Siseruumides kasutatavate positsioneerimistehnoloogiate, näiteks RFID ja UWB, eeliste ja puuduste analüüs

Kõikvõimaliku interneti kontekstis on turul üha suurem nõudlus positsioneerimise järele, seega on loodud ka mitmesuguseid positsioneerimistehnoloogiaid. Nagu me kõik teame, on GPS praegu kõige levinum positsioneerimistehnoloogia, kuid sellel on ilmne puudus, nimelt selle puudujääk siseruumides positsioneerimisel ning üldise tsiviilkasutuse täpsus ei ole piisavalt kõrge, et täita siseruumides positsioneerimise nõudeid. Seetõttu hõlmavad praegu levinud positsioneerimistehnoloogiad: RFID, UWB, WIFI, Bluetooth jne. Arutagem allpool nende positsioneerimistehnoloogiate eeliseid ja puudusi!

RFID-positsioneerimine

RFID-positsioneerimise põhiprintsiip on sihtmärgi RFID-sildi iseloomuliku teabe (nt identiteedi ID, vastuvõetud signaali tugevus jne) lugemine Honglu fikseeritud lugejate rühma kaudu ning kasutada saab ka lähima naabri meetodit, mitmepoolset positsioneerimismeetodit, vastuvõetud signaali tugevust jne. Meetod määrab RFID-elektroonilise sildi asukoha. RFID-siseruumide positsioneerimissüsteemi põhistruktuur koosneb tavaliselt RFID-elektroonilistest siltidest, lugejatest, vahetarkVarast ja arvutiandmebaasidest. Süsteem kasutab positsioneerimissildi koordinaatide arvutamiseks "lähima naabri" algoritmi ja empiirilist valemit, analüüsides ja arvutades võrdlussildi ja ootel oleva sildi signaalitugevuse RSSI-d.

Eelised:

1. Maksumus on väga madal, RFID-elektrooniliste siltide hind on madal ja neid saab laialdaselt kasutusele võtta;

2. RFID pakub kahte skeemi: aktiivset ja passiivset. Passiivsel skeemil pole toiteprobleeme. Aktiivne skeem saavutab ka äärmiselt madala energiatarbimise ja see võib nööppatareiga kesta mitu aastat;

3. RFID-baasjaamade seadmed on suhteliselt rikkalikud ning saadaval on palju suure võimsusega seadmeid ja väikese energiatarbega lugejatooteid, mis on mugavamad projektide elluviimiseks ja hooldamiseks ning sobivad võrgustamiseks mitmesugustel puhkudel.

puudused:

1. RFID-tehnoloogiat kasutatakse peamiselt inimeste viibimise tuvastamiseks teatud piirkonnas ja seda ei saa reaalajas jälgida;

2. Positsioneerimistäpsus määratakse võrdlusmärgise ja UHF RFID-lugeja asukoha ja tiheduse järgi;

3. Samade täpsusnõuete täitmiseks on RFID-lugejate juurutamine suhteliselt keeruline ja nende arv on suur.

Rakendusstsenaarium:

RFID-lugemis- ja kirjutamisseadmed on suhteliselt stabiilsed, seega kasutatakse neid laialdaselt positsioneerimise valdkonnas. Neil on küpsed rakendused ja head väljavaated logistika sorteerimisel, vanglate positsioneerimisel, akuautode positsioneerimisel ja autode elektrooniliste numbrimärkide positsioneerimisel.

UWB positsioneerimine

UWB (ülilairiba tehnoloogia) positsioneerimisprotsessis võtab UWB-vastuvõtja vastu sildi edastatud UWB-signaali ja filtreerib elektromagnetlainete edastusprotsessis segunenud mitmesugused mürainterferentsid, et saada efektiivset teavet sisaldav signaal, ning seejärel teostab keskseadme analüüsi abil kauguse mõõtmise ja positsioneerimise arvutused. Positsioneerimiseks kasutatakse TDOA algoritmi ja UWB positsioneerimiseks on vaja kolme tugijaama tuge.

Eelised:

1. Sellel on kahekordne eelis: reaalajas positsioneerimine ja täpne positsioneerimine;

2. Positsioneerimise viivitusaeg on lühike ja positsioneerimistäpsus võib ulatuda umbes 10 cm-ni;

3. Spetsiaalsel positsioneerimisvõrgul on kõrge töökindlus.

puudused:

1. Raadioülekannet ei tohi blokeerida takistused. Kui sein on blokeeritud, tuleb see ümber paigutada. Sama pindala korral suureneb ruumide arv ja ka tugijaamade kasutamine;

2. Vajalik on täielik positsioneerimisvõrk ja iga positsioneerimispunkti peab toetama kolm positsioneerimisbaasjaama. UWB positsioneerimisalgoritm põhineb kolmepunktilisel positsioneerimisel. Kui baasjaamade arv väheneb, mõjutab see oluliselt positsioneerimise täpsust;

3. UWB positsioneerimiseks on vaja positsioneerimisvõrku, seega on maksumus suhteliselt kõrge.

Rakendusstsenaarium:

UWB-positsioneerimist kasutatakse peamiselt tööstusharudes, kus on suhteliselt kõrged nõuded reaalajas protsessidele või täpsele positsioneerimisele, näiteks tunnelites, keemiatehastes, vanglates, Haiglates, hooldekodudes, kaevandustes ja muudes tööstusharudes.

