A vantagem de usar ambientes internos Tecnologia GPS IoT para posicionamento é que tenha ampla e adequada cobertura de satélite e ofereça sinal de navegação gratuito. Este artigo discutirá as tecnologias e cenários de aplicação usados para posicionamento interno.
O que é tecnologia GPS interna, O GPS pode ser usado em ambientes internos?
O Sistema de Posicionamento Global (GPS) é a tecnologia de posicionamento indoor mais utilizada. Em ambientes externos, o sinal de um receptor GPS é enfraquecido principalmente pelo efeito de estruturas, tornando a precisão de posicionamento muito baixa. Além disso, extrair informações de navegação e dados de tempo diretamente de uma transmissão por satélite, como em ambientes externos, é difícil.
Para você obter um sinal de alta sensibilidade, é essencial prolongar o tempo de permanência em todos os códigos de atraso. O Sistema de Posicionamento Global Assistido (AGPS) a tecnologia pode resolver adequadamente este problema. A tecnologia GPS interna usa muitos correlacionadores para procurar possíveis códigos de atraso e também auxilia na obtenção de posicionamento rápido.
A vantagem de usar o GPS para posicionamento é que ele oferece um sinal de navegação gratuito e uma cobertura de satélite ampla e eficaz.. Suas desvantagens são que não consegue penetrar em edifícios, o sinal de posicionamento torna-se fraco quando atinge o solo, e o preço do terminal localizador é alto.
Princípio de funcionamento do GPS interno
Em AGPS, a ideia básica é fixar vários receptores GPS de localização na posição com um impacto de recepção brilhante de sinais de satélite e usar o servidor AGPS para atingir a posição irregular do terminal através da interação do terminal. Em seguida, envia informações auxiliares como efemérides e relógio necessários ao terminal através de uma rede móvel onde o terminal realiza as medições para posicionamento GPS.
Uma vez feita a medição, o terminal calcula apenas os resultados da localização ou envia os resultados da medição de volta ao servidor AGPS. O servidor posteriormente calcula e envia os resultados de volta ao terminal. Simultaneamente, o SP do plano de fundo obtém dados de localização para outros casos de uso de serviço.
O desempenho de um sistema de posicionamento por satélite GPS pode ser imediatamente melhorado pela tecnologia AGPS. É amplamente utilizado em telefones celulares habilitados com GPS, pois as estações base operacionais podem rastreá-lo rapidamente por meio de comunicações móveis.. O GPS usa sinais de rádio de um satélite para localizar pessoas. No entanto, os sinais podem ser enfraquecidos por múltiplas estruturas irregulares, paredes, ou árvores em más condições de sinal, como em uma cidade. Sob tais condições, um dispositivo de navegação que não seja AGPS não pode localizar tão rapidamente quanto um sistema AGPS que usa informações da estação base da operadora para localizar.
O que é tecnologia AGPS?
A tecnologia AGPS compreende uma mistura de dados GPS para tecnologia de posicionamento em estações móveis e dados para estações base de rede. AGPS pode estar em WCDMA, GSM/GPRS, e CDMA2000
Quando usado em uma rede, a tecnologia AGPS necessita da adição de um módulo receptor GPS no celular, modificação de antena móvel, uma estação de referência para GPS diferencial, um servidor de localização diferente, e outros dispositivos à sua rede móvel. Para melhorar a eficiência de localização do esquema em ambientes internos, como blindagem de sinais GPS, o esquema também oferece adicionar uma pequena unidade de medição (LMU) como o esquema EOTD.
O princípio de funcionamento do AGPS afirma que; o móvel AGPS usa uma rede para primeiro transmitir o endereço de sua estação base para o servidor de localização.
De acordo com a localização estimada do celular, os dados auxiliares do GPS vinculados à posição são transmitidos ao celular pelo servidor de posição. Isso inclui efemérides GPS, ângulo de inclinação, e azimute. O módulo AGPS do telefone obtém o sinal GPS exclusivo em relação aos dados auxiliares para aumentar as capacidades TTFF do primeiro tempo de bloqueio em um sinal GPS.
Assim que o sinal do GPS original for recebido, o sinal é demodulado pelo celular. Depois de obter o sinal GPS exclusivo, o telefone demodula o sinal, computando assim pseudoran para o satélite do telefone móvel. Posteriormente, uma rede é usada para transferir dados importantes para o servidor de localização. Pseudoran é a distância afetada por diversos erros no GPS.
