El sistema de posicionamiento interior permite a los administradores determinar con precisión la ubicación de personas o activos., dentro de un edificio mediante el uso de un teléfono inteligente, balizas bluetooth, etiquetas de seguimiento, puertas de enlace u otros dispositivos de iot. Es una de las aplicaciones básicas del Internet de las Cosas. Cuando el posicionamiento por satélite resulta difícil de utilizar en entornos interiores complejos, como túneles y sótanos, Un sistema de posicionamiento interior se puede utilizar como posicionamiento auxiliar del posicionamiento por satélite para localizar la ubicación actual de los objetos y resolver el problema de que las señales de los satélites no pueden penetrar los edificios.. Basado en el escenario de la aplicación., El sistema de posicionamiento por satélite puede facilitar el funcionamiento de las empresas y proporcionar a los usuarios una experiencia más satisfactoria.. El propósito de este artículo es brindarle una comprensión preliminar de las técnicas de posicionamiento en interiores..
1. ¿Qué es el sistema de posicionamiento interior??
El sistema funciona como el exterior. GPS para proporcionar servicios de posicionamiento. La diferencia es que el GPS sólo se puede utilizar en exteriores y no tiene señal cuando entra en espacios interiores.. Entonces surgió el posicionamiento en interiores para resolver los servicios de posicionamiento en espacios interiores de las personas.. Actualmente, La tecnología de posicionamiento en interiores generalmente se refiere a algunos medios de tecnología de posicionamiento en interiores basados en tecnología de comunicación inalámbrica. (como wifi, Bluetooth BLE de bajo consumo, ZigBee, UWB, etc.), a través del cual se puede proporcionar a la persona que trabaja y vive en el espacio interior posicionamiento y navegación, posicionamiento del personal, seguimiento de activos, y otros servicios.
El sistema de posicionamiento interior es una aplicación popular de la tecnología de posicionamiento interior.. Puede proporcionar orientación de ubicación en tiempo real a las personas para que los usuarios puedan conocer su ubicación y orientación en cualquier momento.. Puede satisfacer las necesidades de los centros comerciales., hospitales, aeropuertos, e incluso grandes estadios y otros grandes edificios públicos de orientación al usuario.
Personal/activos Supervisión de ubicación o seguimiento de ubicación en interiores es satisfacer las necesidades de gestión de seguridad del personal/activos en el espacio interior. Es necesario comprender la ubicación de personas u objetos en el espacio interior en tiempo real para que el gerente pueda programar y controlar mejor. Actualmente, El posicionamiento del personal se utiliza comúnmente en túneles., pasillos de tuberías, fábricas, parques, etc., mientras que el posicionamiento de activos se utiliza a menudo en el almacenamiento, logística, y otros campos.
2. ¿Cómo funciona el sistema de posicionamiento interior??
Con el rápido desarrollo de la tecnología, Se han inventado numerosas técnicas de posicionamiento inalámbrico en interiores., incluyendo Wi-Fi, Bluetooth, infrarrojo, UWB, RFID, ZigBee, captura de movimiento y posicionamiento por ultrasonido, etcétera.
01. Tecnología de posicionamiento Wi-Fi
La tecnología de posicionamiento WiFi depende de la red WLAN existente y utiliza la intensidad de la señal recibida para rastrear y monitorear el entorno complejo.. Basado en la información de ubicación de los nodos de la red. (puntos de acceso inalámbrico), Utiliza la combinación de prueba de experiencia y modelo de propagación de señal para localizar la posición de los dispositivos móviles conectados., con la mayor precisión de aproximadamente 1 metro a 20 metros. La mayor ventaja de la tecnología de localización WiFi es su comodidad y bajo coste.. Sin embargo, al mismo tiempo, la señal recibida por WIFI es susceptible a la interferencia del entorno circundante, lo que reduce la precisión del posicionamiento. Por lo tanto, La tecnología de posicionamiento WIFI no es adecuada para escenarios de seguimiento en tiempo real con requisitos de alta precisión. Además, el Wifi El rango de cobertura del punto de acceso es relativamente limitado y generalmente solo puede cubrir un radio de aproximadamente 90 metros.
