Siseruumides positsioneerimine Wi-Fi RTT, BLE-majakate ja muude tehnoloogiate abil

  • Siseruumides positsioneerimine ühendab Wi-Fi RTT, BLE-majakad, UWB ja inertsiaalandurid, et ületada GPS-i piirangud hoonetes.
  • BLE paistab silma oma madala energiatarbimise ja hinna poolest, samas kui Wi-Fi RTT ja UWB pakuvad suuremat täpsust lennuaja mõõtmise kaudu.
  • Meetodid nagu trilateratsioon, sõrmejälgede võtmine ja sensoorne fusioon (IMU, Kalmani filtrid) on lokaliseerimise stabiliseerimise ja täpsustamise võtmeks.
  • Hübriidsed arhitektuurid BLE, Wi-Fi ja LPWAN-võrkudega võimaldavad skaleeritavate IPS-süsteemide juurutamist juhtimise, jälgimise ja geoanalüütika jaoks.

WiFi RTT, BLE majakad

Isiku, vara või seadme täpseks asukoha määramiseks hoones Sellest on saanud haiglate, tehaste, kaubanduskeskuste, kontorite ja ladude jaoks ülioluline funktsioon. Probleem on selles, et siseruumides on GPS ebausaldusväärne: seinad, laed, klaas ja metallkonstruktsioonid nõrgendavad signaali nii palju, et vastuvõtja saab seda vaevu kasutada. Seetõttu on enam kui 15 aasta jooksul intensiivselt uuritud, kuidas saavutada täpne siseruumides positsioneerimine, kombineerides selliseid tehnoloogiaid nagu Wi-Fi RTT, Bluetooth Low Energy (BLE) majakad, UWB, inertsiaalandurid ja isegi kaamerad või valgus.

Tänapäeval on palju erinevaid lahendusi, alates sentimeetritasandi süsteemidest UWB-ga kuni hübriidmeetoditeni, mis kombineerivad WiFi RTT, BLE, mobiilsed andurid ja täiustatud algoritmid (trilateratsioon, sõrmejälgede võtmine, Kalmani filtrid, SLAM…). Samal ajal surub tööstusharu jõuliselt peale uusi standardeid: Wi-Fi 802.11mc RTT jaoks, Bluetooth 5.1 ja 5.3/6.0 suuna leidmiseks ja kanalisondi määramiseks, BLE-kiibid lennuaja (ToF) kauguse mõõtmisega või terviklikud platvormid, mis ühendavad BLE ja LoRaWAN-i, et saata asukohti pilve väga väikese energiatarbega.

Mis on siseruumides positsioneerimine ja miks GPS-ist ei piisa?

Kui me räägime Siseruumides positsioneerimissüsteem (IPS) Me peame silmas mis tahes süsteemi, mis võimaldab meil leida inimesi või objekte hoonetes, tööstusettevõtetes, haiglates, lennujaamades, parklates jne. Erinevalt GPS-ist ei piisa siin sellest, millisel tänaval me asume: sageli peame teadma, kas patsient on õiges toas, kas kaubalift on õigel dokil või kas töötaja on sisenenud piiratud alale.

Tüüpiline IPS koosneb ankrud ja sildidAnkrud on statsionaarsed seadmed (BLE-majakad, WiFi-pääsupunktid, UWB-sõlmed, Bluetooth-lüüsid jne), mis on paigaldatud teadaolevatesse asukohtadesse. Sildid on mobiilsed elemendid: need võivad olla nutitelefonid, ID-kaardid, käepaelad, varamärgised või väikesed jälgimisseadmed. Süsteem arvutab sildi asukoha ankrutega vahetatavate signaalide ja seadme enda anduritelt saadud teabe põhjal.

Saavutatav täpsus sõltub suuresti tehnoloogiast: UWB puhul 30–50 cm vigadest kuni mitme meetrini Wi-Fi või BLE puhulMuude tegurite hulka kuuluvad ankrute tihedus, ümbritsev müra (peegeldused, liikuvad inimesed, masinad), värskendussagedus, taristu maksumus ja energiatarbimine.