Os dados de um GPS são processados por um servidor de localização em linha com os dados de pseudo-alcance de um GPS e os dados secundários de outros dispositivos de posicionamento, como a estação de referência GPS diferencial, e aproximam a posição do telemóvel.. Um servidor de localização transmite a localização do telefone através de uma rede para a plataforma de aplicação ou gateway de localização.
Vantagens da Tecnologia AGPS
O principal benefício da solução AGPS é obter precisão de posicionamento. Sua maior precisão de posicionamento é alcançada em áreas abertas e externas. Tem uma precisão de até cerca 10 metros nos ambientes normais de trabalho do GPS. Outro benefício da técnica AGPS é que a primeira obtenção do seu sinal normalmente leva apenas alguns segundos., diferente da primeira obtenção de um sinal GPS, que pode levar até 2 para 3 minutos.
Mesmo que a precisão de posicionamento da tecnologia AGPS seja alta e tenha um curto período de aquisição para seu primeiro sinal GPS, a tecnologia também tem algumas desvantagens. Atualmente, não é fácil resolver satisfatoriamente os desafios de posicionamento interno. Além disso, a implementação do posicionamento AGPS é necessária para ser conduzida através de numerosas transmissões de rede unidirecionais de até seis. Isto é considerado uma sobrecarga essencial para os operadores. O principal desafio do AGPS é que os usuários têm dificuldade em trocar de celular para usar serviços de localização móvel..
Comparado com um telefone celular geral, um telefone habilitado com AGPS tem um problema adicional específico com consumo de energia. Minimiza indiretamente o tempo de espera do telefone. Em relação à eficiência, já que o governo dos EUA possui e controla o GPS, os serviços civis de GPS podem ser afetados principalmente em tempos surpreendentes como a Guerra do Terrorismo, a Guerra do Golfo, etc.). Isso torna mais desafiador para o AGPS funcionar adequadamente. Qualcomm e sua subsidiária Snaptrack são os principais provedores de serviços de soluções AGPS. Além do mais, a tecnologia AGPS atualmente só pode ser usada nos mercados de redes iDEN e CDMA. No entanto, prevê-se que a tecnologia de posicionamento será usada em breve em Redes GSM.
Como usar a tecnologia AGPS?
- Vá para o aplicativo Configurações, toque em Conexões, então ponto de acesso, e defina as configurações e o nome do GPRS. Depois de configurar, certifique-se de que você pode usar GPRS para acessar a Internet.
- Vá para o aplicativo Configurações, clique em Conexões, então dados do pacote, e digite “GPRS” dentro do ponto de acesso como o nome de entrada.
- Vá para as configurações, toque em Geral, então Localização. O método de localização é baseado em uma rede e integrado com GPS.
Tecnologias usadas em GPS interno
O rápido crescimento tecnológico nas comunicações sem fio contribuiu principalmente para o surgimento de tecnologias de rede sem fio, como Bluetooth, Wi-fi, UWB, e ZigBee, todos os quais são amplamente utilizados em residências, escritórios, e indústrias.
Sistema de posicionamento global assistido (AGPS) Tecnologia
A tecnologia AGPS combina tecnologia de localização de estações móveis, Dados GPS e dados da estação base da rede. É usado principalmente em WCDMA, GSM/GPRS, TD-SCDMA, e redes CDMA2000. Quando usado em uma rede, a tecnologia AGPS necessita da adição de um módulo receptor GPS no celular, modificação de antena móvel, uma estação de referência para GPS diferencial, um servidor de localização diferente, e outros dispositivos à sua rede móvel. Para melhorar a eficiência de localização do esquema em ambientes internos, como blindagem de sinais GPS, o esquema oferece adicionar uma pequena unidade de medição (LMU) como o esquema EOTD.
Infravermelho Tecnologia de posicionamento interno
O princípio desta tecnologia é que; Para posicionamento, as marcas do IR infravermelho emitem raios infravermelhos modulados que são recebidos pelos sensores ópticos da sala.
