Il vantaggio di utilizzare indoor Tecnologia IoT GPS per il posizionamento è che disponga di un'ampia ed adeguata copertura satellitare e offra un segnale di navigazione gratuito. In questo articolo verranno discusse le tecnologie e gli scenari applicativi utilizzati per il posizionamento indoor.
Cos'è la tecnologia GPS per interni, Il GPS può essere utilizzato all'interno?
IL Sistema di posizionamento globale (GPS) è la tecnologia di posizionamento indoor più utilizzata. Negli ambienti esterni, il segnale di un ricevitore GPS viene indebolito principalmente dall'effetto delle strutture, rendendo la precisione di posizionamento molto bassa. Inoltre, estrarre informazioni sulla navigazione e dati temporali direttamente da una trasmissione satellitare come all'aperto è difficile.
Per ottenere un segnale ad alta sensibilità, è essenziale prolungare il tempo di permanenza su tutti i codici di ritardo. Il sistema di posizionamento globale assistito (AGPS) la tecnologia può risolvere adeguatamente questo problema. La tecnologia GPS per interni utilizza molti correlatori per cercare potenziali codici di ritardo e aiuta anche a ottenere un posizionamento rapido.
Il vantaggio dell'utilizzo del GPS per il posizionamento è che offre un segnale di navigazione gratuito e un'ampia copertura satellitare. I suoi svantaggi sono che non può penetrare negli edifici, il segnale per il posizionamento diventa debole una volta raggiunto il suolo, e il prezzo del terminale di localizzazione è alto.
Principio di funzionamento del GPS indoor
Nell'AGPS, l'idea di base è quella di fissare vari ricevitori GPS di posizione nella posizione con un brillante impatto di ricezione dei segnali satellitari e utilizzare il server AGPS per ottenere la posizione irregolare del terminale attraverso l'interazione del terminale. Invia quindi informazioni ausiliarie come effemeridi e orologio necessari al terminale utilizzando una rete mobile in cui il terminale effettua le misurazioni per il posizionamento GPS.
Una volta effettuata la misurazione, il terminale calcola esclusivamente i risultati della posizione o invia i risultati della misurazione al server AGPS. Il server successivamente calcola e invia i risultati al terminale. Contemporaneamente, l'SP dello sfondo ottiene dati sulla posizione per altri casi di utilizzo del servizio.
Le prestazioni di un sistema di posizionamento satellitare GPS possono essere prontamente migliorate dalla tecnologia AGPS. È ampiamente utilizzato nei telefoni cellulari abilitati al GPS poiché le stazioni base operative possono tracciarlo rapidamente tramite le comunicazioni mobili. Il GPS utilizza segnali radio provenienti da un satellite per localizzare le persone. Tuttavia, i segnali possono essere indeboliti da più strutture irregolari, muri, o alberi in condizioni di segnale scarse, come in una città. In tali condizioni, un dispositivo di navigazione non AGPS non è in grado di localizzare con la stessa rapidità di un sistema AGPS che utilizza le informazioni della stazione base del gestore per la localizzazione.
Cos'è la tecnologia AGPS?
La tecnologia AGPS comprende una combinazione di dati GPS per la tecnologia di posizionamento nelle stazioni mobili e dati per le stazioni base della rete. AGPS può essere in WCDMA, GSM/GPRS, e CDMA2000
Se utilizzato su una rete, la tecnologia AGPS necessita dell'aggiunta di un modulo ricevitore GPS nel telefono cellulare, modifica dell'antenna mobile, una stazione di riferimento per il GPS differenziale, un server di posizione diverso, e altri dispositivi alla sua rete mobile. Per migliorare l’efficienza di localizzazione dello schema in ambienti interni come la schermatura dei segnali GPS, lo schema offre anche di aggiungere una piccola unità di misura (LMU) come lo schema EOTD.
Lo afferma il principio di funzionamento dell’AGPS; il cellulare AGPS utilizza una rete per trasmettere prima l'indirizzo della sua stazione base al server di localizzazione.
In base alla posizione stimata del telefono cellulare, i dati ausiliari GPS legati alla posizione vengono trasmessi al telefono cellulare dal server di posizione. Ciò include le effemeridi GPS, angolo di inclinazione, e azimut. Il modulo AGPS del telefono ottiene il segnale GPS unico in relazione ai dati ausiliari per aumentare le capacità TTFF del primo tempo di aggancio in un segnale GPS.
Una volta ricevuto il segnale del GPS originale, il segnale viene demodulato dal cellulare. Dopo aver ottenuto il segnale GPS unico, il telefono demodula il segnale calcolando così lo pseudoran al satellite dal cellulare. Una rete viene successivamente utilizzata per trasferire dati importanti al server di posizione. Pseudoran è la distanza interessata da diversi errori nel GPS.
