Was ist Indoor-GPS-Technologie?

Der Vorteil der Verwendung im Innenbereich GPS-IoT-Technologie Voraussetzung für die Positionierung ist, dass es über eine ausreichende und ausreichende Satellitenabdeckung verfügt und ein kostenloses Navigationssignal bietet. In diesem Artikel werden die Technologien und Anwendungsszenarien für die Indoor-Positionierung erläutert.

Was ist Indoor-GPS-Technologie?, Kann GPS im Innenbereich verwendet werden??

Der Global Positioning System (Geographisches Positionierungs System) ist die am häufigsten verwendete Indoor-Positionierungstechnologie. Im Außenbereich, Das Signal eines GPS-Empfängers wird vor allem durch die Einwirkung von Strukturen geschwächt, Dadurch ist die Positionierungsgenauigkeit sehr gering. Darüber hinaus, Es ist schwierig, Navigationsinformationen und Zeitdaten direkt aus einer Satellitenübertragung wie im Freien zu extrahieren.

Damit Sie ein hochempfindliches Signal erhalten, Es ist wichtig, die Verweildauer bei allen Verzögerungscodes zu verlängern. Das Assisted Global Positioning System (AGPS) Technologie kann dieses Problem angemessen lösen. Die Indoor-GPS-Technologie verwendet viele Korrelatoren, um nach potenziellen Verzögerungscodes zu suchen, und hilft auch dabei, eine schnelle Positionierung zu erreichen.

Der Vorteil der Verwendung von GPS zur Ortung besteht darin, dass es ein kostenloses Navigationssignal und eine weitreichende, effektive Satellitenabdeckung bietet. Der Nachteil besteht darin, dass es nicht in Gebäude eindringen kann, Das Signal zur Positionierung wird schwach, sobald es den Boden erreicht, und der Preis des Ortungsterminals ist hoch.

Funktionsprinzip von Indoor-GPS

Im AGPS, Die Grundidee besteht darin, verschiedene Standort-GPS-Empfänger an der Position mit einem brillanten Empfangseffekt von Satellitensignalen zu fixieren und den AGPS-Server zu nutzen, um die ungleichmäßige Position des Terminals durch Terminalinteraktion zu ermitteln. Anschließend sendet es Hilfsinformationen wie Ephemeriden und die Uhr, die das Terminal benötigt, über ein Mobilfunknetz, wo das Terminal die Messungen für die GPS-Positionierung durchführt.

Sobald die Messung abgeschlossen ist, Das Terminal berechnet ausschließlich die Standortergebnisse oder sendet die Messergebnisse zurück an den AGPS-Server. Der Server berechnet die Ergebnisse später und sendet sie an das Terminal zurück. Gleichzeitig, Der SP des Hintergrunds erhält Standortdaten für andere Service-Anwendungsfälle.

Die Leistung eines GPS-Satellitenpositionierungssystems kann durch die AGPS-Technologie umgehend gesteigert werden. Es wird häufig in Mobiltelefonen mit GPS-Funktion verwendet, da die Basisstationen es per Mobilfunk schnell aufspüren können. Das GPS nutzt Funksignale eines Satelliten, um Personen zu orten. Jedoch, Signale können durch mehrere unregelmäßige Strukturen geschwächt werden, Wände, oder Bäume bei schlechten Signalbedingungen, wie in einer Stadt. Unter solchen Bedingungen, Ein Navigationsgerät, das nicht über AGPS verfügt, kann nicht so schnell lokalisieren wie ein AGPS-System, das zur Ortung die Informationen der Trägerbasisstation verwendet.

Was ist AGPS-Technologie??

Die AGPS-Technologie umfasst eine Mischung aus GPS-Daten für die Ortungstechnik in Mobilstationen und Daten für Netzwerk-Basisstationen. AGPS kann in WCDMA sein, GSM/GPRS, und CDMA2000

Bei Verwendung in einem Netzwerk, Die AGPS-Technologie erfordert die Hinzufügung eines GPS-Empfängermoduls im Mobiltelefon, Modifikation einer Mobilfunkantenne, eine Referenzstation für Differential-GPS, einen anderen Standortserver, und andere Geräte mit seinem Mobilfunknetz verbinden. Zur Verbesserung der Lokalisierungseffizienz des Systems in Innenräumen, z. B. durch Abschirmung von GPS-Signalen, Das Schema bietet auch die Möglichkeit, eine kleine Messeinheit hinzuzufügen (LMU) wie das EOTD-System.