Näpunäited GPS-signaali optimeerimiseks Androidis
Seotud artikkel:
Ülim juhend: kuidas Androidis GPS-signaali parandada ja optimeerida samm-sammult

Peamised siseruumides positsioneerimise tehnoloogiad

Tänapäeval eksisteerib mitut tüüpi IPS-e, millel kõigil on oma eelised ja puudused. Kõige levinumad tehnoloogiad saab jagada järgmiselt: raadiosagedus-, ultraheli-, valgus- ja inertsiaalanduridsamuti hübriidseid lähenemisviise, mis segavad kõike, et igast ühest parim välja võtta.

RF-tehnoloogiad: Wi-Fi, Bluetooth, RFID, Zigbee ja UWB

Raadiosageduslikud (RF) tehnoloogiad on siseruumides positsioneerimisel kõige levinumad, kuna need kasutavad ära olemasolev infrastruktuur või odav riistvaraKõige olulisemate hulka kuuluvad WiFi, Bluetooth, RFID, Zigbee ja UWB, millel kõigil on erinev ulatus, täpsus ja hind.

WiFi siseruumides positsioneerimiseks: RSSI, sõrmejälgede võtmine ja RTT

El WiFi-positsioneerimine See põhineb pääsupunktide (AP-de) kasutamisel ankrutena. On kaks peamist klassikalist lähenemisviisi: vastuvõetud signaali tugevuse (RSSI) kasutamine trilateratsiooniga või sõrmejäljekaartide loomine, mis koguvad hoone igas punktis saadud RSSI-d.

Wi-Fi trilateratsioon hindab iga pääsupunkti kaugust sai võimu Ja vähemalt kolme pääsupunkti korral arvutab see asukoha. See on lihtne, aga väga tundlik keskkonna suhtes: seinad, inimesed, mööbel ja mitmetee levi võivad tekitada väga suuri vigu, eriti kui levikao mudel pole korralikult kalibreeritud.

WiFi sõrmejälgede võtmine seevastu koosneb esialgsest kalibreerimisfaasist, mille käigus hoone läbitakse, mõõdetakse Kõigi AP-de RSSI punktide ruudustikusSeejärel, kui seade on tundmatus asukohas, võrdleb see praegust RSSI vektorit andmebaasis talletatud vektoritega, et leida parim vaste. See meetod on tavaliselt täpsem kui puhas trilateratsioon, kuid see nõuab hooldus ja ümberkalibreerimine kui AP-d või keskkond muutuvad.

Viimastel aastatel on tekkinud Wi-Fi RTT (edasi-tagasi aeg, IEEE 802.11mc standard), mis mõõdab seadme ja pääsupunkti vahelise pakettide edasi-tagasi liikumise aegKuna levimiskiirus on valguse oma, võimaldab selle aja mõõtmine saada palju usaldusväärsema kauguse hinnangu kui RSSI puhul. Heade tingimuste korral on võimalik saavutada täpsus umbes 1-2 meetrit. Android 9 ja uuemad versioonid toetavad Wi-Fi RTT-d, mis võimaldab selle tehnika kasutamist ilma täiendava riistvarata peale ühilduvate pääsupunktide.

Bluetooth Low Energy (BLE) koos signaalide, AoA/AoD, ToF ja kanalite sondeerimisega

Bluetooth ja täpsemalt Bluetoothi ​​vähese energiatarbega (BLE)Tänapäeval on see üks juhtivaid IPS-süsteeme tänu oma madalale energiatarbimisele, soodsale hinnale ja laialdasele toetusele nutitelefonides, tahvelarvutites, kantavates seadmetes ja igat tüüpi IoT-seadmetes. BLE-positsioneerimist saab rakendada passiivselt või aktiivselt, kasutades kas majakaid või lüüse.

Klassikalises majakarežiimis kasutatakse väikeseid BLE-seadmeid, mis Nad väljastavad perioodiliselt reklaamipakette. koos selle identifikaatoriga (näiteks iBeaconi, AltBeaconi või Eddystone'i protokollid). Iga leviulatuses olev nutitelefon või BLE-lüüs saab neid pakette lugeda, mõõta RSSI-d ja hinnata kaugust võrdlusväärtuse (saatmisvõimsus 1 m kaugusel) ja levikao mudeli põhjal. Kui nähtaval on mitu majakat, saab rakendada trilateratsiooni või lähedus- ja tsoonipositsioneerimise tehnikaid.

