Analýza výhod a nevýhod vnitřních polohovacích technologií jako RFID a UWB

V souvislosti s internetem všeho má trh stále větší poptávku po určování polohy, takže byly odvozeny i různé technologie určování polohy. Jak všichni víme, GPS je v současnosti nejrozšířenější technologií určování polohy, má však zjevnou vadu, tedy nedostatek v určování polohy v interiéru, a přesnost běžného civilního použití není dostatečně vysoká, aby splňovala požadavky na určování polohy v interiéru. Mezi v současnosti běžně používané technologie určování polohy proto patří: RFID, UWB, WIFI, Bluetooth atd. Výhody a nevýhody těchto technologií určování polohy si proberme níže!

RFID polohování

Základním principem určování polohy RFID je čtení charakteristických informací (jako je ID identity, síla přijatého signálu atd.) cílového štítku RFID prostřednictvím skupiny pevných čteček Honglu a lze také použít metodu nejbližšího souseda, metodu multilaterálního určování polohy, sílu přijímaného signálu atd. Metoda určuje umístění elektronického štítku RFID. Základní strukturu vnitřního polohovacího systému RFID obvykle tvoří RFID elektronické štítky, čtečky, middleware a počítačové databáze. Systém používá "nejbližší soused" algoritmus a empirický vzorec pro výpočet souřadnic pozičního tagu pomocí analýzy a výpočtu síly signálu RSSI referenčního tagu a čekajícího tagu.

Výhoda:

1. Náklady jsou velmi nízké, náklady na Elektronické štítky RFID jsou nízké a lze je nasadit ve velkém měřítku;

2. RFID poskytuje dvě schémata, aktivní a pasivní. Pasivní schéma nemá problém s napájením. Aktivní schéma může také dosáhnout extrémně nízké spotřeby energie a s knoflíkovou baterií vydrží několik let;

3. Vybavení základnových stanic RFID je poměrně bohaté a existuje mnoho vysoce výkonných zařízení a nízkoenergetických čtecích produktů, které jsou pohodlnější pro realizaci a údržbu projektů a jsou vhodné pro vytváření sítí při různých příležitostech.

nedostatek:

1. Technologie RFID se používá hlavně k identifikaci, zda lidé existují v určité oblasti, a nelze ji sledovat v reálném čase;

2. Přesnost určení polohy je určena polohou a hustotou referenčního štítku a čtečky UHF RFID;

3. Pro splnění stejných požadavků na přesnost je nasazení RFID čteček poměrně složité a jejich počet je velký.

Scénář aplikace:

RFID čtecí a zapisovací zařízení je poměrně stabilní, takže je široce používáno v oblasti polohování. Má vyzrálé aplikace a dobré vyhlídky pro použití při třídění logistiky, určování polohy ve věznicích, určování polohy akumulátorových vozů a určování polohy elektronických registračních značek automobilů.

Polohování ZČU

V procesu určování polohy UWB (ultraširokopásmová technologie) přijímá přijímač UWB signál UWB vysílaný štítkem a filtruje různé rušení šumu smíšené v procesu přenosu elektromagnetických vln, aby získal signál obsahující efektivní informace, a poté provádí měření vzdálenosti a výpočet polohy prostřednictvím analýzy centrální procesorové jednotky. Pro určování polohy se používá algoritmus TDOA a určování polohy UWB vyžaduje podporu 3 základnových stanic.

Výhoda:

1. Má dvojí výhody polohování v reálném čase a přesné polohování;

2. Doba zpoždění polohování je krátká a přesnost polohování může dosáhnout asi 10 cm;

3. Vyhrazená síť pro určování polohy má vysokou spolehlivost.

nedostatek:

1. Nesmí být žádné překážky, které by blokovaly rádiový přenos. Jakmile je zeď zablokována, je třeba ji znovu rozmístit. Se stejnou plochou se zvýší počet místností a zvýší se i využití základnové stanice;

2. Vyžaduje se kompletní síť pro určování polohy a každý bod určování polohy musí být podporován třemi základnovými stanicemi pro určování polohy. Algoritmus určování polohy UWB je založen na tříbodovém určování polohy. Pokud se počet základnových stanic sníží, přesnost určování polohy bude značně ovlivněna;

3. Polohování UWB potřebuje nasadit polohovací síť, takže cena je relativně vysoká.

Scénář aplikace:

Polohování UWB se používá především v odvětvích, která mají relativně vysoké požadavky na procesy v reálném čase nebo přesné polohování, jako jsou tunely, chemické závody, věznice, NEMOCNICE, pečovatelské domy, doly a další průmyslová odvětví.