02. Tecnología de posicionamiento Bluetooth
La tecnología “Bluetooth” es una nueva tecnología de comunicación inalámbrica anunciada conjuntamente por cinco empresas de renombre mundial en mayo. 1998. El posicionamiento de Bluetooth se basa en valores RSSI, y localiza mediante el principio de triangulación. Un sistema de posicionamiento que utiliza Bluetooth para confirmar la ubicación física de un dispositivo implica una compleja disposición de infraestructura.
Tecnología de posicionamiento interior Bluetooth es instalar una cierta cantidad de puntos de referencia de balizas Bluetooth en el área que necesita ubicarse. Llevando la etiqueta de posicionamiento, el personal enviará los datos de intensidad de la señal a la estación base en tiempo real y transmitirá los datos a la solución a través de la estación base. En el servidor de cálculo, el algoritmo de cálculo de posicionamiento instalado en el servidor de cálculo realiza el cálculo de posición y realiza el posicionamiento en tiempo real del punto objetivo.
03. Tecnología de posicionamiento por infrarrojos
La tecnología de posicionamiento por infrarrojos se utiliza principalmente en sensores ópticos.. Su tecnología es muy madura., aunque el precio también es bajo. Es muy adecuado para actualizaciones moderadas y transformación de equipos existentes., con una precisión de posicionamiento en interiores relativamente alta.
Sin embargo, porque la luz no puede atravesar los obstáculos, El rayo infrarrojo sólo puede propagarse en la línea de visión., que es fácil de ser interferido por otras luces. Además, la distancia de transmisión de los rayos infrarrojos es corta, entonces el efecto de posicionamiento interior es muy pobre. Cuando los dispositivos móviles se colocan en bolsillos o se esconden detrás de las paredes, no funcionan correctamente. Requiere la instalación de antenas receptoras en cada habitación y pasillo., resultando en un alto costo general.
04. Tecnología de posicionamiento de banda ultraancha
La tecnología de posicionamiento UWB es una nueva tecnología que es muy diferente de la tecnología de posicionamiento de comunicación tradicional.. No solo tiene una precisión de posicionamiento a nivel de centímetros sino que también tiene una gran resistencia a las interferencias ambientales.. Se puede utilizar para un posicionamiento preciso en interiores.. Por ejemplo, Puede ser ampliamente utilizado en centros de detención., hospitales, fábricas, y otros lugares, para obtener la información de ubicación precisa de personas u objetos en el espacio en tiempo real. Es propicio para el posicionamiento., seguimiento, o navegación de objetos en movimiento en interiores. Además, la etiqueta UVB es recargable y tiene un tiempo de espera prolongado, normalmente dura unos tres meses.
05. Tecnología de posicionamiento RFID
RFID es una tecnología de posicionamiento por identificación por radiofrecuencia. El sistema no requiere contacto mecánico u óptico con el objetivo.. Por lo tanto, RFID también se llama tecnología de identificación automática sin contacto. Es muy adecuado para el seguimiento y gestión a largo plazo de la persona u objeto objetivo.. Con el rápido desarrollo de tecnología iot, La tecnología RFID también será la tecnología de la información más prometedora en el nuevo siglo..
06. Tecnología de posicionamiento ZigBee
Tecnología ZigBee tiene la ventaja de un bajo consumo de energía. Zigbee tiene escenarios de aplicación extensos y ricos, y el mercado objetivo incluye principalmente periféricos para PC, control inteligente del hogar, atención médica, controles industriales, y otros campos. ZigBee y Bluetooth también tienen las características de consumo de energía extremadamente bajo y transmisión bidireccional.. Todos ellos forman parte de la Red de Área Personal (CACEROLA) arquitectura. Cuando hay una demanda de transmisión de datos, se transmite inmediatamente. Y los sistemas Zigbee no requieren soporte de hardware adicional, lo que está reduciendo enormemente el costo.
