

Başvuru: RFID iç mekan konumlandırma depolarda yaygın olarak kullanılmaktadır, fabrikalar, alışveriş merkezleri mal akışında, emtia konumlandırma.

Zigbee iç mekan konumlandırma teknolojisi

ZigBee (IEEE802.15.4 standardını temel alan düşük güçlü LAN protokolü) İç mekan konumlandırma teknolojisi, test edilecek birkaç düğüm ile referans düğümleri ve ağ geçidi arasında bir ağ oluşturur. Ağda test edilecek düğümler yayın bilgilerini gönderir, her bitişik referans düğümünden veri toplayın, ve en güçlü sinyale sahip referans düğümünün X ve Y koordinatlarını seçin. Daha sonra, referans düğümüne bağlı diğer düğümlerin koordinatları hesaplanır. Nihayet, konumlandırma motorundaki veriler işlenir, ve en yakın referans düğümden gelen ofset değeri, büyük ağda test edilen düğümün gerçek konumunu elde etmek için dikkate alınır.

ZigBee protokol katmanı aşağıdan yukarıya doğru fiziksel katmandır (FİZ), medya erişim katmanı (Mac), ağ katmanı (Nwk), uygulama katmanı (APL) ve benzeri. Ağ cihazlarının üç rolü vardır: ZigBee Koordinatörü, ZigBee Yönlendirici, ve ZigBee Uç Cihazı. Ağ topolojileri yıldız olabilir, ağaç, ve ağ.

Avantajları: düşük güç tüketimi, düşük maliyet, kısa gecikme, yüksek kapasite ve yüksek güvenlik, uzun iletim mesafesi; Ağ topolojisini destekleyebilir, ağaç topolojisi ve yıldız topolojisi yapısı, ağ esnektir, ve çok atlamalı iletimi gerçekleştirebilir.

Dezavantajları: İletim hızı düşük, ve konumlandırma doğruluğu daha yüksek algoritmalar gerektirir.

Başvuru: Zigbee sistemi konumlandırma, iç mekan konumlandırmasında yaygın olarak kullanılmaktadır., endüstriyel kontrol, çevresel izleme, akıllı ev kontrolü ve diğer alanlar.

UWB konumlandırma teknolojisi

Ultra geniş bant (UWB) konumlandırma teknolojisi yeni bir teknolojidir, Geleneksel iletişim konumlandırma teknolojisinden çok farklı olan. Yeni eklenen kör düğümlerle iletişim kurmak için önceden düzenlenmiş bağlantı düğümlerini ve bilinen konumlara sahip köprü düğümlerini kullanır., ve üçgenlemeyi kullanır veya “parmak izi” konumu belirlemek için konumlandırma.

Ultra geniş bant kablosuz (UWB) teknolojisi, son yıllarda önerilen yüksek hassasiyetli bir iç mekan kablosuz konumlandırma teknolojisidir., yüksek danosaniye düzeyinde zaman çözünürlüğü ile, varış zamanına dayalı menzil algoritmasıyla birleştirildi, teorik olarak santimetre düzeyinde konumlandırma doğruluğuna ulaşabilir, Endüstriyel uygulamaların konumlandırma ihtiyaçlarını karşılayabilecek.

Tüm sistem üç katmana ayrılmıştır: yönetim katmanı, hizmet katmanı ve alan katmanı. Sistem hiyerarşisi açıkça bölünmüştür ve yapı açıktır.

Alan katmanı konumlandırma Bağlantı noktası ve konumlandırma Etiketinden oluşur:

· Çapayı Bul

Konum çapası, Etiket ile kendisi arasındaki mesafeyi hesaplar, ve paketleri kablolu veya WLAN modunda konum hesaplama motoruna geri gönderir.

· Konum Etiketi

Etiket, yeri tespit edilen kişi ve nesneyle ilişkilendirilir, Anchor ile iletişim kurar ve kendi konumunu yayınlar.

Avantajları: GHz bant genişliği, yüksek konumlandırma doğruluğu; Güçlü penetrasyon, iyi anti-multipath etkisi, yüksek güvenlik.

Dezavantajları: Çünkü yeni eklenen kör düğümün de aktif iletişime ihtiyacı var, güç tüketimi yüksek, ve sistem maliyeti yüksektir.

Başvuru: Ultra geniş bant teknolojisi radar tespiti için kullanılabilir, çeşitli alanlarda iç mekanda doğru konumlandırma ve navigasyonun yanı sıra.

Ultrasonik konumlandırma sistemi

Ultrasonik konumlandırma teknolojisi, ultrasonik mesafe belirleme sistemine dayanmaktadır ve bir dizi transponder ve ana telemetre tarafından geliştirilmiştir.: ana telemetre ölçülecek nesnenin üzerine yerleştirilir, transponder aynı radyo sinyalini transponderin sabit konumuna iletir, Transponder, sinyali aldıktan sonra ultrasonik sinyali ana telemetreye iletir, ve nesnenin konumunu belirlemek için yansıma aralığı yöntemini ve üçgenleme algoritmasını kullanır.

Avantajları: Genel konumlandırma doğruluğu çok yüksektir, santimetre seviyesine ulaşmak; Yapı nispeten basittir, Belli bir penetrasyona sahiptir ve ultrasonik kendisi güçlü bir anti-parazit yeteneğine sahiptir.

Dezavantajları: havada büyük zayıflama, büyük durumlar için uygun değil; Yansıma aralığı çok yollu etkiden ve görüş hattı olmayan yayılımdan büyük ölçüde etkilenir, Doğru analiz ve hesaplama gerektiren temel donanım tesislerinin yatırımına neden olan, ve maliyeti çok yüksek.

Başvuru: Ultrasonik konumlandırma teknolojisi dijital kalemlerde yaygın olarak kullanılmaktadır., ve bu teknoloji aynı zamanda açık deniz araştırmalarında da kullanılıyor, ve iç mekan konumlandırma teknolojisi esas olarak insansız atölyelerde nesne konumlandırma için kullanılır.