BLE-majakatel on mitmeid eeliseid: madal energiatarve (aku tööiga aastaid), väike suurus ja väga madal hindNeed kasutavad mündielemente või AA-tüüpi liitiumakusid ja madala edastusvõimsuse korral võivad need vastu pidada kuni 3 aastat või kauem. Lisaks ei vaja nad internetiühendust: navigatsiooniteenuste, kontekstuaalsete teavituste, lähedussõnumite või varade jälgimise lubamiseks piisab pelgalt oma identifikaatori edastamisest.

Selle täpsus ainult RSSI kasutamisel on tavaliselt umbes 3-4 meetrit tavalistes tingimustesSiiski sõltub see suuresti keskkonnast. Signaali stabiliseerimiseks rakendavad paljud süsteemid filtreerimist (nt Kalmani filter), mis silub RSSI kõikumisi. Sellegipoolest piiravad juhuslik müra ja mitmetee levi täpsust, mistõttu kasutatakse keerukamaid tehnikaid, näiteks BLE sõrmejälgede võtmist.

Bluetooth on selle olukorra parandamiseks arenenud: versioonid 5.1 ja hilisemad tutvustavad aadressiotsingSee võimaldab antennimassiivide abil hinnata signaali saabumisnurka (AoA) või lahkumisnurka (AoD). See avab ukse nurgapõhisele triangulatsioonile, mille vead on palju väiksemad ja täpsus ulatub kontrollitud keskkondades ühe meetrini või isegi alla meetri.

Hiljuti lisas Bluetoothi ​​spetsifikatsioon tehnikaid Kanali sondeerimine ja lennuaeg (ToF)Sarnaselt Wi-Fi RTT-ga võimaldavad need tehnoloogiad palju täpsemaid kauguse mõõtmisi kui RSSI. Mõned tootjad, näiteks Texas Instruments, on juba välja andnud BLE-kiibid, mis on võimelised lennuaja (ToF) põhjal kauguse mõõtmiseks, tuues BLE lähemale täpse lennuaja positsioneerimise valdkonnale.

Lisaks majakapõhisele lähenemisviisile on olemas mudel, mis põhineb Bluetooth-lüüsid Inimeste passiivseks või aktiivseks positsioneerimiseks BLE-käepaelte või -siltide abil. Sellisel juhul skannivad lüüsid pidevalt keskkonda lähedalasuvate BLE-seadmete (nt vanglate või hooldekodude käepaelad) suhtes, edastavad iga nähtud sildi RSSI serverile ja kesksüsteem arvutab asukoha reaalajas. Tüüpiline täpsus on samuti umbes 3-4 meetrit, mis parandab WiFi-ga võrreldes stabiilsust ja energiatarbimist.

UWB: sentimeetripõhine valik

UWB-süsteem töötab tavaliselt ToF-põhise trilateratsiooni abil, mõõtes signaali mineku ja tagasituleku aega või saabumisaega erinevate ankrute vahel. Suur ribalaius tagab kõrge ajalise eraldusvõime ja parem võime eristada otseteid peegeldustest, mis suurendab vastupidavust takistuste ja ehitusmaterjalide suhtes.

Vastutasuks nõuab UWB spetsiifiline infrastruktuuri juurutamineSee tarbib rohkem sagedusriba ja sellele kehtivad regulatiivsed piirangud (tüüpilised sagedusribad vahemikus 3,1–10,6 GHz piiratud võimsusega). Praktiline ulatus on tavaliselt kümneid meetreid ning ankru ja sildi hind on kõrgem kui BLE-s, seega on see reserveeritud rakendustele, kus sentimeetri täpsus on tõeliselt kriitiline (tööstusautomaatika, robootika, kõrge turvalisusega juurdepääsukontroll, autotööstus).