07. Tecnología de posicionamiento ultrasónico
Actualmente, La mayoría de las ubicaciones ultrasónicas se basan en el método de alcance por reflexión.. Existen dos tecnologías populares de posicionamiento en interiores basadas en ultrasonidos.. Uno es la combinación de tecnología ultrasónica y de radiofrecuencia para posicionamiento.. Porque la velocidad de transmisión de la señal de radiofrecuencia es cercana a la velocidad de la luz., que es mucho más alto que la tasa de radiofrecuencia, Luego puede usar la señal de radiofrecuencia para activar la etiqueta electrónica y luego hacer que reciba la señal ultrasónica utilizando el método de diferencia de tiempo.. Esta tecnología tiene un bajo costo., bajo consumo de energía, y características de alta precisión. El otro es la tecnología de posicionamiento multiultrasónico.. La tecnología utiliza posicionamiento global y puede instalarse en el robot móvil en 4 direcciones con 4 sensores ultrasónicos. En general, puede captar los datos., Tener una fuerte antiinterferencia y alta precisión., y puede resolver el problema de la pérdida de robots.. La precisión del posicionamiento ultrasónico puede alcanzar el nivel de centímetros., y la precisión es relativamente alta.
08. Tecnología de localización de captura de movimiento.
El sistema de captura de movimiento NOKOV pertenece al posicionamiento visual.. Cubre el área de captura del espacio interior a través de lentes de captura de movimiento dispuestas en el espacio y captura con precisión la posición espacial tridimensional de los marcadores reflectantes. (Marcadores) colocado en el objetivo de captura. Después del procesamiento y la computación., el sistema puede obtener las coordenadas espaciales tridimensionales (X, Y, z) de los puntos marcadores reflectantes. El sistema también puede establecer el cuerpo rígido del objetivo., y procesar y calcular aún más los datos a través de un software de análisis profesional. La tecnología de posicionamiento por captura de movimiento puede obtener la posición y postura precisas del objeto objetivo., que es adecuado para la investigación científica.
3. ¿Qué tan preciso es el sistema de posicionamiento interior??
01. Tecnología de posicionamiento WiFi
La adquisición de datos de posicionamiento WIFI requiere muchos costes de mano de obra.. Además, Los sistemas WIFI requieren un mantenimiento regular, por lo que la tecnología es difícil de escalar. Otra desventaja bien conocida de la tecnología de posicionamiento WIFI es que tiene una capacidad antiinterferencias relativamente débil para el medio ambiente.. Es fácil verse afectado por el entorno circundante al recopilar datos., por lo que la precisión de posicionamiento de objetos o personas en movimiento es relativamente lenta.
02. Tecnología de posicionamiento RFID
El sistema cubre una distancia corta., y la distancia más larga puede ser de decenas de metros.. Puede obtener una precisión de posicionamiento a nivel de centímetros a bajo costo.. Al mismo tiempo, debido a sus ventajas sin contacto y sin línea de visión, Se espera que se convierta en la tecnología de posicionamiento en interiores preferida..
03. tecnología infrarroja
Esta tecnología puede lograr una alta precisión en una sala abierta.. La importante desventaja de la tecnología infrarroja es que la distancia de transmisión es relativamente corta., Y los obstáculos en el entorno son fáciles de bloquear el infrarrojo durante la transmisión.. Por lo tanto, los sensores deben desplegarse densamente, lo que resulta en altos costos de hardware y construcción.
04. Tecnología de ondas ultrasónicas
La precisión del posicionamiento ultrasónico puede alcanzar el nivel de centímetros., y la precisión es relativamente alta. Pero el alcance efectivo de la localización ultrasónica es relativamente limitado., La atenuación ultrasónica es obvia en el proceso de transmisión ambiental..
Con el aumento del tiempo de caminata, el error de este posicionamiento también se va acumulando. Se necesita una fuente de datos externa de mayor precisión para calibrarlo.. Por lo tanto, La navegación inercial generalmente se combina con la huella digital WiFi., y la ubicación interior se solicita a través de WiFi cada período de tiempo, para corregir el error causado por MEMS. Actualmente, La aplicación comercial de esta tecnología también es relativamente madura., y es ampliamente utilizado en robots de barrido.
06. Ultra banda ancha (UWB) tecnología de posicionamiento
UWB se puede utilizar para un posicionamiento interior preciso, como la ubicación de los soldados en el campo de batalla, seguimiento del movimiento del robot, etcétera. Como tecnología de posicionamiento en interiores recientemente desarrollada, La tecnología de posicionamiento UWB utiliza pulsos estrechos no sinusoidales de un nivel de nanosegundo a microsegundo para transmitir datos y realizar el posicionamiento., que tiene las ventajas de alta precisión, alta capacidad, y bajo consumo de energía. También tiene mejor antiinterferencias y seguridad que el sistema tradicional de banda estrecha.. Por lo tanto, La tecnología UWB se puede utilizar cuando se requieren necesidades de posicionamiento muy precisas. Como las prisiones, estaciones de seguridad pública, y otros lugares.