I dati di un GPS vengono elaborati da un server di localizzazione in linea con i dati di pseudo-raggio di un GPS e i dati secondari di altri dispositivi di posizionamento come la stazione di riferimento GPS differenziale e si avvicinano alla posizione del telefono cellulare. Un server di localizzazione trasmette la posizione del telefono attraverso una rete alla piattaforma dell'applicazione o al gateway di localizzazione.
Vantaggi della tecnologia AGPS
Il vantaggio principale della soluzione AGPS è ottenere precisione di posizionamento. La massima precisione di posizionamento viene raggiunta in aree aperte ed esterne. Ha una precisione fino a circa 10 metri nei normali ambienti di lavoro del GPS. Un altro vantaggio della tecnica AGPS è che il primo raggiungimento del segnale richiede in genere solo pochi secondi, diverso dal primo raggiungimento di un segnale GPS, che può richiedere anche 2 A 3 minuti.
Anche se la precisione di posizionamento della tecnologia AGPS è elevata e ha tempi brevi di acquisizione del primo segnale GPS, la tecnologia presenta anche alcuni svantaggi. Attualmente, non è facile risolvere in modo soddisfacente le sfide del posizionamento interno. Inoltre, è necessario che l'implementazione del posizionamento AGPS venga condotta attraverso numerose trasmissioni di rete unidirezionali fino a sei. Questo è considerato un sovraccarico essenziale per gli operatori. La sfida principale con AGPS è che gli utenti hanno difficoltà a cambiare il proprio telefono cellulare per utilizzare i servizi di localizzazione mobile.
Rispetto ad un normale telefono cellulare, un telefono abilitato con AGPS presenta un particolare problema aggiuntivo relativo al consumo energetico. Riduce indirettamente al minimo il tempo di standby del telefono. Per quanto riguarda l'efficienza, poiché il governo degli Stati Uniti possiede e controlla il GPS, I servizi GPS civili possono essere colpiti principalmente durante periodi sorprendenti come la guerra al terrorismo, la Guerra del Golfo, eccetera.). Ciò rende più difficile il funzionamento appropriato dell'AGPS. Qualcomm e la sua controllata Snaptrack sono i principali fornitori di servizi di soluzioni AGPS. Oltretutto, la tecnologia AGPS attualmente può essere utilizzata solo nei mercati delle reti iDEN e CDMA. Tuttavia, si prevede che presto verrà utilizzata la tecnologia di posizionamento Reti GSM.
Come utilizzare la tecnologia AGPS?
- Vai all'applicazione Impostazioni, toccare Connessioni, quindi Punto di accesso, e configurare le impostazioni e il nome del file GPRS. Una volta impostato, assicurati di poter utilizzare GPRS per accedere a Internet.
- Vai all'applicazione Impostazioni, fare clic su Connessioni, quindi Dati a pacchetto, e digitare "GPRS" all'interno del punto di accesso come nome da inserire.
- Vai alle impostazioni, tocca Generale, quindi Posizione. Il metodo di localizzazione si basa su una rete e dispone di GPS integrato.
Tecnologie utilizzate nel GPS indoor
La rapida crescita tecnologica delle comunicazioni wireless ha contribuito principalmente all'emergere di tecnologie di rete senza fili, come il Bluetooth, Wifi, UWB, e ZigBee, tutti ampiamente utilizzati nelle case, uffici, e industrie.
Sistema di posizionamento globale assistito (AGPS) Tecnologia
La tecnologia AGPS combina la tecnologia di localizzazione delle stazioni mobili, Dati GPS e dati della stazione base della rete. È utilizzato principalmente in WCDMA, GSM/GPRS, TD-SCDMA, e reti CDMA2000. Se utilizzato su una rete, la tecnologia AGPS necessita dell'aggiunta di un modulo ricevitore GPS nel telefono cellulare, modifica dell'antenna mobile, una stazione di riferimento per il GPS differenziale, un server di posizione diverso, e altri dispositivi alla sua rete mobile. Per migliorare l’efficienza di localizzazione dello schema in ambienti interni come la schermatura dei segnali GPS, lo schema offre di aggiungere una piccola unità di misura (LMU) come lo schema EOTD.
Infrarossi Tecnologia di posizionamento interno
Il principio di questa tecnologia è questo; Per il posizionamento, i segni degli infrarossi IR rilasciano raggi infrarossi modulati che vengono ricevuti dai sensori ottici della stanza.