Das AGPS-Arbeitsprinzip besagt dies; Das AGPS-Mobilfunkgerät nutzt ein Netzwerk, um zunächst die Adresse seiner Basisstation an den Standortserver zu übertragen.

Gemäß dem geschätzten Standort des Mobiltelefons, Die mit der Position verknüpften GPS-Hilfsdaten werden vom Positionsserver an das Mobiltelefon übermittelt. Hierzu zählen auch GPS-Ephemeriden, Steigungswinkel, und Azimut. Das AGPS-Modul des Telefons erhält das einzigartige GPS-Signal in Bezug auf die Zusatzdaten, um die TTFF-Fähigkeiten der ersten Sperrzeit in einem GPS-Signal zu erhöhen.

Sobald das Signal des Original-GPS empfangen wird, Das Signal wird vom Mobiltelefon demoduliert. Nach Erhalt des eindeutigen GPS-Signals, Das Telefon demoduliert das Signal und berechnet so einen Pseudotransmitter vom Mobiltelefon zum Satelliten. Über ein Netzwerk werden später wichtige Daten an den Standortserver übertragen. Pseudoran ist die Entfernung, die durch mehrere GPS-Fehler beeinflusst wird.

Die Daten eines GPS werden von einem Standortserver im Einklang mit den Pseudo-Entfernungsdaten eines GPS und den Sekundärdaten anderer Positionierungsgeräte wie der Differential-GPS-Referenzstation verarbeitet und nähern sich der Position des Mobiltelefons an. Ein Standortserver übermittelt den Standort des Telefons über ein Netzwerk an die Anwendungsplattform oder das Standort-Gateway.

Vorteile der AGPS-Technologie

Der Hauptvorteil der AGPS-Lösung besteht in der Erzielung einer Positionierungsgenauigkeit. Die höchste Positionierungsgenauigkeit wird im Frei- und Außenbereich erreicht. Es hat eine Genauigkeit von bis zu ca 10 Meter in den üblichen GPS-Arbeitsumgebungen. Ein weiterer Vorteil der AGPS-Technik besteht darin, dass das erste Empfangen des Signals typischerweise nur wenige Sekunden dauert, unterscheidet sich vom ersten Empfang eines GPS-Signals, Das kann sogar dauern 2 Zu 3 Protokoll.

Auch wenn die Positionierungsgenauigkeit der AGPS-Technologie hoch ist und die Erfassung des ersten GPS-Signals nur kurze Zeit dauert, Die Technologie hat auch einige Nachteile. Momentan, Es ist nicht einfach, die Herausforderungen bei der Positionierung in Innenräumen zufriedenstellend zu lösen. Darüber hinaus, Die Implementierung der AGPS-Positionierung muss über zahlreiche Einweg-Netzwerkübertragungen von bis zu sechs erfolgen. Dies gilt als wesentlicher Mehraufwand für die Betreiber. Die größte Herausforderung bei AGPS besteht darin, dass es für Benutzer schwierig ist, ihr Mobiltelefon für die Nutzung mobiler Ortungsdienste zu wechseln.

Im Vergleich zu einem normalen Mobiltelefon, Ein mit AGPS aktiviertes Telefon hat ein besonderes zusätzliches Problem mit dem Stromverbrauch. Es minimiert indirekt die Standby-Zeit des Telefons. Apropos Effizienz, da die US-Regierung das GPS besitzt und kontrolliert, Zivile GPS-Dienste können vor allem in überraschenden Zeiten wie dem Terrorismuskrieg beeinträchtigt werden, der Golfkrieg, usw.). Dies macht es für AGPS schwieriger, ordnungsgemäß zu funktionieren. Qualcomm und seine Tochtergesellschaft Snaptrack sind die führenden Dienstleister für AGPS-Lösungen. Außerdem, Die AGPS-Technologie kann derzeit nur in den Netzwerkmärkten iDEN und CDMA eingesetzt werden. Jedoch, Es wird erwartet, dass Ortungstechnologie bald zum Einsatz kommt GSM-Netze.

So verwenden Sie die AGPS-Technologie?

1. Gehen Sie zur Anwendung „Einstellungen“., Tippen Sie auf Verbindungen, dann Access Point, und richten Sie die Einstellungen und den Namen des ein GPRS. Sobald Sie es eingerichtet haben, Stellen Sie sicher, dass Sie über GPRS auf das Internet zugreifen können.
2. Gehen Sie zur Anwendung „Einstellungen“., Klicken Sie auf Verbindungen, dann Paketdaten, und geben Sie „GPRS“ im Zugangspunkt als Eingabenamen ein.
3. Gehe zu den Einstellungen, Tippen Sie auf Allgemein, dann Standort. Die Ortungsmethode basiert auf einem Netzwerk und ist mit GPS ausgestattet.