4. ¿Por qué es importante el sistema de posicionamiento interior??
01. Mejorar la experiencia de consumo y servicio de los usuarios
El posicionamiento en interiores proporciona a los consumidores una buena experiencia de consumo, como buscar asientos vacíos y buscar automóviles en la dirección inversa al estacionar. Hay muchos consumidores y productos básicos en los centros comerciales.. La investigación de mercado de Google señala que los consumidores anhelan más información sobre los productos y una experiencia personalizada mientras compran.
Además de guías de compras en centros comerciales y búsqueda de autos en reversa en estacionamientos., El posicionamiento en interiores también se puede utilizar en salas de exposiciones., museos, lugares de interés turístico, aeropuertos, estaciones, hospitales, centros gubernamentales, tribunales, y otras escenas para permitir a los usuarios tener una mejor experiencia de servicio.
02. Mejorar el marketing corporativo y la eficiencia operativa.
El posicionamiento en interiores monitorea el flujo de personas y presenta líneas de movimiento en lugares concurridos como centros comerciales y aeropuertos.. A través de los datos recopilados, las empresas pueden descubrir el comportamiento de consumo del usuario con mayor precisión, y entender la preferencia de interés detrás de esto, para mejorar la eficiencia de la toma de decisiones operativas y obtener un mayor valor comercial.
5. Cómo configurar un sistema de posicionamiento interior?
01. Tecnología de posicionamiento WiFi
Como tecnología de posicionamiento en interiores relativamente madura, Muchas empresas han utilizado la tecnología WIFI en los últimos años.. El posicionamiento WiFi generalmente adopta el método del "vecino más cercano" para juzgar, eso es, qué punto de acceso o estación base está más cerca.
02. Posicionamiento RFID
La localización RFID es lo que llamamos etiqueta electrónica. El posicionamiento RFID obtiene la información de la etiqueta RFID de destino a través de lectores. Esta información incluye identificación., intensidad de la señal recibida, etcétera. Similarmente, el método del vecino más cercano, método de posicionamiento multilateral, intensidad de la señal recibida, y se pueden utilizar otros métodos para determinar la ubicación de la etiqueta.
Actualmente, El avance urgente de la tecnología RFID radica en cómo proteger mejor la seguridad y privacidad del usuario., y establecer una estandarización internacional. Comparado con otras tecnologías de posicionamiento, tecnología RFID Tiene las ventajas de utilizar etiquetas electrónicas pequeñas y de bajo costo.. Sin embargo, la etiqueta electrónica solo puede funcionar a corta distancia y no puede comunicarse con otros dispositivos. Por lo tanto, es difícil integrar datos y lograr un posicionamiento preciso.
03. tecnología infrarroja
Hay dos tipos principales de métodos de implementación específicos de orientación por infrarrojos.. Una forma es colocar una etiqueta electrónica infrarroja para lanzar latas en el objeto objetivo., y detectar la etiqueta electrónica emitida por infrarrojos Ángulo y distancia instalando sensores infrarrojos interiores para calcular la posición del objeto. Actualmente, La tecnología se utiliza principalmente para el posicionamiento pasivo de fuentes de radiación infrarroja como aviones., tanques, y misiles en el ejército, y también para el posicionamiento de robots autopropulsados en interiores..
04. Técnica de ondas ultrasónicas
Actualmente, La mayoría de las ubicaciones ultrasónicas se basan en el método de alcance por reflexión.. El sistema de tecnología ultrasónica consta de un telémetro central y múltiples etiquetas electrónicas.. El telémetro principal está acoplado al objetivo de posicionamiento móvil., y las etiquetas electrónicas se colocan en una posición fija dentro del rango de monitoreo.
05. tecnología bluetooth
El posicionamiento Bluetooth se basa en el principio de posicionamiento RSSI. Según diferentes terminales de ubicación., La ubicación de Bluetooth se puede dividir en ubicación de red y ubicación de terminal. El proceso de posicionamiento específico se puede concluir como:
● En primer lugar, Coloque la puerta de enlace Bluetooth y la baliza en la zona.;
● Cuando los usuarios deambulan por el área, La transmisión de Beacon se transmitirá para calcular la distancia entre los usuarios y la baliza. (que puede ser calculado por RSSI).
