Analiza zalet i wad technologii pozycjonowania wewnątrz pomieszczeń, takich jak RFID i UWB

W kontekście Internetu Wszystkiego, rynek ma coraz większe zapotrzebowanie na pozycjonowanie, więc wywodzą się z niego również różne technologie pozycjonowania. Jak wszyscy wiemy, GPS jest obecnie najpowszechniejszą technologią pozycjonowania, ale ma oczywistą wadę, mianowicie niedociągnięcie w pozycjonowaniu wewnętrznym, a dokładność powszechnego użytku cywilnego nie jest wystarczająco wysoka, aby spełnić wymagania pozycjonowania wewnętrznego. Dlatego obecnie powszechnie stosowane technologie pozycjonowania obejmują: RFID, UWB, WIFI, Bluetooth itp. Omówmy poniżej zalety i wady tych technologii pozycjonowania!

Pozycjonowanie RFID

Podstawową zasadą pozycjonowania RFID jest odczytanie charakterystycznych informacji (takich jak identyfikator tożsamości, siła otrzymanego sygnału itp.) docelowego znacznika RFID za pomocą grupy stałych czytników Honglu, a także można zastosować metodę najbliższego sąsiada, metodę pozycjonowania wielostronnego, siłę otrzymanego sygnału itp. Metoda określa lokalizację elektronicznego znacznika RFID. Podstawowa struktura wewnętrznego systemu pozycjonowania RFID składa się zazwyczaj z elektronicznych tagów RFID, czytników, oprogramowania pośredniczącego i komputerowych baz danych. System wykorzystuje algorytm „najbliższego sąsiada” i wzór empiryczny do obliczenia współrzędnych tagu pozycjonującego poprzez analizę i obliczenie siły sygnału RSSI tagu referencyjnego i tagu oczekującego.

Zaleta:

1. Koszt jest bardzo niski, koszt elektronicznych tagów RFID jest niski i można go wdrażać na dużą skalę;

2. RFID zapewnia dwa schematy, aktywny i pasywny. Schemat pasywny nie ma problemu z zasilaniem. Schemat aktywny może również osiągnąć wyjątkowo niskie zużycie energii i może działać przez kilka lat z baterią guzikową;

3. Sprzęt stacji bazowej RFID jest stosunkowo bogaty, a istnieje wiele urządzeń o dużej mocy i produktów czytników o małej mocy, które są wygodniejsze do wdrażania i konserwacji projektów oraz nadają się do łączenia w sieć w różnych sytuacjach.

Wada:

1. Technologia RFID jest głównie wykorzystywana do identyfikacji obecności ludzi w danym obszarze i nie można jej śledzić w czasie rzeczywistym;

2. Dokładność pozycjonowania jest określana przez położenie i gęstość znacznika odniesienia oraz czytnika RFID UHF;

3. Aby spełnić te same wymagania dotyczące dokładności, wdrożenie czytników RFID jest stosunkowo złożone, a ich liczba jest duża.

Scenariusz zastosowania:

Sprzęt do odczytu i zapisu RFID jest stosunkowo stabilny, dlatego jest szeroko stosowany w dziedzinie pozycjonowania. Ma dojrzałe zastosowania i dobre perspektywy wykorzystania w sortowaniu logistycznym, pozycjonowaniu więziennym, pozycjonowaniu samochodów akumulatorowych i pozycjonowaniu elektronicznych tablic rejestracyjnych w samochodach.

Pozycjonowanie UWB

W procesie pozycjonowania UWB (technologia ultraszerokopasmowa) odbiornik UWB odbiera sygnał UWB przesyłany przez znacznik i filtruje różne zakłócenia szumowe zmieszane w procesie transmisji fal elektromagnetycznych, aby uzyskać sygnał zawierający skuteczne informacje, a następnie wykonuje pomiar odległości i obliczenia pozycjonowania za pośrednictwem analizującej jednostki centralnej. Do pozycjonowania używany jest algorytm TDOA, a pozycjonowanie UWB wymaga obsługi 3 stacji bazowych.

Zaleta:

1. Ma podwójne zalety pozycjonowania w czasie rzeczywistym i precyzyjnego pozycjonowania;

2. Czas opóźnienia pozycjonowania jest krótki, a dokładność pozycjonowania może osiągnąć około 10 cm;

3. Dedykowana sieć pozycjonująca ma wysoką niezawodność.

Wada:

1. Nie może być żadnych przeszkód blokujących transmisję radiową. Gdy ściana zostanie zablokowana, należy ją ponownie rozmieścić. Przy tej samej powierzchni liczba pomieszczeń wzrasta, a wykorzystanie stacji bazowej również wzrośnie;

2. Wymagana jest kompletna sieć pozycjonująca, a każdy punkt pozycjonowania musi być obsługiwany przez trzy stacje bazowe pozycjonujące. Algorytm pozycjonowania UWB opiera się na pozycjonowaniu trzypunktowym. Jeśli liczba stacji bazowych zostanie zmniejszona, dokładność pozycjonowania zostanie znacznie obniżona;

3. Pozycjonowanie UWB wymaga wdrożenia sieci pozycjonującej, więc koszt jest stosunkowo wysoki.

Scenariusz zastosowania:

Pozycjonowanie UWB jest stosowane głównie w branżach, które mają stosunkowo wysokie wymagania dotyczące procesów w czasie rzeczywistym lub precyzyjnego pozycjonowania, takich jak tunele, zakłady chemiczne, więzienia, Szpitale, domy opieki, kopalnie i inne branże.