Bluetooth-positsioneerimine

Bluetooth-positsioneerimine on lühikese vahemaa ja väikese energiatarbega traadita edastustehnoloogia. Paigaldage siseruumidesse sobiv Bluetooth LAN-pääsupunkt, konfigureerige seeVõrk on mitme kasutaja baasil loodud põhiline võrguühenduse režiim, mis tagab, et Bluetooth LAN-i pääsupunkt on alati pikovõrk. Põhiseade saab hankida kasutaja asukohateavet. Andmepaketi edastusele lisatakse RSSI (vastuvõetud signaali tugevuse) mehhanism ja toote ligikaudne ulatus virtualiseeritakse RSSI abil ning seejärel realiseeritakse vastastikuse lõikumise mõõtmise algoritm trilateratsioonimeetodi abil ja siseruumides positsioneerimine on lõpuks lõpule viidud.

Eelis:

1. Seade on väikese suurusega, seda on lihtne integreerida pihuarvutitesse, arvutitesse ja mobiiltelefonidesse ning see on lihtne levitada;

2. Bluetooth-edastust ei mõjuta otsenähtavus, nii kaua kui seadme Bluetooth-funktsioon on sisse lülitatud, saab seda positsioneerida;

Puudused:

1. Bluetooth-süsteemi stabiilsus on veidi halb ja seda häirivad oluliselt mürasignaalid;

2. Bluetooth-seadmete ja -varustuse hind on suhteliselt kallis ning võrgu hoolduskulud on suhteliselt kõrged.

Rakendusstsenaarium:

Bluetooth-terminalid on enamasti Bluetooth-käevõrud, mida kasutatakse peamiselt kaubanduskeskuste positsioneerimisel, haiglate positsioneerimisel, esemete kadumise ennetamisel, kaubanduskeskuste positsioneerimisel, meelelahutuskohtade positsioneerimisel, WeChati raputamisel ja muudes kohtades, mis kõik ei ole jäigad nõuded.

WiFi-positsioneerimine

WiFi-positsioneerimist hinnatakse üldiselt "lähima naabri meetodi" abil, st selle järgi, milline leviala või baasjaam on kõige lähemal, st kus seda peetakse asuvaks. Kui läheduses on mitu allikat, saab positsioneerimistäpsuse parandamiseks kasutada ristpositsioneerimist (kolmnurkpositsioneerimist). Kuna WiFi on muutunud populaarseks, pole positsioneerimiseks vaja spetsiaalseid seadmeid paigaldada. Kui kasutaja on nutitelefoni kasutamise ajal WiFi või mobiilsidevõrgu sisse lülitanud, võib see muutuda andmeallikaks. WiFi-positsioneerimismeetod põhineb signaali tugevuse levimudeli meetodil ja sõrmejälje tuvastamise meetodil. Signaali tugevuse levimudeli meetod viitab teatud kanali hääbumise mudeli kasutamisele, mida eeldatakse praeguses keskkonnas, ja terminali ning teadaoleva asukohaga AP vahelise kauguse hindamisele vastavalt selle matemaatilisele seosele. Kui kasutaja kuuleb mitut AP signaali, saab ta läbida kolmepoolse positsioneerimise. Positsioneerimisalgoritmi kasutatakse kasutaja asukohateabe saamiseks. Sõrmejälje tuvastamise meetod põhineb WiFi-signaalide leviku omadustel, kombineerides mitme pääsupunkti tuvastusandmeid sõrmejäljeinfoks ja hinnates liikuva objekti võimalikku asukohta, võrreldes seda võrdlusandmetega.

Eelised:

1. WiFi on laialdaselt levinud ega vaja suurt täpsust. Pärast WiFi-andmeedastusvõrgu ehitamise lõpetamist saab WiFi-positsioneerimisfunktsiooni aktiveerida, eeldades positsioneerimismootori teenuse kasutamist;

2. Mobiilterminale saab kasutada, jättes välja terminali juurutamise kulud;

3. Hind on madal. WiFi kiibimoodul maksab umbes 10 jüaani. WiFi tugijaama ja pääsupunkti hind on alla 100 jüaani ning see suudab täita andmeedastuse ja positsioneerimise funktsioone, seega suudab see rahuldada ulatusliku laienemise vajadusi madala hinnaga.

puudused:

1. Olenemata sellest, kas seda kasutatakse sise- või välistingimustes positsioneerimiseks, suudab WIFI-transiiver katta ainult 90 meetri raadiuses asuvat ala;

2. Apple'i mobiiltelefoni ei saa kasutada ja Apple pole vastavat liidest avanud;

3. WIFI-positsioneerimise töökoormus asukohakaardil on suhteliselt suur;

4. Seda võivad kergesti segada teised signaalid, mis mõjutab selle täpsust, ja lokaatori energiatarve on suhteliselt suur.

Rakendusstsenaarium:

WiFi-positsioneerimine on peamiselt mõeldud madala täpsusega stsenaariumide jaoks, näiteks maaliliste kohtade positsioneerimiseks, suurte kaubanduskeskuste positsioneerimiseks, kaubanduskeskuste positsioneerimiseks, meelelahutuskohtade positsioneerimiseks, ettevõtte töötajate WiFi-külastuste tuvastamiseks, WiFi-sisselogimiseks, näituste positsioneerimiseks jne.

Erinevates stsenaariumides peame konkreetse positsioneerimistehnoloogia valimisel arvestama mitte ainult täpsuse, vaid ka kulude ja energiatarbimisega.