El sistema de posicionamiento terminal consta de dispositivos terminales y balizas.. El principio de posicionamiento específico es el siguiente:
● Coloque primero la baliza Bluetooth en la zona.;
● Las balizas transmiten constantemente señales y paquetes alrededor;
● Cuando el dispositivo terminal entra en el rango de señal, la baliza medirá su valor RSSI, y luego calcular la ubicación específica del dispositivo a través del teléfono móvil
06. Ultra banda ancha (UWB) tecnología de posicionamiento
La tecnología de banda ultraancha es una nueva tecnología de comunicación inalámbrica que es muy diferente de la tecnología de comunicación tradicional.. Se puede utilizar para un posicionamiento preciso en interiores.. Por ejemplo, Puede ser ampliamente utilizado en centros de detención., hospitales, fábricas, y otros lugares, para obtener la información de ubicación precisa de personas u objetos en el espacio en tiempo real. Es propicio para el posicionamiento., seguimiento, o navegación de objetos en movimiento en interiores. Actualmente, Muchos países están estudiando esta tecnología., que tiene buenas perspectivas en el campo de la localización inalámbrica en interiores.
(UWB) La tecnología de posicionamiento ha recibido gran atención en el campo del posicionamiento en interiores debido a su alta velocidad de transmisión y su fuerte capacidad de penetración..
6. Aplicaciones del sistema de posicionamiento interior
01. Servicio de posicionamiento interior
en supermercados, aeropuertos, hoteles, museos, pabellones, y otras grandes escenas interiores, El posicionamiento en interiores es ampliamente utilizado.. En un supermercado con una distribución compleja, Los usuarios pueden encontrar la ubicación de los productos que necesitan comprar y planificar el camino a través de la navegación de ruta en el terminal móvil.. en centros comerciales, museos, exposiciones, lugares de entretenimiento, y tiendas que permiten a los usuarios localizar y navegar rápidamente por sus objetivos.
02. Búsqueda inversa de coches en el aparcamiento.
En el estacionamiento subterráneo, El posicionamiento en interiores y la navegación ayudan a los consumidores a encontrar sus automóviles fácilmente..
03. Posicionamiento inteligente del edificio
Por un edificio inteligente, El aspecto principal de la aplicación es la gestión de visitantes y el seguimiento de la trayectoria en tiempo real de los visitantes a través de tarjetas de visitante..
04. Posicionamiento de la gestión de personas mayores y personal de servicios en residencias de ancianos
La instalación de sistemas de posicionamiento interior en residencias de ancianos es necesaria porque los movimientos de las personas mayores necesitan una atención constante para garantizar su seguridad. La tecnología de posicionamiento en interiores puede realizar un seguimiento en tiempo real de las personas mayores. Mientras tanto, el sistema puede reproducir la trayectoria de movimiento de las personas mayores y las personas mayores pueden pedir ayuda de emergencia cuando se enfrentan a situaciones peligrosas.
05. Posicionamiento y gestión de guardias penitenciarios.
El posicionamiento en interiores también se utiliza mucho en el ámbito de las prisiones judiciales.. Con la ayuda de tecnología de posicionamiento interior, el modo tradicional de gestión del personal penitenciario será sencillo, rápido, y eficaz. Usando las pulseras de posicionamiento anti-desmontaje para los guardias y prisioneros., Los prisioneros pueden ser localizados en tiempo real., y el seguimiento de las actividades históricas se puede reproducir y consultar.
06. Gestión de posicionamiento de personal en industrias de alto riesgo.
en plantas quimicas, construcción del metro, construcción de túneles, y otros sitios de construcción de alto riesgo, La gestión del posicionamiento del personal es una necesidad crítica.. Por un lado, el personal debe estar posicionado en estos escenarios. Cuando un empleado está en peligro y pide ayuda, el personal de rescate puede localizar al empleado a tiempo, lo que garantiza en gran medida su seguridad. Por otro lado, Los lugares de alto riesgo deben monitorear a los visitantes para evitar que entren en áreas peligrosas.. El sistema de posicionamiento interior también tiene muchos escenarios de aplicación.. Por ejemplo, logística de almacenamiento.