Tecnologia di posizionamento ad ultrasuoni
La tecnologia di posizionamento ad ultrasuoni utilizza la tecnica della riflessione che spazia tramite triangolazione e altri algoritmi per conoscere la posizione di un oggetto. Così, trasmette onde ultrasoniche e riceve l'eco formato dall'oggetto misurato in base alla variazione temporale tra l'onda emessa e l'eco per calcolare la distanza misurata. Alcuni usano la tecnica unidirezionale per misurare la distanza. Un telemetro primario e diversi transponder costituiscono il sistema di posizionamento a ultrasuoni. Il telemetro è posizionato sull'oggetto da testare, sotto l’azione del segnale di comando del computer, alla posizione statica del transponder con una frequenza di segnale radio. Il transponder riceve segnali radio contemporaneamente al segnale del telemetro ultrasonico a scarica critica, il telemetro e la distanza del transponder.
Tecnologia Bluetooth
La tecnologia Bluetooth localizza un oggetto misurando la forza di un segnale. È una tecnologia di trasmissione wireless a corto raggio che utilizza una bassa potenza. Nell'installazione interna del punto di accesso appropriato di una LAN Bluetooth, la modalità di connessione di rete di base multiutente costituisce la base della configurazione di rete. Garantisce che il punto di accesso di una LAN Bluetooth sia sempre il dispositivo centrale della piconet, che può essere utilizzato per ottenere i dati sulla posizione di un utente.
Tecnologia di identificazione a radiofrequenza
Frequenze radio (RF) sono utilizzati in Identificazione della frequenza radio (RFID) tecnologia per scambiare informazioni, eseguire senza contatto, comunicazione bidirezionale, e raggiungere scopi di localizzazione e identificazione. L'azione di questa tecnologia è di breve raggio, l'essere più lungo 10 metri. Tuttavia, acquisisce dati con una precisione di posizionamento fino al centimetro in millisecondi. Anche, il suo costo è basso e ha un'ampia gamma di trasmissione.
Banda ultra larga (UWB) Tecnologia
Questa è la più recente tecnologia di comunicazione, che varia ampiamente dalle altre tecnologie di comunicazione tradizionali. Piuttosto che utilizzare carry come nei sistemi di comunicazione tradizionali, la tecnologia a banda ultralarga trasmette informazioni inviando e ricevendo impulsi stretti di grandezza inferiore a un nanosecondo. Così, la tecnologia UWB ha una larghezza di banda GHz. Questa tecnologia può essere utilizzata per un corretto posizionamento indoor, ad esempio, tracciamento del movimento del robot, localizzare i soldati sul campo di battaglia, e molte altre applicazioni.
La tecnologia Wi-Fi
La rete locale senza fili (Wi-Fi) è una nuova piattaforma per ottenere dati. Questa tecnologia identifica la complessa localizzazione su larga scala di varie applicazioni, tracciamento, e monitoraggio. Qui, la premessa e la base della maggior parte delle applicazioni è la localizzazione dei nodi della rete.
Tecnologia ZigBee
ZigBee è una tecnologia di rete wireless in via di sviluppo per brevi distanze e tariffe basse utilizzata per il posizionamento interno. È un incrocio tra le tecnologie Bluetooth e RFID. Per un posizionamento accurato, la tecnologia ZigBee ha lo standard radio che utilizza per comunicare e coordinarsi con migliaia di minuscoli sensori.
Il posizionamento in interni presenta varie limitazioni, se si utilizza la tecnologia di posizionamento GPS, reti di sensori wireless o qualsiasi altra tecnica di posizionamento. Si prevede che la combinazione delle tecnologie di posizionamento wireless e di navigazione satellitare costituirà presto la tendenza della tecnologia di posizionamento indoor. La miscela biologica delle tecnologie di posizionamento GPS e di posizionamento wireless offre un pieno sfruttamento dei loro vantaggi, che fornisce una maggiore precisione e copre un'ampia gamma per ottenere il corretto posizionamento.
Svantaggi del GPS indoor
I tunnel sotterranei e gli spazi interni come i centri commerciali e i trasporti ferroviari urbani hanno segnali di posizionamento imprecisi o assenti navigazione interna. Ciò è dovuto alla deriva dei segnali satellitari, aggiornamenti prematuri dei dati POI della mappa e molte altre circostanze. I suoi punti deboli intrinseci sono ostacoli persistenti nella navigazione indoor, principalmente con l’ampio progresso delle applicazioni di navigazione satellitare.
Inoltre, il sistema mondiale di navigazione satellitare, come il GPS, è a rischio a causa del suo sistema di orbita circolare (l'altitudine di un'orbita è circa 20,000 chilometri). A causa dell'elevata altitudine dell'orbita, il segnale di un satellite è sempre debole quando raggiunge la terra. Inoltre, la posizione in cui posiziona un segnale è un evento chiave e una sfida globale.
D'altra parte, il segnale di un satellite può essere influenzato principalmente dagli edifici, morfologie, colline, vegetazione, canyon cittadini, e tutti i tipi di copertura e ostruzioni, per lo più al chiuso, sotto i ponti, tunnel, e tutti i dintorni ombreggiati. Ciò impedisce al segnale del satellite di entrare e raggiungere la posizione.