Im Indoor-GPS verwendete Technologien

Das schnelle technologische Wachstum in der drahtlosen Kommunikation hat in erster Linie zur Entstehung von beigetragen drahtlose Netzwerktechnologien, wie Bluetooth, W-lan, UWB, und ZigBee, Alle davon werden häufig in Privathaushalten verwendet, Büros, und Branchen.

Unterstütztes globales Positionierungssystem (AGPS) Technologie

Die AGPS-Technologie kombiniert die Ortungstechnologie mobiler Stationen, GPS-Daten und Netzwerk-Basisstationsdaten. Es wird hauptsächlich in WCDMA verwendet, GSM/GPRS, TD-SCDMA, und CDMA2000-Netzwerke. Bei Verwendung in einem Netzwerk, Die AGPS-Technologie erfordert die Hinzufügung eines GPS-Empfängermoduls im Mobiltelefon, Modifikation einer Mobilfunkantenne, eine Referenzstation für Differential-GPS, einen anderen Standortserver, und andere Geräte mit seinem Mobilfunknetz verbinden. Verbesserung der Lokalisierungseffizienz des Systems in Innenräumen, z. B. durch Abschirmung von GPS-Signalen, Das Schema bietet die Möglichkeit, eine kleine Messeinheit hinzuzufügen (LMU) wie das EOTD-System.

Infrarot Indoor-Positionierungstechnologie

Das Prinzip dieser Technologie ist das; Zur Positionierung, Die Markierungen des Infrarot-IR geben modulierte Infrarotstrahlen ab, die von den optischen Sensoren des Raums empfangen werden.

Ultraschall-Positionierungstechnologie

Die Ultraschallpositionierungstechnologie nutzt die Technik der Reflexionsentfernung über Triangulation und andere Algorithmen, um den Standort eines Objekts zu ermitteln. Daher, Es sendet Ultraschallwellen aus und empfängt das vom gemessenen Objekt erzeugte Echo entsprechend der Zeitvarianz zwischen der ausgesendeten Welle und dem Echo, um die gemessene Entfernung zu berechnen. Einige verwenden die Einweg-Entfernungsmesstechnik, um die Entfernung zu messen. Ein primärer Entfernungsmesser und mehrere Transponder bilden das Ultraschall-Positionierungssystem. Der Entfernungsmesser wird auf dem Prüfobjekt positioniert, unterhalb der Aktion des Computerbefehlssignals, mit einer Funksignalfrequenz an den statischen Standort des Transponders. Der Transponder empfängt Funksignale gleichzeitig mit dem kritischen Entladungs-Ultraschall-Entfernungsmessersignal, des Entfernungsmessers und der Entfernung des Transponders.

Bluetooth-Technologie

Die Bluetooth-Technologie lokalisiert ein Objekt, indem sie die Stärke eines Signals misst. Es handelt sich um eine drahtlose Übertragungstechnologie mit geringer Reichweite und geringem Stromverbrauch. Bei der Inneninstallation ist der entsprechende Access Point eines Bluetooth LANs erforderlich, Der Basis-Netzwerkverbindungsmodus für mehrere Benutzer bildet die Grundlage für die Netzwerkkonfiguration. Es stellt sicher, dass der Zugangspunkt eines Bluetooth-LAN immer das zentrale Gerät des Piconetzes ist, mit dem die Standortdaten eines Benutzers ermittelt werden können.

Radiofrequenz-Identifikationstechnologie

Radiofrequenzen (RF) werden in verwendet Radiofrequenz-Identifikation (RFID) Technologie Informationen auszutauschen, berührungslos durchführen, Zwei-Wege-Kommunikation, und Standort- und Identifikationszwecke zu erreichen. Die Wirkung dieser Technologie ist von kurzer Dauer, das längste Sein 10 Meter. Trotzdem, Es erfasst Daten mit einer Positionierungsgenauigkeit bis auf den Zentimeterbereich in Millisekunden. Auch, Seine Kosten sind niedrig und es verfügt über ein umfangreiches Übertragungsspektrum.

