Met het indoor positioneringssysteem kunnen managers de locatie van mensen of activa nauwkeurig bepalen, in een gebouw met behulp van een smartphone, Bluetooth-bakens, tracking-tags, gateways of andere IoT-apparaten. Het is een van de basistoepassingen van het Internet of Things. Wanneer satellietpositionering moeilijk te gebruiken is in complexe binnenomgevingen zoals tunnels en kelders, een indoor positioneringssysteem kan worden gebruikt als hulppositionering bij satellietpositionering om de huidige locatie van objecten te lokaliseren en het probleem op te lossen dat satellietsignalen niet in gebouwen kunnen binnendringen. Gebaseerd op het toepassingsscenario, het satellietpositioneringssysteem kan de werking van ondernemingen vergemakkelijken en gebruikers een meer bevredigende ervaring bieden. Het doel van dit artikel is om u een voorlopig inzicht te geven in de indoor positioneringstechnieken.
1. Wat is het indoor positioneringssysteem?
Het systeem werkt als buiten GPS om positioneringsdiensten te verlenen. Het verschil is dat GPS alleen buitenshuis kan worden gebruikt en geen signaal heeft als het binnenshuis komt. Dus indoor positionering ontstond om de positioneringsdiensten van mensen binnenshuis op te lossen. Momenteel, Indoor positioneringstechnologie verwijst meestal naar een aantal indoor positioneringstechnologiemiddelen gebaseerd op draadloze communicatietechnologie (zoals wifi, Bluetooth-BLE met laag vermogen, ZigBee, UWB, enz.), waarmee de persoon die in de binnenruimte werkt en leeft, kan worden voorzien van positionering en navigatie, positionering van het personeel, Behaalde resultaat, en andere diensten.
Het indoor positioneringssysteem is een populaire toepassing van indoor positioneringstechnologie. Het kan mensen realtime locatiebegeleiding bieden, zodat gebruikers op elk moment hun locatie en oriëntatie kunnen kennen. Het kan voldoen aan de behoeften van winkelcentra, ziekenhuizen, luchthavens, en zelfs grote stadions en andere grote openbare gebouwen voor gebruikersbegeleiding.
Personeel/middelen Locatietoezicht of volgen van locatie binnenshuis is om te voldoen aan de behoeften van het veiligheidsbeheer van personeel/middelen in de binnenruimte. Het is noodzakelijk om de locatie van mensen of objecten in de binnenruimte in realtime te begrijpen, zodat de manager beter kan plannen en bevelen kan geven. Momenteel, personeelspositionering wordt vaak gebruikt in tunnels, pijp gangen, fabrieken, parken, enz., terwijl activapositionering vaak wordt gebruikt in warehousing, logistiek, en andere velden.
2. Hoe werkt het indoor positioneringssysteem??
Met de snelle ontwikkeling van de technologie, Er zijn talloze draadloze positioneringstechnieken voor binnenshuis uitgevonden, inclusief wifi, Bluetooth, infrarood, UWB, RFID, ZigBee, motion capture en ultrasone positionering, enzovoort.
01. Wi-Fi-positioneringstechnologie
WiFi-positioneringstechnologie is afhankelijk van het bestaande WLAN-netwerk en gebruikt de ontvangen signaalsterkte om de complexe omgeving te volgen en te bewaken. Gebaseerd op de locatie-informatie van netwerkknooppunten (draadloze toegangspunten), het gebruikt de combinatie van ervaringstest en signaalvoortplantingsmodel om de positie van de verbonden mobiele apparaten te lokaliseren, met de hoogste nauwkeurigheid van ongeveer 1 meter tot 20 meter. Het grootste voordeel van WiFi-locatietechnologie is het gemak en de lage kosten. Echter, tegelijkertijd, het door WIFI ontvangen signaal is gevoelig voor interferentie van de omgeving, wat de nauwkeurigheid van de positionering vermindert. Daarom, WIFI-positioneringstechnologie is niet geschikt voor realtime trackingscenario's met hoge nauwkeurigheidseisen. In aanvulling, de Wifi Het dekkingsbereik van het toegangspunt is relatief beperkt en kan over het algemeen slechts een straal van ongeveer 1,5 meter bestrijken 90 meter.
02. Bluetooth-positioneringstechnologie
“Bluetooth”-technologie is een nieuwe draadloze communicatietechnologie die in mei gezamenlijk werd aangekondigd door vijf wereldberoemde bedrijven 1998. Bluetooth-positionering is gebaseerd op RSSI-waarden, en lokaliseert via het principe van triangulatie. Een positioneringssysteem dat Bluetooth gebruikt om de fysieke locatie van een apparaat te bevestigen, brengt een complexe infrastructuur met zich mee.