La complessità degli ambienti interni
IL ambiente dello spazio interno è complesso poiché nel posizionamento sono coinvolte più apparecchiature, e i requisiti delle persone in termini di precisione di posizionamento sono molto più elevati rispetto all’esterno. Ciò si applica principalmente ad alcuni settori che prevedono la localizzazione di dispositivi mobili ad alta velocità. Rende i criteri di ritardo di precisione e posizionamento più esigenti. Inoltre, gli scenari applicativi della navigazione interna sono frammentati, aumentando significativamente i costi di aggiornamento e manutenzione delle mappe interne.
Il posizionamento indoor è una tecnologia essenziale della futura intelligenza artificiale. Si prevede che svolgerà un ruolo essenziale nell’imminente era dell’intelligenza artificiale. La crescita della tecnologia di posizionamento operativo indoor è un punto caldo di studio nei settori accademico e industriale. Tuttavia, è ancora difficile ottenere risultati accurati, affidabile, posizionamento interno in tempo reale a causa dell'impatto di complesse impostazioni interne, Disposizione spaziale e mutevolezza della topologia.
Vantaggi e benefici del GPS indoor
Similmente allo schema GPS, AGPS richiede un modulo di ricezione GPS aggiuntivo e un'antenna modificata nel telefono cellulare. Ciò nonostante, il telefono cellulare non calcola i dati sulla posizione. Ancora, invia i dati delle informazioni sulla posizione di un GPS alla rete di comunicazione mobile, dove il server di localizzazione della rete calcola la posizione. Contemporaneamente, la rete mobile è in linea con la rete di riferimento dei dati secondari GPS come i dati di correzione differenziale, e lo stato di funzionamento di un satellite viene trasmesso al telefono cellulare da un database. Quindi trasmette la posizione stimata e le informazioni sul posizionamento su un telefono cellulare, che cattura rapidamente i segnali GPS. Nella prima cattura, il tempo si riduce notevolmente, di solito con solo pochi secondi. Dura il tempo della prima acquisizione 2-3 minuti, e la precisione è solo di pochi metri, a differenza del GPS, che ha una misurazione di precisione più elevata.
Vantaggi dell'AGPS rispetto al GPS
Il vantaggio principale della soluzione AGPS è la precisione del posizionamento. Mentre in aree aperte e all'aperto, AGPS raggiunge la massima precisione di posizionamento fino a 10 metri nella consueta impostazione di funzionamento del GPS. Così, l'AGPS è molto indietro rispetto al GPS a causa del tempo e dei grattacieli nelle città, che porta all'instabilità del segnale GPS ricevuto. Ciò si traduce in una deviazione più o meno inevitabile nel posizionamento. A causa del posizionamento ausiliario della stazione base, la precisione del posizionamento in AGPS è migliorata con una precisione di circa 10 metri.
Esempi di applicazioni GPS per interni
La combinazione organica delle tecnologie di posizionamento indoor e di posizionamento satellitare GPS
La progettazione integrata dei moduli e dei sistemi per interni ed esterni navigazione all'aperto viene completato utilizzando competenze combinate di dati multisensore. La combinazione unificata di navigazione interna ed esterna viene eseguita dal livello superiore a quello inferiore del modulo. Le informazioni vengono inviate tramite la cella ad area estesa del vettore (4G/5G), eliminando così la necessità di implementare una stazione base diversa. Risolve in modo efficiente le sfide legate al posizionamento impreciso, prezzi elevati, molteplici strumenti, e difficile scambio tra esterno e interno nel posizionamento dei sistemi di posizionamento in un ambiente ampio.
L'interruttore interno ed esterno senza sforzo
La conversione della modalità adattiva nel posizionamento esterno e interno può essere ottenuta combinando GPS e tecnologie di posizionamento indoor. I costi di costruzione possono essere ridotti in modo efficace solo riducendo al minimo il posizionamento di stazioni base e fari. Una configurazione ad ampia area è l'ideale per risolvere in modo efficiente le sfide del sistema di posizionamento Dachang, come un posizionamento impreciso, prezzi elevati, molteplici strumenti, e difficile scambio tra implementazioni esterne e interne.
Alcune delle più note società di servizi GPS per interni sono;
- Google inc.
- la società Apple.
- QUI (Nokia Corp.)
- Shopkick Inc.
- Micello Inc.
- Dieci
- AeroScout
- HP Enterprise Services LLC
- Tecnologie Zebra
- Broadcom Corp
- Aisle411 Inc.
- Cisco Systems Inc.
- CommScope Holding Company Inc.
- Ericsson Inc.
- FastMall
- Microsoft Corp