Ultra-Breitband (UWB) Technologie

Dies ist die neueste Kommunikationstechnologie, die sich stark von den anderen traditionellen Kommunikationstechnologien unterscheidet. Anstatt Übertragungen wie in den herkömmlichen Kommunikationssystemen zu verwenden, Die Ultrabreitband-Technologie übermittelt Informationen durch das Senden und Empfangen schmaler Impulse mit einer Größenordnung von weniger als einer Nanosekunde. Daher, Die UWB-Technologie verfügt über eine GHz-Bandbreite. Diese Technologie kann zur korrekten Positionierung im Innenbereich genutzt werden, zum Beispiel, Roboterbewegungsverfolgung, Auffinden von Soldaten auf dem Schlachtfeld, und viele andere Anwendungen.

Die Wi-Fi-Technologie

Das drahtlose lokale Netzwerk (WLAN) ist eine neue Plattform zur Datenbeschaffung. Diese Technologie identifiziert die komplexe großräumige Lokalisierung verschiedener Anwendungen, Verfolgung, und Überwachung. Hier, Voraussetzung und Grundlage der meisten Anwendungen ist die Lokalisierung von Netzwerkknoten.

ZigBee-Technologie

ZigBee ist eine sich entwickelnde drahtlose Netzwerktechnologie für kurze Reichweiten und niedrige Raten, die zur Ortung in Innenräumen verwendet wird. Es handelt sich um eine Kreuzung zwischen Bluetooth- und RFID-Technologien. Für eine genaue Positionierung, Die ZigBee-Technologie verfügt über den Funkstandard, mit dem sie mit Tausenden winziger Sensoren kommuniziert und koordiniert.

Die Positionierung in Innenräumen unterliegt verschiedenen Einschränkungen, ob mit GPS-Ortungstechnologie, drahtlose Sensornetzwerke oder andere Positionierungstechniken. Es wird erwartet, dass die Kombination aus drahtloser Ortungs- und Satellitennavigationstechnologie bald den Trend der Indoor-Ortungstechnologie bilden wird. Die biologische Mischung aus GPS-Ortungs- und drahtlosen Ortungstechnologien bringt ihre Vorteile voll zur Geltung, Dies bietet eine erhöhte Genauigkeit und deckt einen großen Bereich ab, um die richtige Positionierung zu erreichen.

Nachteile von Indoor-GPS

Indoor-Navigation ist schwierig

Unterirdische Tunnel und Innenräume wie Einkaufszentren und Stadtbahnen verfügen über ungenaue oder gar keine Positionierungssignale Indoor-Navigation. Dies liegt an der Drift der Satellitensignale, vorzeitige Aktualisierungen der Karten-POI-Daten und viele andere Umstände. Seine intrinsischen Schwächen sind anhaltende Hindernisse in der Indoor-Navigation, hauptsächlich mit der breiten Weiterentwicklung von Satellitennavigationsanwendungen.

Darüber hinaus, das weltweite Navigationssatellitensystem, wie GPS, ist aufgrund seines kreisförmigen Umlaufbahnsystems gefährdet (Die Höhe einer Umlaufbahn beträgt ca 20,000 Kilometer). Aufgrund der hohen Umlaufbahnhöhe, Das Signal eines Satellitensignals ist immer schwach, wenn es den Boden erreicht. Darüber hinaus, Der Ort, an dem ein Signal positioniert wird, ist ein Schlüsselereignis und eine globale Herausforderung.

Andererseits, Das Signal eines Satelliten kann vor allem durch Gebäude beeinträchtigt werden, Landformen, Hügel, Vegetation, Stadtschluchten, und alle Arten von Abdeckungen und Hindernissen, meist drinnen, unter Brücken, Tunnel, und alle schattigen Umgebungen. Dies verhindert, dass das Signal des Satelliten den Standort erreicht.

Die Komplexität von Innenräumen

Der Innenraumumgebung ist komplex, da für die Positionierung mehr Geräte erforderlich sind, und die Anforderungen der Menschen an die Positionierungsgenauigkeit sind viel höher als im Freien. Dies gilt vor allem in einigen Branchen, in denen die Ortung mobiler Geräte mit hoher Geschwindigkeit erfolgt. Dadurch werden die Verzögerungskriterien Genauigkeit und Positionierung anspruchsvoller. Zusätzlich, Anwendungsszenarien für die Indoor-Navigation sind fragmentiert, Dadurch steigen die Kosten für die Aktualisierung und Pflege von Indoor-Karten erheblich.