Bluetooth-technologie voor indoor positionering is het installeren van een bepaald aantal Bluetooth-bakenreferentiepunten in het gebied dat moet worden gelokaliseerd. Door het positioneringslabel te dragen, het personeel stuurt de signaalsterktegegevens in realtime naar het basisstation en verzendt de gegevens via het basisstation naar de oplossing. In de berekeningsserver, het in de berekeningsserver geïnstalleerde algoritme voor positioneringsberekening realiseert de positieberekening en realiseert de realtime positionering van het doelpunt.
03. Infrarood positioneringstechnologie
Infraroodpositioneringstechnologie wordt voornamelijk gebruikt in optische sensoren. De technologie is zeer volwassen, terwijl de prijs ook laag is. Het is zeer geschikt voor gematigde upgrades en transformatie van de bestaande apparatuur, met een relatief hoge positioneringsnauwkeurigheid binnenshuis.
Echter, omdat het licht niet door de obstakels heen kan, de infraroodstraal kan zich alleen voortplanten binnen de zichtlijn, die gemakkelijk door andere lichten kan worden verstoord. Bovendien, de transmissieafstand van infraroodstralen is kort, dus het positioneringseffect binnenshuis is erg slecht. Wanneer mobiele apparaten in zakken worden geplaatst of door muren worden verborgen, ze werken niet goed. Het vereist de installatie van ontvangstantennes in elke kamer en gang, resulterend in hoge totale kosten.
04. Ultra-breedband positioneringstechnologie
UWB-positioneringstechnologie is een nieuwe technologie die heel anders is dan traditionele communicatiepositioneringstechnologie. Het heeft niet alleen een positioneringsnauwkeurigheid op centimeterniveau, maar is ook superbestendig tegen omgevingsinvloeden. Het kan worden gebruikt voor nauwkeurige positionering binnenshuis. Bijvoorbeeld, het kan op grote schaal worden gebruikt in detentiecentra, ziekenhuizen, fabrieken, en andere plaatsen, om in realtime de exacte locatie-informatie van mensen of objecten in de ruimte te verkrijgen. Het is bevorderlijk voor de positionering, volgen, of navigatie van bewegende objecten binnenshuis. In aanvulling, de UVB-tag is oplaadbaar en heeft een lange standby-tijd, duurt doorgaans ongeveer drie maanden.
05. RFID-positioneringstechnologie
RFID is een radiofrequentie-identificatie-positioneringstechnologie. Het systeem vereist geen mechanisch of optisch contact met het doel. Daarom, RFID wordt ook wel contactloze automatische identificatietechnologie genoemd. Het is zeer geschikt voor het langdurig volgen en beheren van de beoogde persoon of object. Met de snelle ontwikkeling van IoT-technologie, RFID-technologie zal ook de meest veelbelovende informatietechnologie van de nieuwe eeuw zijn.
06. ZigBee-positioneringstechnologie
ZigBee-technologie heeft het voordeel van een laag stroomverbruik. Zigbee heeft uitgebreide en rijke toepassingsscenario's, en de doelmarkt omvat voornamelijk pc-randapparatuur, thuis intelligente controle, medische zorg, industriële controle, en andere velden. ZigBee en Bluetooth hebben ook de kenmerken van een extreem laag stroomverbruik en tweerichtingstransmissie. Ze maken allemaal deel uit van het Personal Area Network (PAN) architectuur. Wanneer er vraag is naar datatransmissie, het wordt onmiddellijk doorgegeven. En Zigbee-systemen vereisen geen extra hardwareondersteuning, wat de kosten aanzienlijk verlaagt.