Pozycjonowanie Bluetooth

Pozycjonowanie Bluetooth to technologia bezprzewodowej transmisji o małej mocy i krótkim zasięgu. Zainstaluj odpowiedni punkt dostępowy Bluetooth LAN w pomieszczeniu, skonfiguruj tSieć jako podstawowy tryb połączenia sieciowego oparty na wielu użytkownikach i zapewnia, że punktem dostępu Bluetooth LAN jest zawsze piconet. Urządzenie nadrzędne może uzyskać informacje o lokalizacji użytkownika. Mechanizm RSSI (siła sygnału odbieranego) jest dodawany do transmisji pakietów danych, a przybliżony zasięg produktu jest wirtualizowany przez RSSI, a następnie algorytm pomiaru wzajemnego przecięcia jest realizowany za pomocą metody trilateracji, a pozycjonowanie wewnętrzne jest ostatecznie ukończone.

zaleta:

1. Sprzęt jest niewielkich rozmiarów, łatwy do zintegrowania z PDA, komputerami PC i telefonami komórkowymi oraz łatwy do spopularyzowania;

2. Transmisja Bluetooth nie jest zakłócana przez linię wzroku, o ile funkcja Bluetooth urządzenia jest włączona, można je pozycjonować;

Wada:

1. Stabilność systemu Bluetooth jest nieco słaba i jest ona mocno zakłócana przez sygnały szumowe;

2. Cena urządzeń i sprzętu Bluetooth jest stosunkowo wysoka, a koszty utrzymania sieci są stosunkowo wysokie.

Scenariusz zastosowania:

Terminale Bluetooth to głównie bransoletki Bluetooth, które są głównie używane w pozycjonowaniu w centrach handlowych, pozycjonowaniu w szpitalach, zapobieganiu utracie przedmiotów, pozycjonowaniu w centrach handlowych, pozycjonowaniu w miejscach rozrywki, pozycjonowaniu WeChat i innych miejscach, z których wszystkie są wymaganiami niesztywnymi.

Pozycjonowanie WIFI

Pozycjonowanie WIFI jest zazwyczaj oceniane metodą „najbliższego sąsiada”, czyli tego, który punkt dostępowy lub stacja bazowa jest najbliżej, czyli gdzie jest uważana za taką. Jeśli w pobliżu znajduje się wiele źródeł, można użyć pozycjonowania krzyżowego (pozycjonowania trójkątnego), aby poprawić dokładność pozycjonowania. Ponieważ WiFi stało się popularne, nie ma potrzeby układania specjalnego sprzętu do pozycjonowania. Gdy użytkownik włączy WIFI lub sieć komórkową podczas korzystania ze smartfona, może on stać się źródłem danych. Metoda pozycjonowania WIFI opiera się na metodzie modelu propagacji siły sygnału i metodzie identyfikacji odcisku palca. Metoda modelu propagacji siły sygnału odnosi się do użycia pewnego modelu zaniku kanału przyjętego w bieżącym środowisku i oszacowania odległości między terminalem a znanym punktem AP zgodnie z jego zależnością matematyczną. Jeśli użytkownik słyszy wiele sygnałów AP, może przekazać trójstronny Algorytm pozycjonowania jest używany do uzyskania informacji o lokalizacji użytkownika; metoda rozpoznawania odcisków palców opiera się na charakterystyce propagacji sygnałów WiFi, łącząc dane wykrywania wielu AP w informacje o odciskach palców i szacując możliwą pozycję poruszającego się obiektu poprzez porównanie jej z danymi referencyjnymi.

Zaleta:

1. WIFI jest szeroko rozpowszechnione i nie wymaga wysokiej precyzji. Po zakończeniu budowy sieci transmisji danych WIFI można aktywować funkcję pozycjonowania WIFI, zakładając usługę silnika pozycjonującego;

2. Można używać terminali mobilnych, pomijając koszt wdrożenia terminala;

3. Koszt jest niski. Moduł chipa WIFI kosztuje około 10 juanów. Cena stacji bazowej WIFI i AP wynosi mniej niż 100 juanów, a może ona wykonywać funkcje transmisji danych i pozycjonowania, dzięki czemu może sprostać potrzebom ekspansji na dużą skalę przy niskich kosztach.

Wada:

1. Niezależnie od tego, czy jest używany do pozycjonowania wewnątrz, czy na zewnątrz, transceiver WIFI może obejmować tylko obszar w promieniu 90 metrów;

2. Telefon komórkowy Apple nie może być używany, a Apple nie otworzył odpowiedniego interfejsu;

3. Obciążenie pozycjonowania WIFI na mapie lokalizacji jest stosunkowo duże;

4. Łatwo jest zostać zakłóconym przez inne sygnały, co wpływa na jego dokładność, a zużycie energii przez lokalizator jest stosunkowo wysokie.

Scenariusz zastosowania:

Pozycjonowanie WIFI jest głównie przeznaczone do scenariuszy o niskiej precyzji, takich jak pozycjonowanie punktów widokowych, pozycjonowanie dużych centrów handlowych, pozycjonowanie centrów handlowych, pozycjonowanie miejsc rozrywki, frekwencja pracowników firmy na WIFI, logowanie do WIFI, pozycjonowanie wystawowe itp.

W różnych scenariuszach, gdy wybieramy konkretną technologię pozycjonowania, musimy wziąć pod uwagę nie tylko wydajność dokładności, ale także koszt i zużycie energii.