Tecnologia de posicionamento ultrassônico
A tecnologia de posicionamento ultrassônico utiliza a técnica de reflexão que varia via triangulação e outros algoritmos para saber a localização de um objeto. Por isso, transmite ondas ultrassônicas e recebe o eco formado pelo objeto medido de acordo com a variação de tempo entre a onda emitida e o eco para calcular a distância medida. Alguns usam a técnica de alcance unidirecional para medir a distância. Um telêmetro primário e vários transponders tornam o sistema de posicionamento ultrassônico. O telêmetro está posicionado no objeto de teste, abaixo da ação do sinal de comando do computador, para a localização estática do transponder com uma frequência de sinal de rádio. O transponder recebe sinais de rádio simultaneamente com o sinal ultrassônico do telêmetro de descarga crítica, o telêmetro e a distância do transponder.
Tecnologia Bluetooth
A tecnologia Bluetooth localiza um objeto medindo a força de um sinal. É uma tecnologia de transmissão sem fio de curto alcance que utiliza baixa potência. Na instalação interna do ponto de acesso apropriado de uma LAN Bluetooth, o modo de conexão de rede básica multiusuário constitui a base da configuração da rede. Garante que o ponto de acesso de uma LAN Bluetooth seja sempre o dispositivo central da piconet, que pode ser usado para obter os dados de localização de um usuário.
Tecnologia de identificação por radiofrequência
Frequências de rádio (RF) são usados em Identificação de rádio frequencia (RFID) tecnologia para trocar informações, realizar sem contato, comunicação bidirecional, e atingir fins de localização e identificação. A ação desta tecnologia é de curto alcance, o mais longo sendo 10 metros. No entanto, ele adquire dados com uma precisão de posicionamento de até um centímetro em milissegundos. Também, seu custo é baixo e possui ampla faixa de transmissão.
Banda Ultra Larga (UWB) Tecnologia
Esta é a mais nova tecnologia de comunicação, que varia amplamente das outras tecnologias de comunicação tradicionais. Em vez de usar transportes como nos sistemas de comunicação tradicionais, a tecnologia de banda ultralarga transmite informações enviando e recebendo pulsos estreitos de magnitude inferior a um nanossegundo. Por isso, a tecnologia UWB tem largura de banda de GHz. Esta tecnologia pode ser usada para posicionamento interno correto, por exemplo, rastreamento de movimento do robô, localizando soldados no campo de batalha, e muitas outras aplicações.
A tecnologia Wi-Fi
A rede local sem fio (WLAN) é uma nova plataforma para obter dados. Esta tecnologia identifica a localização complexa em grande escala de vários aplicativos, monitorando, e monitoramento. Aqui, a premissa e base da maioria das aplicações é a localização de nós de rede.
Tecnologia ZigBee
ZigBee é uma tecnologia de rede sem fio em desenvolvimento para curtos alcances e baixas taxas usada para posicionamento interno. É um cruzamento entre as tecnologias Bluetooth e RFID. Para posicionamento preciso, a tecnologia ZigBee possui o padrão de rádio usado para se comunicar e coordenar com milhares de pequenos sensores.
O posicionamento interno tem várias limitações, seja usando tecnologia de posicionamento GPS, redes de sensores sem fio ou qualquer outra técnica de posicionamento. Prevê-se que a combinação de tecnologias de posicionamento sem fio e navegação por satélite formará em breve a tendência da tecnologia de posicionamento interno.. A combinação biológica de tecnologias de posicionamento GPS e de posicionamento sem fio oferece todos os seus benefícios, que fornece maior precisão e cobre uma ampla gama para atingir o posicionamento correto.
Desvantagens do GPS interno
Túneis subterrâneos e espaços internos como shopping centers e transporte ferroviário urbano têm sinais de posicionamento imprecisos ou inexistentes para navegação interna. Isto é por causa da deriva nos sinais de satélite, atualizações intempestivas dos dados do mapa POI e muitas outras circunstâncias. Suas fraquezas intrínsecas são obstáculos persistentes na navegação indoor, principalmente com o amplo avanço das aplicações de navegação por satélite.
Além disso, o sistema mundial de navegação por satélite, como GPS, está em risco por causa de seu sistema de órbita circular (a altitude de uma órbita é em torno 20,000 quilômetros). Devido à alta altitude da órbita, o sinal de um satélite é sempre fraco quando atinge o solo. Além disso, o local que posiciona um sinal é uma ocorrência chave e um desafio global.
Por outro lado, o sinal de um satélite pode ser afetado principalmente por edifícios, acidentes geográficos, colinas, vegetação, desfiladeiros da cidade, e todos os tipos de cobertura e obstruções, principalmente dentro de casa, sob pontes, túneis, e todos os ambientes sombreados. Isso faz com que o sinal do satélite não entre e chegue ao local.
