RFID ve UWB gibi iç mekan konumlandırma teknolojilerinin avantaj ve dezavantajlarının analizi

Her Şeyin İnterneti bağlamında, pazar konumlandırmaya yönelik giderek daha fazla talep görüyor, bu nedenle çeşitli konumlandırma teknolojileri de türetildi. Hepimizin bildiği gibi, GPS şu anda en yaygın konumlandırma teknolojisidir, ancak açık bir kusuru vardır, yani iç mekan konumlandırmasındaki eksikliği ve genel sivil kullanımın doğruluğu, iç mekan konumlandırma gereksinimlerini karşılamak için yeterince yüksek değildir. Bu nedenle, şu anda yaygın olarak kullanılan konumlandırma teknolojileri şunlardır: RFID, UWB, WIFI, Bluetooth, vb. Aşağıda bu konumlandırma teknolojilerinin avantajlarını ve dezavantajlarını tartışalım!

RFID konumlandırma

RFID konumlandırmanın temel ilkesi, hedef RFID etiketinin karakteristik bilgilerini (kimlik kimliği, alınan sinyal gücü vb. gibi) bir grup Honglu sabit okuyucu aracılığıyla okumaktır ve en yakın komşu yöntemi, çok taraflı konumlandırma yöntemi, alınan sinyal gücü vb. de kullanılabilir. Yöntem, RFID elektronik etiketinin yerini belirler. RFID iç mekan konumlandırma sisteminin temel yapısı genellikle RFID elektronik etiketleri, okuyucular, ara yazılım ve bilgisayar veritabanlarından oluşur. Sistem, referans etiketinin ve bekleyen etiketin sinyal gücü RSSI'sinin analizi ve hesaplanması yoluyla konumlandırma etiketinin koordinatlarını hesaplamak için "en yakın komşu" algoritmasını ve ampirik formülü kullanır.

Avantajı:

1. Maliyeti çok düşüktür, RFID elektronik etiketlerinin maliyeti düşüktür ve büyük ölçekte dağıtılabilir;

2. RFID, aktif ve pasif olmak üzere iki şema sunar. Pasif şemanın güç kaynağı sorunu yoktur. Aktif şema ayrıca son derece düşük güç tüketimi sağlayabilir ve bir düğme piliyle birkaç yıl dayanabilir;

3. RFID baz istasyonu ekipmanı nispeten zengindir ve proje uygulaması ve bakımı için daha uygun olan ve çeşitli durumlarda ağ oluşturmaya uygun olan birçok yüksek güçlü ekipman ve düşük güçlü okuyucu ürünü vardır.

Eksik:

1. RFID teknolojisi esas olarak belirli bir alanda insanların bulunup bulunmadığını belirlemek için kullanılır ve gerçek zamanlı olarak izlenemez;

2. Konumlandırma doğruluğu, referans etiketinin ve UHF RFID Okuyucusunun konumu ve yoğunluğu tarafından belirlenir;

3. Aynı doğruluk gereksinimlerini karşılamak için, RFID okuyucularının dağıtımı nispeten karmaşıktır ve sayısı büyüktür.

Uygulama senaryosu:

RFID okuma ve yazma ekipmanı nispeten kararlıdır, bu nedenle konumlandırma alanında yaygın olarak kullanılır. Olgun uygulamaları ve lojistik sıralama, hapishane konumlandırma, akülü araba konumlandırma ve otomotiv elektronik plaka konumlandırmada kullanım için iyi beklentileri vardır.

UWB konumlandırma

UWB (ultra geniş bant teknolojisi) konumlandırma sürecinde, UWB alıcısı etiket tarafından iletilen UWB sinyalini alır ve elektromanyetik dalga iletim sürecinde karışan çeşitli gürültü girişimlerini filtreleyerek etkili bilgi içeren bir sinyal elde eder ve ardından merkezi işlem birimi analizi aracılığıyla mesafe ölçümü ve konumlandırma hesaplaması gerçekleştirir. Konumlandırma için TDOA algoritması kullanılır ve UWB konumlandırma 3 baz istasyonunun desteğini gerektirir.

Avantaj:

1. Gerçek zamanlı konumlandırma ve hassas konumlandırmanın ikili avantajlarına sahiptir;

2. Konumlandırmanın gecikme süresi kısadır ve konumlandırma doğruluğu yaklaşık 10 cm'ye ulaşabilir;

3. Özel konumlandırma ağı yüksek güvenilirliğe sahiptir.

Eksileri:

1. Radyo iletimini engelleyen hiçbir engel olmamalıdır. Duvar engellendiğinde yeniden konuşlandırılması gerekir. Aynı alanda oda sayısı artar ve baz istasyonu kullanımı da artacaktır;

2. Tam bir konumlandırma ağı gereklidir ve herhangi bir konumlandırma noktasının üç konumlandırma baz istasyonu tarafından desteklenmesi gerekir. UWB konumlandırma algoritması üç nokta konumlandırmaya dayanmaktadır. Baz istasyonu sayısı azaltılırsa konumlandırma doğruluğu büyük ölçüde etkilenecektir;

3. UWB konumlandırmanın bir konumlandırma ağı konuşlandırması gerekir, bu nedenle maliyeti nispeten yüksektir.

Uygulama senaryosu:

UWB konumlandırma, tüneller, kimyasal tesisler, hapishaneler, Hastaneler, huzurevleri, madenler ve diğer endüstriler gibi gerçek zamanlı süreçler veya hassas konumlandırma için nispeten yüksek gereksinimleri olan endüstrilerde kullanılır.