07. Ultrasone positioneringstechnologie
Momenteel, De meeste ultrasone locatie is gebaseerd op de reflectiebereikmethode. Er zijn twee populaire technologieën voor indoor positionering gebaseerd op echografie. Eén daarvan is de combinatie van ultrasone en radiofrequentietechnologie voor positionering. Omdat de transmissiesnelheid van het radiofrequentiesignaal dicht bij de snelheid van het licht ligt, Dat is veel hoger dan de radiofrequentiesnelheid, dan kunt u het radiofrequentiesignaal gebruiken om het elektronische label te activeren en vervolgens het ultrasone signaal te laten ontvangen met behulp van de tijdsverschilmethode, variërend. Deze technologie heeft lage kosten, laag energieverbruik, en hoge precisie-eigenschappen. De andere is multi-ultrasone positioneringstechnologie. De technologie maakt gebruik van global positioning en kan in de mobiele robot worden geïnstalleerd 4 richtingen met 4 ultrasone sensoren. Het kan de gegevens in het algemeen begrijpen, met sterke anti-interferentie en hoge precisie, en het kan het probleem van robotverlies oplossen. De precisie van ultrasone positionering kan het niveau van de centimeter bereiken, en de nauwkeurigheid is relatief hoog.
08. Lokalisatietechnologie voor bewegingsregistratie
Het NOKOV motion capture-systeem behoort tot de visuele positionering. Het bedekt het opnamegebied van de binnenruimte via de bewegingsopnamelenzen die in de ruimte zijn geplaatst en legt nauwkeurig de driedimensionale ruimtepositie van de reflecterende markeringen vast (Markeringen) op het vangdoel geplaatst. Na verwerking en computergebruik, het systeem kan de driedimensionale ruimtecoördinaten verkrijgen (X, Y, Z) van de reflecterende markeringspunten. Het systeem kan ook het stijve lichaam van het doel instellen, en de gegevens verder verwerken en berekenen via professionele analysesoftware. De motion capture-positioneringstechnologie kan de precieze positie en houding van het doelobject verkrijgen, die geschikt is voor wetenschappelijk onderzoek.
3. Hoe nauwkeurig is het indoor positioneringssysteem??
01. WiFi-positioneringstechnologie
De data-acquisitie van WIFI-positionering vergt veel mankrachtkosten. In aanvulling, WIFI-systemen vereisen regelmatig onderhoud, dus de technologie is moeilijk op te schalen. Een ander bekend nadeel van WIFI-positioneringstechnologie is dat deze een relatief zwak anti-interferentievermogen voor de omgeving heeft. Bij het verzamelen van gegevens kunt u gemakkelijk worden beïnvloed door de omgeving, dus de positioneringsnauwkeurigheid van bewegende objecten of mensen is relatief langzaam.
02. RFID-positioneringstechnologie
Het systeem bestrijkt een korte afstand, en de langste afstand kan tientallen meters bedragen. Het kan tegen lage kosten positioneringsnauwkeurigheid op centimeterniveau bereiken. Tegelijkertijd, vanwege de voordelen van contactloos en niet-zichtlijn, Er wordt verwacht dat het de voorkeurstechnologie voor indoor positionering zal worden.
03. Infrarood technologie
Deze technologie kan een hoge nauwkeurigheid bereiken in een open ruimte. Het grote nadeel van infraroodtechnologie is dat de transmissieafstand relatief kort is, en de obstakels in de omgeving kunnen het infrarood tijdens de transmissie gemakkelijk blokkeren. Daarom, de sensoren moeten dicht op elkaar worden geplaatst, resulterend in hoge hardware- en constructiekosten.
04. Ultrasone golftechnologie
De precisie van ultrasone positionering kan het niveau van de centimeter bereiken, en de nauwkeurigheid is relatief hoog. Maar het effectieve bereik van ultrasone lokalisatie is relatief beperkt, ultrasone verzwakking is duidelijk zichtbaar tijdens het proces van omgevingstransmissie.
Met de toename van de wandeltijd, de fout van deze positionering stapelt zich ook op. Om deze te kalibreren is een externe gegevensbron met hogere nauwkeurigheid nodig. Daarom, traagheidsnavigatie wordt over het algemeen gecombineerd met WiFi-vingerafdruk, en binnenlocatie wordt elke periode via WiFi opgevraagd, om de door MEMS veroorzaakte fout te corrigeren. Momenteel, de commerciële toepassing van deze technologie is ook relatief volwassen, en het wordt veel gebruikt in veegrobots.
06. Ultrabreedband (UWB) positioneringstechnologie
UWB kan worden gebruikt voor nauwkeurige positionering binnenshuis, zoals de locatie van soldaten op het slagveld, bewegingsregistratie van robots, enzovoort. Als nieuw ontwikkelde indoor positioneringstechnologie, UWB-positioneringstechnologie maakt gebruik van niet-sinusvormige, smalle pulsen van nanoseconden tot microseconden om gegevens te verzenden en positionering te realiseren, die de voordelen van hoge precisie heeft, hoge capaciteit, en een laag stroomverbruik. Het heeft ook een betere anti-interferentie en beveiliging dan het traditionele smalbandsysteem. Daarom, UWB-technologie kan worden gebruikt waar zeer nauwkeurige positioneringsbehoeften vereist zijn. Zoals gevangenissen, openbare veiligheidsstations, en andere plaatsen.