A complexidade dos ambientes internos
O ambiente de espaço interno é complexo porque mais equipamentos estão envolvidos no posicionamento, e os requisitos das pessoas para precisão de posicionamento são muito maiores do que ao ar livre. Isto se aplica principalmente em alguns setores que envolvem localização de dispositivos móveis de alta velocidade.. Faz com que os critérios de atraso de precisão e posicionamento sejam mais exigentes. Além disso, cenários de aplicativos de navegação interna são fragmentados, aumentando significativamente o custo de atualização e manutenção de mapas internos.
O posicionamento interno é uma tecnologia essencial da próxima inteligência artificial. Prevê-se que desempenhe um papel essencial na era iminente da inteligência artificial. O crescimento da tecnologia de posicionamento operacional interno é um foco de estudo nos setores acadêmico e industrial. No entanto, ainda é difícil obter precisão, confiável, posicionamento interno em tempo real devido ao impacto de configurações internas complexas, arranjo espacial e variabilidade de topologia.
Vantagens e benefícios do GPS interno
Da mesma forma que o esquema GPS, AGPS requer um módulo receptor GPS extra e uma antena modificada no celular. Apesar disso, o celular não computa os dados de localização. Ainda, envia os dados de informações de localização de um GPS para a rede de comunicação móvel, onde o servidor de localização da rede calcula a localização. Simultaneamente, a rede móvel está alinhada com a rede de referência de dados secundária do GPS, como os dados de correção diferencial, e o estado de funcionamento de um satélite é passado para o telefone móvel a partir de um banco de dados. Em seguida, ele transfere a localização estimada e as informações de posicionamento para um telefone celular, que captura rapidamente os sinais GPS. Na primeira captura, o tempo reduz significativamente, geralmente com apenas alguns segundos. O tempo da primeira captura dura 2-3 minutos, e a precisão é de apenas alguns metros, ao contrário do GPS, que tem uma medição de maior precisão.
Vantagens do AGPS sobre o GPS
O principal benefício da solução AGPS é a precisão do posicionamento. Enquanto em áreas abertas e ao ar livre, AGPS atinge a mais alta precisão de posicionamento de até 10 metros na configuração normal de trabalho do GPS. Por isso, o AGPS está muito atrás do GPS devido ao clima e aos prédios altos nas cidades, o que leva à instabilidade do sinal GPS recebido. Isto resulta num desvio mais ou menos inevitável no posicionamento. Devido ao posicionamento auxiliar da estação base, a precisão do posicionamento no AGPS é aprimorada com uma precisão de cerca de 10 metros.
Exemplos de aplicação de GPS interno
A combinação orgânica de tecnologias de posicionamento interno e de posicionamento por satélite GPS
O módulo integrado e o planejamento do sistema de ambientes internos e navegação ao ar livre é concluído usando habilidades combinadas de dados multissensor. A combinação unificada de navegação interna e externa é realizada do nível superior ao inferior do módulo. As informações são enviadas de volta através da célula de área ampla da operadora (4G/5G), erradicando assim a necessidade de implantar uma estação base diferente. Ele resolve com eficiência os desafios do posicionamento impreciso, preços altos, múltiplas ferramentas, e difícil troca entre ambientes externos e internos na colocação de sistemas de posicionamento em uma área ampla.
O interruptor interno e externo sem esforço
A conversão do modo adaptativo no posicionamento externo e interno pode ser obtida combinando GPS e tecnologias de posicionamento interno. O custo de construção só pode ser reduzido de forma eficaz minimizando a colocação de estações base e beacons. Uma configuração de área ampla é ideal para resolver com eficiência os desafios do sistema de posicionamento Dachang, como posicionamento impreciso, preços altos, múltiplas ferramentas, e difícil troca entre implantações externas e internas.
Algumas das empresas de serviços de GPS indoor mais conhecidas são;
- Google Inc.
- Apple Inc..
- AQUI (Nokia Corp.)
- Shopkick Inc..
- Micello Inc..
- Dez
- AeroScout
- HP Serviços Empresariais LLC
- Tecnologias Zebra
- Broadcom Corp.
- Aisle411 Inc..
- Cisco Systems Inc..
- CommScope Holding Company Inc..
- Ericsson Inc..
- Fast Mall
- Microsoft Corp.