Bluetooth konumlandırma

Bluetooth konumlandırma, kısa mesafeli düşük güçlü kablosuz iletim teknolojisidir. İç mekanlarda uygun bir Bluetooth LAN erişim noktası kurun, tÇoklu kullanıcıya dayalı temel bir ağ bağlantı modu olarak ağ ve Bluetooth LAN erişim noktasının her zaman piconet olduğundan emin olun. Ana cihaz kullanıcının konum bilgilerini alabilir. Veri paketi iletimine RSSI (alınan sinyal gücü) mekanizması eklenir ve ürünün yaklaşık menzili RSSI aracılığıyla sanallaştırılır ve ardından karşılıklı kesişim ölçüm algoritması trilaterasyon yöntemi aracılığıyla gerçekleştirilir ve iç mekan konumlandırması son olarak tamamlanır.

avantaj:

1. Ekipman küçük boyutludur, PDA'lara, PC'lere ve cep telefonlarına entegre edilmesi kolaydır ve popülerleştirilmesi kolaydır;

2. Bluetooth iletimi görüş hattından etkilenmez, cihazın Bluetooth işlevi açık olduğu sürece konumlandırılabilir;

Eksik:

1. Bluetooth sisteminin kararlılığı biraz zayıftır ve gürültü sinyallerinden büyük ölçüde etkilenir;

2. Bluetooth cihazlarının ve ekipmanlarının fiyatı nispeten pahalıdır ve ağ bakım maliyeti nispeten yüksektir.

Uygulama senaryosu:

Bluetooth terminalleri çoğunlukla alışveriş merkezi konumlandırma, hastane konumlandırma, eşya kaybı önleme, alışveriş merkezi konumlandırma, eğlence mekanı konumlandırma, WeChat sallama ve diğer yerlerde kullanılan Bluetooth bilekliklerdir ve bunların hepsi katı olmayan gereksinimlerdir.

WIFI konumlandırma

WIFI konumlandırma genellikle "en yakın komşu yöntemi" ile, yani hangi etkin noktanın veya baz istasyonunun en yakın olduğu, yani nerede olduğu düşünülerek değerlendirilir. Yakında birden fazla kaynak varsa, konumlandırma doğruluğunu artırmak için çapraz konumlandırma (üçgen konumlandırma) kullanılabilir. WiFi popüler hale geldiğinden, konumlandırma için özel ekipman yerleştirmeye gerek yoktur. Bir kullanıcı akıllı telefonunu kullanırken WIFI veya mobil hücresel ağı açtığında, bu bir veri kaynağı haline gelebilir. WIFI konumlandırma yöntemi, sinyal gücü yayılma modeli yöntemi ve parmak izi tanımlama yöntemine dayanmaktadır. Sinyal gücünün yayılma modeli yöntemi, mevcut ortamda varsayılan belirli bir kanal solma modelini kullanmayı ve terminal ile bilinen konum AP arasındaki mesafeyi matematiksel ilişkisine göre tahmin etmeyi ifade eder. Kullanıcı birden fazla AP sinyali duyarsa, üç taraflı Konumlandırma algoritması kullanıcının konum bilgilerini elde etmek için kullanılır; parmak izi tanıma yöntemi, WiFi sinyallerinin yayılma özelliklerine, birden fazla AP'nin algılama verilerinin parmak izi bilgisine birleştirilmesine ve hareket eden nesnenin olası konumunun referans verilerle karşılaştırılarak tahmin edilmesine dayanır.

Avantaj:

1. WIFI yaygın olarak kullanılır ve yüksek hassasiyet gerektirmez. WIFI veri iletim ağının inşası tamamlandıktan sonra, konumlandırma motoru hizmeti varsayılarak WIFI konumlandırma işlevi etkinleştirilebilir;

2. Mobil terminaller kullanılabilir, terminal dağıtım maliyeti atlanır;

3. Maliyet düşüktür. WIFI'nin çip modülü yaklaşık 10 yuan'dır. WIFI baz istasyonu ve AP'nin fiyatı 100 yuandan azdır ve veri iletimi ve konumlandırma işlevlerini gerçekleştirebilir, bu nedenle düşük maliyetle büyük ölçekli genişleme ihtiyaçlarını karşılayabilir.

Eksiklikler:

1. İster iç mekan ister dış mekan konumlandırma için kullanılsın, WIFI alıcı-verici yalnızca 90 metrelik bir yarıçap içindeki bir alanı kaplayabilir;

2. Apple cep telefonu kullanılamaz ve Apple ilgili arayüzü açmamıştır;

3. Konum haritasında WIFI konumlandırmanın iş yükü nispeten büyüktür;

4. Diğer sinyaller tarafından kolayca engellenebilir, bu nedenle doğruluğu etkilenir ve konum belirleyicinin enerji tüketimi nispeten yüksektir.

Uygulama senaryosu:

WIFI konumlandırma, çoğunlukla düşük hassasiyetli senaryolar içindir, örneğin manzaralı nokta konumlandırma, büyük alışveriş merkezi konumlandırma, alışveriş merkezi konumlandırma, eğlence mekanı konumlandırma, şirket çalışanı WIFI katılımı, WIFI oturum açma, sergi konumlandırma, vb.

Farklı senaryolarda, belirli bir konumlandırma teknolojisi seçtiğimizde, yalnızca doğruluk performansını değil, aynı zamanda maliyeti ve güç tüketimini de dikkate almalıyız.