4. Waarom is een indoor positioneringssysteem belangrijk??
01. Verbeter het verbruik en de service-ervaring van gebruikers
Indoor positionering biedt consumenten een goede consumptie-ervaring, zoals het zoeken naar lege stoelen en het zoeken naar auto's in de omgekeerde richting tijdens het parkeren. Er zijn veel consumenten en grondstoffen in winkelcentra. Uit marktonderzoek van Google blijkt dat consumenten tijdens het winkelen verlangen naar meer informatie over producten en een gepersonaliseerde ervaring.
Naast winkelgidsen in winkelcentra en omgekeerde autojacht op parkeerterreinen, indoor positionering kan ook worden gebruikt in beurshallen, musea, schilderachtige plekjes, luchthavens, stations, ziekenhuizen, overheidscentra, rechtbanken, en andere scènes om gebruikers een betere service-ervaring te bieden.
02. Verbeter de bedrijfsmarketing en operationele efficiëntie
Indoor positionering bewaakt de mensenstroom en presenteert bewegingslijnen op drukke plaatsen zoals winkelcentra en luchthavens. Via de verzamelde data, de bedrijven kunnen het consumptiegedrag van de gebruiker nauwkeuriger ontdekken, en de interessevoorkeur erachter begrijpen, om de efficiëntie van de operationele besluitvorming te verbeteren en een hogere bedrijfswaarde te verkrijgen.
5. Hoe u een indoor positioneringssysteem opzet?
01. WiFi-positioneringstechnologie
Als een relatief volwassen indoor positioneringstechnologie, WIFI-technologie is de afgelopen jaren door veel bedrijven in gebruik genomen. Bij WiFi-positionering wordt doorgaans de “dichtstbijzijnde buur”-methode gebruikt om te beoordelen, dat is, welke hotspot of basisstation het dichtst bij is.
02. RFID-positionering
RFID-locatie is wat wij een elektronische tag noemen. RFID-positionering verkrijgt de informatie van de doel-RFID-tag via lezers. Deze informatie omvat ID, ontvangen signaalsterkte, enzovoort. Op dezelfde manier, de dichtstbijzijnde buurmethode, multilaterale positioneringsmethode, ontvangen signaalsterkte, en andere methoden kunnen worden gebruikt om de locatie van het label te bepalen.
Momenteel, De dringende doorbraak van RFID-technologie ligt in de manier waarop de veiligheid en privacy van de gebruiker beter kunnen worden beschermd, en internationale standaardisatie tot stand brengen. Vergeleken met andere positioneringstechnologieën, RFID-technologie heeft de voordelen van het gebruik van kleine elektronische tags en lage kosten. Echter, het elektronische label kan alleen op korte afstand werken en kan niet communiceren met andere apparaten. Daarom, het is moeilijk om gegevens te integreren en een nauwkeurige positionering te bereiken.
03. Infrarood technologie
Er zijn twee hoofdtypen van specifieke implementatiemethoden voor infraroodtargeting. Eén manier is om een infrarood elektronische tag te plaatsen op het doelobject, en detecteer de door het elektronische label uitgezonden infraroodhoek en afstand door infraroodsensoren voor binnenshuis te installeren om de positie van het object te berekenen. Momenteel, de technologie wordt voornamelijk gebruikt voor passieve positionering van infraroodstralingsbronnen zoals vliegtuigen, tanks, en raketten in het leger, en ook voor de positiepositionering van zelfrijdende robots binnenshuis.
04. Ultrasone golftechniek
Momenteel, De meeste ultrasone locatie is gebaseerd op de reflectiebereikmethode. Het systeem van ultrasone technologie bestaat uit een kernafstandsmeter en meerdere elektronische tags. De hoofdafstandsmeter is bevestigd aan het mobiele positioneringsdoel, en de elektronische tags worden op een vaste positie binnen het bewakingsbereik geplaatst.
05. Bluetooth-technologie
Bluetooth-positionering is gebaseerd op het RSSI-positioneringsprincipe. Volgens verschillende locatieterminals, Bluetooth-locatie kan worden onderverdeeld in netwerklocatie en terminallocatie. Het specifieke positioneringsproces kan worden afgesloten als:
● Ten eerste, plaats de Bluetooth-gateway en het baken in de zone;
● Wanneer gebruikers het gebied betreden, de Beacon-uitzending wordt verzonden om de afstand tussen gebruikers en het baken te berekenen (die kan worden berekend door RSSI).
