Analýza výhod a nevýhod vnútorných polohovacích technológií, ako sú RFID a UWB

V súvislosti s internetom všetkého má trh čoraz väčší dopyt po určovaní polohy, preto sa odvodili aj rôzne technológie určovania polohy. Ako všetci vieme, GPS je v súčasnosti najrozšírenejšou technológiou určovania polohy, má však zjavný nedostatok, teda nedostatok pri určovaní polohy v interiéri a presnosť bežného civilného použitia nie je dostatočne vysoká na to, aby spĺňala požiadavky na určovanie polohy v interiéri. Preto v súčasnosti bežne používané technológie určovania polohy zahŕňajú: RFID, UWB, WIFI, Bluetooth atď. Výhody a nevýhody týchto technológií určovania polohy si rozoberieme nižšie!

RFID polohovanie

Základným princípom určovania polohy RFID je čítanie charakteristických informácií (ako je ID identity, sila prijatého signálu atď.) cieľovej značky RFID prostredníctvom skupiny pevných čítačiek Honglu a metóda najbližšieho suseda, metóda multilaterálneho určovania polohy, prijatý signál. možno použiť aj silu atď. Metóda určuje umiestnenie elektronického štítku RFID. Základná štruktúra vnútorného polohovacieho systému RFID zvyčajne pozostáva z elektronických štítkov RFID, čítačiek, middlewaru a počítačových databáz. Systém používa "najbližší sused" algoritmus a empirický vzorec na výpočet súradníc pozičného tagu prostredníctvom analýzy a výpočtu sily signálu RSSI referenčného tagu a čakajúceho tagu.

Výhoda:

1. Náklady sú veľmi nízke, náklady na Elektronické štítky RFID sú nízke a môžu byť nasadené vo veľkom meradle;

2. RFID poskytuje dve schémy, aktívnu a pasívnu. Pasívna schéma nemá problém s napájaním. Aktívna schéma môže dosiahnuť aj extrémne nízku spotrebu energie a s gombíkovou batériou vydrží niekoľko rokov;

3. Vybavenie základňových staníc RFID je pomerne bohaté a existuje veľa vysokovýkonných zariadení a nízkoenergetických čítacích produktov, ktoré sú vhodnejšie na implementáciu a údržbu projektov a sú vhodné na vytváranie sietí pri rôznych príležitostiach.

nedostatok:

1. Technológia RFID sa používa hlavne na identifikáciu, či ľudia existujú v určitej oblasti a nemožno ju sledovať v reálnom čase;

2. Presnosť polohovania je určená polohou a hustotou referenčného štítku a UHF RFID čítačky;

3. Na splnenie rovnakých požiadaviek na presnosť je nasadenie čítačiek RFID pomerne zložité a ich počet je veľký.

Scenár aplikácie:

RFID čítacie a zapisovacie zariadenie je relatívne stabilné, preto má široké využitie v oblasti polohovania. Má vyspelé aplikácie a dobré vyhliadky na použitie pri triedení logistiky, určovaní polohy vo väzení, určovaní polohy batériového auta a určovaní polohy elektronických poznávacích značiek automobilov.

Polohovanie UWB

V procese určovania polohy UWB (ultra-širokopásmová technológia) prijímač UWB prijíma UWB signál vysielaný štítkom a filtruje rôzne rušenie šumu zmiešané v procese prenosu elektromagnetických vĺn, aby získal signál obsahujúci efektívne informácie, a potom vykoná meranie vzdialenosti. a výpočet polohy prostredníctvom analýzy centrálnej procesorovej jednotky. Na určovanie polohy sa používa algoritmus TDOA a určovanie polohy UWB vyžaduje podporu 3 základňových staníc.

Výhoda:

1. Má dvojité výhody polohovania v reálnom čase a presného polohovania;

2. Čas oneskorenia polohovania je krátky a presnosť polohovania môže dosiahnuť približne 10 cm;

3. Vyhradená sieť na určovanie polohy má vysokú spoľahlivosť.

nedostatok:

1. Nesmú existovať žiadne prekážky, ktoré by blokovali rádiový prenos. Keď je stena zablokovaná, je potrebné ju premiestniť. S rovnakou rozlohou sa zvyšuje počet miestností a zvyšuje sa aj využitie základňovej stanice;

2. Vyžaduje sa kompletná sieť na určovanie polohy a každý bod určovania polohy musí byť podporovaný tromi základňovými stanicami na určovanie polohy. Algoritmus určovania polohy UWB je založený na trojbodovom určovaní polohy. Ak sa počet základňových staníc zníži, presnosť určovania polohy bude značne ovplyvnená;

3. UWB polohovanie potrebuje nasadiť polohovaciu sieť, takže cena je relatívne vysoká.

Scenár aplikácie:

Polohovanie UWB sa používa najmä v odvetviach, ktoré majú relatívne vysoké požiadavky na procesy v reálnom čase alebo presné polohovanie, ako sú tunely, chemické závody, väznice, nemocnice, opatrovateľské domy, bane a iné odvetvia.