Bluetooth polohování

Polohování Bluetooth je technologie bezdrátového přenosu s nízkou spotřebou na krátkou vzdálenost. Nainstalujte do interiéru vhodný přístupový bod Bluetooth LAN, nakonfigurujte jejsíť jako základní režim síťového připojení založený na více uživatelích a zajistit, že přístupovým bodem Bluetooth LAN je vždy pikonet. Hlavní zařízení může získat informace o poloze uživatele. K přenosu datových paketů je přidán mechanismus RSSI (síla přijímaného signálu) a přes RSSI je virtualizován přibližný dosah produktu a následně je realizován algoritmus měření vzájemného průniku metodou trilaterace a definitivně je dokončeno vnitřní určování polohy.

výhoda:

1. Zařízení má malou velikost, snadno se integruje do PDA, počítačů a mobilních telefonů a snadno se popularizuje;

2. Přenos Bluetooth není ovlivněn přímkou viditelnosti, pokud je funkce Bluetooth zařízení zapnutá, lze jej umístit;

nedostatek:

1. Stabilita systému Bluetooth je mírně špatná a je značně rušena šumovými signály;

2. Cena zařízení a vybavení Bluetooth je poměrně drahá a náklady na údržbu sítě jsou poměrně vysoké.

Scénář aplikace:

Terminály Bluetooth jsou většinou náramky Bluetooth, které se používají hlavně při určování polohy nákupních center, polohování nemocnic, zabránění ztrátě předmětů, určování polohy nákupního centra, umístění zábavních míst, třes WeChat a další místa, z nichž všechny nejsou přísné požadavky.

Umístění WIFI

Umístění WIFI se obecně posuzuje podle "metody nejbližšího souseda", to znamená, který hotspot nebo základnová stanice je nejblíže, to znamená, kde se za ni považuje. Pokud je v blízkosti více zdrojů, lze ke zlepšení přesnosti polohování použít křížové polohování (trojúhelníkové polohování). Vzhledem k tomu, že WiFi se stalo populární, není třeba pokládat speciální vybavení pro polohování. Když uživatel zapnul WIFI nebo mobilní celulární síť při používání smartphonu, může se stát zdrojem dat. Metoda určování polohy WIFI je založena na metodě modelu šíření síly signálu a metodě identifikace otisků prstů. Metoda modelu šíření síly signálu se týká použití určitého modelu slábnutí kanálu předpokládaného v aktuálním prostředí a odhadování vzdálenosti mezi terminálem a známou polohou AP podle jeho matematického vztahu. Pokud uživatel slyší více signálů AP, může projít třístranným. Algoritmus určování polohy se používá k získání informací o poloze uživatele; metoda rozpoznávání otisků prstů je založena na charakteristikách šíření WiFi signálů, kombinování detekčních dat více AP do informací o otiscích prstů a odhadu možné polohy pohybujícího se objektu jeho porovnáním s referenčními daty.

Výhoda:

1. WIFI je široce rozšířené a nevyžaduje vysokou přesnost. Po dokončení výstavby sítě přenosu dat WIFI lze funkci určování polohy WIFI aktivovat převzetím služby polohovacího motoru;

2. Lze použít mobilní terminály, aniž by byly náklady na nasazení terminálů;

3. Cena je nízká. Čipový modul WIFI je asi 10 juanů. Cena základnové stanice WIFI a AP je méně než 100 juanů a může provádět funkce přenosu dat a určování polohy, takže může splňovat potřeby rozsáhlého rozšíření za nízkou cenu.

nedostatek:

1. Bez ohledu na to, zda je WIFI transceiver použit pro vnitřní nebo venkovní umístění, může pokrýt pouze oblast v okruhu 90 metrů;

2. Mobilní telefon Apple nelze použít a Apple neotevřel odpovídající rozhraní;

3. Pracovní zátěž určování polohy WIFI na mapě umístění je poměrně velká;

4. Je snadné být rušen jinými signály a tím ovlivnit jeho přesnost a spotřeba energie lokátoru je poměrně vysoká.

Scénář aplikace:

Polohování WIFI je hlavně pro scénáře s nízkou přesností, jako je umístění scénického místa, umístění velkého nákupního centra, umístění nákupního centra, umístění zábavního místa, docházka zaměstnanců společnosti WIFI, přihlášení k WIFI, umístění na výstavu atd.

V různých scénářích, když vybíráme konkrétní technologii určování polohy, musíme vzít v úvahu nejen přesnost výkonu, ale také náklady a spotřebu energie.