Het terminalpositioneringssysteem bestaat uit terminalapparaten en bakens. Het specifieke positioneringsprincipe is als volgt:
● Leg eerst het Bluetooth-baken in de zone;
● Bakens zenden voortdurend signalen en pakketten uit;
● Wanneer het eindapparaat binnen het signaalbereik komt, het baken zal zijn RSSI-waarde meten, en bereken vervolgens de specifieke locatie van het apparaat via de mobiele telefoon
06. Ultrabreedband (UWB) positioneringstechnologie
Ultrabreedbandtechnologie is een nieuwe draadloze communicatietechnologie die heel anders is dan traditionele communicatietechnologie. Het kan worden gebruikt voor nauwkeurige positionering binnenshuis. Bijvoorbeeld, het kan op grote schaal worden gebruikt in detentiecentra, ziekenhuizen, fabrieken, en andere plaatsen, om in realtime de exacte locatie-informatie van mensen of objecten in de ruimte te verkrijgen. Het is bevorderlijk voor de positionering, volgen, of navigatie van bewegende objecten binnenshuis. Momenteel, veel landen bestuderen deze technologie, die goede vooruitzichten heeft op het gebied van draadloze binnenlocatie.
(UWB) positioneringstechnologie heeft veel aandacht gekregen op het gebied van indoor positionering vanwege de hoge transmissiesnelheid en het sterke penetratievermogen.
6. Toepassingen van het indoor positioneringssysteem
01. Positioneringsservice voor binnen
In supermarkten, luchthavens, hotels, musea, paviljoens, en andere grote binnenscènes, Indoor positionering wordt veel gebruikt. In een supermarkt met een complexe indeling, gebruikers kunnen de locatie vinden van de goederen die ze moeten kopen en het pad plannen via de routenavigatie op de mobiele terminal. In winkelcentra, musea, tentoonstellingen, uitgaansgelegenheden, en winkels waarmee gebruikers hun doelen snel kunnen lokaliseren en navigeren.
02. Achteruit auto zoeken op de parkeerplaats
In de ondergrondse parkeergarage, Indoor positionering en navigatie helpen consumenten hun auto gemakkelijk te vinden.
03. Slimme gebouwpositionering
Voor een slim gebouw, het belangrijkste toepassingsaspect is bezoekersbeheer en het realtime volgen van bezoekerstrajecten via bezoekerskaarten.
04. Positionering van het management van ouderen en servicepersoneel in verpleeghuizen
De installatie van indoor positioneringssystemen in verpleeghuizen is noodzakelijk omdat de bewegingen van ouderen voortdurend aandacht nodig hebben om hun veiligheid te garanderen. De indoor positioneringstechnologie kan real-time monitoring van oude mensen realiseren. In de tussentijd, het systeem kan het bewegingstraject van ouderen afspelen en ouderen kunnen bij gevaarlijke situaties noodhulp inroepen.
05. Positionering en aansturing van gevangenisbewakers
Indoor positionering wordt ook veel gebruikt op het gebied van gerechtelijke gevangenissen. Met de hulp van technologie voor indoor positionering, de traditionele wijze van beheer van gevangenispersoneel zal eenvoudig worden, snel, en effectief. Door het dragen van anti-demontage positioneringsarmbanden voor de bewakers en gevangenen, de gevangenen kunnen in realtime worden gelokaliseerd, en het spoor van historische activiteiten kan worden afgespeeld en opgevraagd.
06. Beheer van personeelspositionering in sectoren met een hoog risico
In chemische fabrieken, constructie van de metro, tunnelbouw, en andere risicovolle bouwplaatsen, personeelspositioneringbeheer is een cruciale behoefte. Aan de ene kant, het personeel moet in deze scenario's worden gepositioneerd. Wanneer een medewerker in gevaar is en om hulp roept, het reddingspersoneel kan de medewerker op tijd lokaliseren, wat hun veiligheid enorm verzekert. Aan de andere kant, plaatsen met een hoog risico moeten bezoekers monitoren om te voorkomen dat bezoekers gevaarlijke gebieden betreden. Het indoor positioneringssysteem kent ook vele toepassingsscenario's. Bijvoorbeeld, opslag logistiek.