Bluetooth polohovanie

Polohovanie Bluetooth je technológia bezdrôtového prenosu s nízkou spotrebou energie na krátku vzdialenosť. Nainštalujte vhodný prístupový bod Bluetooth LAN vo vnútri, nakonfigurujte tsieť ako základný režim sieťového pripojenia založený na viacerých používateľoch a zabezpečiť, aby bol prístupovým bodom Bluetooth LAN vždy pikonet. Hlavné zariadenie môže získať informácie o polohe používateľa. K prenosu dátových paketov sa pridá mechanizmus RSSI (sila prijatého signálu) a prostredníctvom RSSI sa virtualizuje približný rozsah produktu a následne sa pomocou metódy trilaterácie realizuje merací algoritmus vzájomného priesečníka a nakoniec sa dokončí určovanie polohy v interiéri. .

výhoda:

1. Zariadenie má malú veľkosť, ľahko sa integruje do PDA, počítačov a mobilných telefónov a ľahko sa popularizuje;

2. Prenos Bluetooth nie je ovplyvnený priamou viditeľnosťou, pokiaľ je funkcia Bluetooth zariadenia zapnutá, je možné ho umiestniť;

nedostatok:

1. Stabilita systému Bluetooth je mierne slabá a je značne rušená šumovými signálmi;

2. Cena zariadení a vybavenia Bluetooth je relatívne vysoká a náklady na údržbu siete sú relatívne vysoké.

Scenár aplikácie:

Terminály Bluetooth sú väčšinou náramky Bluetooth, ktoré sa používajú hlavne pri určovaní polohy nákupných centier, nemocníc, prevencii straty predmetov, určovania polohy nákupných centier, určovania polohy zábavných podnikov, WeChat shake a ďalších miest, z ktorých všetky nie sú prísne požiadavky.

WIFI polohovanie

Umiestnenie WIFI sa vo všeobecnosti posudzuje podľa "metódy najbližšieho suseda", to znamená, ktorý hotspot alebo základňová stanica je najbližšia, to znamená, kde sa za ňu považuje. Ak je v blízkosti viacero zdrojov, na zlepšenie presnosti polohovania možno použiť krížové polohovanie (trojuholníkové polohovanie). Keďže WiFi sa stalo populárnym, nie je potrebné klásť špeciálne vybavenie na polohovanie. Keď používateľ zapol WIFI alebo mobilnú mobilnú sieť počas používania smartfónu, môže sa stať zdrojom údajov. Metóda určovania polohy WIFI je založená na metóde modelu šírenia sily signálu a metóde identifikácie odtlačkov prstov. Metóda modelu šírenia sily signálu sa týka použitia určitého modelu slabnutia kanála predpokladaného v aktuálnom prostredí a odhadu vzdialenosti medzi terminálom a známou polohou AP podľa jeho matematického vzťahu. Ak používateľ počuje viacero signálov AP, môže prejsť trojstranným. Algoritmus určovania polohy sa používa na získanie informácií o polohe používateľa; metóda rozpoznávania odtlačkov prstov je založená na charakteristikách šírenia signálov WiFi, kombinovaní detekčných údajov viacerých AP do informácií o odtlačkoch prstov a odhadovaní možnej polohy pohybujúceho sa objektu porovnaním s referenčnými údajmi.

Výhoda:

1. WIFI je široko rozšírená a nevyžaduje vysokú presnosť. Po dokončení výstavby siete prenosu dát WIFI je možné aktivovať funkciu určovania polohy WIFI za predpokladu, že služba určovania polohy;

2. Môžu sa použiť mobilné terminály, pričom sa vynechajú náklady na rozmiestnenie terminálov;

3. Náklady sú nízke. Čipový modul WIFI je asi 10 juanov. Cena základňovej stanice WIFI a AP je nižšia ako 100 juanov a môže vykonávať funkcie prenosu údajov a určovania polohy, takže môže uspokojiť potreby rozsiahleho rozšírenia pri nízkych nákladoch.

nedostatok:

1. Bez ohľadu na to, či sa WIFI transceiver používa na vnútorné alebo vonkajšie umiestnenie, môže pokryť iba oblasť v okruhu 90 metrov;

2. Mobilný telefón Apple nemožno použiť a spoločnosť Apple neotvorila príslušné rozhranie;

3. Pracovná záťaž určovania polohy WIFI na mape polohy je pomerne veľká;

4. Je ľahké byť rušený inými signálmi, čo ovplyvňuje jeho presnosť a spotreba energie lokátora je pomerne vysoká.

Scenár aplikácie:

Polohovanie WIFI je hlavne pre scenáre s nízkou presnosťou, ako je umiestnenie scénického miesta, umiestnenie veľkého nákupného centra, umiestnenie nákupného centra, umiestnenie zábavného miesta, účasť zamestnancov spoločnosti na WIFI, prihlásenie WIFI, umiestnenie na výstavu atď.

V rôznych scenároch, keď si vyberáme konkrétnu technológiu určovania polohy, musíme zvážiť nielen presnosť výkonu, ale aj náklady a spotrebu energie.