Indoor-Positionierung ist eine wesentliche Technologie der kommenden künstlichen Intelligenz. Es wird erwartet, dass es im bevorstehenden Zeitalter der künstlichen Intelligenz eine wesentliche Rolle spielen wird. Das Wachstum der operativen Indoor-Ortungstechnologie ist ein Studienschwerpunkt im akademischen und industriellen Bereich. Trotzdem, es ist immer noch schwierig, eine genaue Aussage zu treffen, zuverlässig, Echtzeit-Ortung in Innenräumen aufgrund der Auswirkungen komplizierter Inneneinstellungen, räumliche Anordnung und Topologieveränderbarkeit.

Vorteile und Vorteile von Indoor-GPS

Ähnlich dem GPS-Schema, AGPS erfordert ein zusätzliches GPS-Empfangsmodul und eine modifizierte Antenne im Mobiltelefon. dennoch, Das Mobiltelefon berechnet die Standortdaten nicht. Trotzdem, Es sendet die Standortinformationsdaten eines GPS an das Mobilfunknetz, wo der Standortserver des Netzwerks den Standort berechnet. Gleichzeitig, Das Mobilfunknetz stimmt mit dem GPS-Sekundärdatenreferenznetz überein, ebenso wie die Differenzkorrekturdaten, und der Betriebszustand eines Satelliten wird aus einer Datenbank an das Mobiltelefon weitergeleitet. Anschließend übermittelt es die geschätzten Standort- und Positionierungsinformationen an ein Mobiltelefon, der die GPS-Signale schnell erfasst. In der ersten Aufnahme, Die Zeit verkürzt sich erheblich, normalerweise mit nur wenigen Sekunden. Die erste Aufnahmezeit dauert 2-3 Protokoll, und die Genauigkeit beträgt nur wenige Meter, im Gegensatz zu GPS, was eine höhere Genauigkeitsmessung hat.

Vorteile von AGPS gegenüber GPS

Der Hauptvorteil der AGPS-Lösung ist ihre Genauigkeit der Positionierung. Im Frei- und Außenbereich, AGPS erreicht höchste Positioniergenauigkeit von bis zu 10 Meter in der üblichen GPS-Arbeitseinstellung. Daher, Aufgrund des Wetters und der Hochhäuser in den Städten liegt das AGPS weit hinter dem GPS zurück, Dies führt zu einer Instabilität des empfangenen GPS-Signals. Dies führt zu einer mehr oder weniger unvermeidlichen Abweichung in der Positionierung. Aufgrund der zusätzlichen Positionierung der Basisstation, Die Genauigkeit der Positionierung in AGPS wird mit einer Genauigkeit von etwa erhöht 10 Meter.

Anwendungsbeispiele für Indoor-GPS

Die organische Kombination aus Indoor-Positionierungs- und GPS-Satellitenpositionierungstechnologien

Die integrierte Modul- und Systemplanung von Innen- und Außenbereichen Outdoor-Navigation wird mithilfe kombinierter Fähigkeiten im Bereich Multisensordaten vervollständigt. Die einheitliche Mischung aus Innen- und Außennavigation wird von der oberen bis zur unteren Ebene des Moduls erreicht. Informationen werden über die Weitverkehrszelle eines Netzbetreibers zurückgesendet (4G/5G), Dadurch entfällt die Notwendigkeit, eine andere Basisstation bereitzustellen. Es löst effizient die Herausforderungen einer ungenauen Positionierung, hohe Preise, mehrere Werkzeuge, und der schwierige Wechsel zwischen Außen- und Innenbereich bei der Platzierung von Positionierungssystemen in einem weitläufigen Bereich.

Der interne und externe Wechsel ist mühelos möglich

Die adaptive Modusumwandlung bei der Außen- und Innenpositionierung kann durch die Kombination von GPS und erreicht werden Indoor-Positionierungstechnologien. Nur durch die Minimierung der Platzierung von Basisstationen und Beacons können die Baukosten wirksam gesenkt werden. Ein großflächiger Aufbau ist ideal, um die Herausforderungen des Dachang-Positionierungssystems effizient zu lösen, wie eine ungenaue Positionierung, hohe Preise, mehrere Werkzeuge, und schwieriger Wechsel zwischen Außen- und Inneneinsatz.

Einige der bekanntesten Indoor-GPS-Dienstleister sind;

• Google Inc.
• Apple Inc.
• HIER (Nokia Corp.)
• Shopkick Inc.
• Micello Inc.
• Zehn
• AeroScout
• HP Enterprise Services LLC
• Zebra-Technologien
• Broadcom Corp
• Aisle411 Inc.
• Cisco Systems Inc.
• CommScope Holding Company Inc.
• Ericsson Inc.
• FastMall
• Microsoft Corp