RFID ja Zigbee

Lisaks WiFi-le, BLE-le ja UWB-le on kasutatud ka teisi tehnoloogiaid RFID ja Zigbee RFID-d kasutatakse objektide asukoha määramiseks siseruumides. See kasutab passiivsete, poolpassiivsete või aktiivsete siltide tuvastamiseks elektromagnetvälju, mille ulatus on sentimeetritest kuni umbes 100 meetrini aktiivsete siltide puhul. See sobib ideaalselt identifitseerimiseks ja varude kontrollimiseks, kuid mitte niivõrd pidevaks positsioneerimiseks, kuna see ei anna täpseid koordinaate ega reaalajas jälgimist.

Zigbee on seevastu standard madala tarbimisega võrgusilmavõrk Laialdaselt kasutatav juhtimises ja jälgimises (koduautomaatika, nutikad mõõtmised jne). Kuigi seda saab kasutada positsioneerimiseks RSSI või võrgusilma tehnikate abil, on praktikas selle roll jäänud BLE varju, mis pakub palju suuremat paigaldusbaasi ja paremat tuge mobiil- ja tarbijaseadmetes.

Ultraheli, infrapuna ja valgus

Lisaks raadiosagedusele on olemas ka IPS-süsteemid, mis põhinevad ultraheli, infrapuna või valgustusUltraheli mõõdab akustiliste lainete lennuaega saatjate ja vastuvõtjate vahel, sarnaselt sonariga. See võib saavutada alla meetri täpsuse, kuid on tundlik temperatuuri, ümbritseva müra ja tahkete takistuste suhtes ning nõuab märkimisväärset arvu ankruid ja akustilise nähtavuse säilitamist.

Infrapunasüsteemid vajavad otsene vaateväli siltide ja ankrute vahel. Neid on kasutatud ruumidetektoritena ja virtuaalreaalsussüsteemides, kus mitmesugused valgusallikad ja peegeldavad elemendid võimaldavad kasutaja asukoha väga täpset määramist. Probleem on selles, et iga takistus, mis takistab kiirt, häirib mõõtmist, mistõttu võib leviala olla habras.

Lõpuks on mõned valgustustootjad välja töötanud lahendused nähtava valguse põhine positsioneerimineNendes süsteemides kiirgab iga tuli unikaalset vilkumismustrit, mida mobiiltelefoni kaamera suudab tuvastada. See võimaldab kasutaja asukoha väga täpset määramist, kuid nõuab olemasoleva valgustuse väljavahetamist ja konkreetse riist- ja tarkvarapakkuja hooldamist.

IMU ja inertsiaalne positsioneerimine

Kõik tänapäevased nutitelefonid on integreeritud inertsiaalne mõõtühik (IMU) kiirendusmõõturite, güroskoopide ja magnetomeetritega. Neid signaale kombineerides saab rekonstrueerida seadme suhtelist liikumist 3D-ruumis: kui kaugele see on liikunud, mis suunas, mitu korda see on pööranud, kas see on korrust vahetanud jne.

See lähenemisviis, tuntud kui pime navigatsioon Uppunud navigatsioon ehk täpne asukoha määramine ei vaja ankruid, kuid selle täpsus väheneb aja jooksul vigade kuhjumise tõttu. Mõne sekundi või minutiga võib hinnanguline asukoht nihkuda mitu meetrit. Seetõttu kasutatakse IMU-d tavaliselt koos teiste tehnoloogiatega (Wi-Fi, BLE, magnetomeeter, baromeeter, digitaalsed kaardid) kursi korrigeerimiseks ja ümberkorraldamiseks.

Mõned inertsiaalanduritel põhinevad süsteemid on läinud sammu edasi ja pakuvad välja nn. „Siseruumide GPS ilma majakate või rakenduseta”Algpositsioon saadakse näiteks QR-koodi skannimise teel, mis avab veebirakenduse hoone korruseplaaniga. Sealt edasi uuendab mobiiltelefoni IMU asukohta kasutaja liikumise ajal. See on väga huvitav lahendus, kuna see ei nõua riistvara installimist ega kasutaja sundimist alla laadima natiivset rakendust, kuigi praegu on see piiratud: see ei luba geomarketingi, taustateavitusi ega jälgimist väljalülitatud ekraaniga ilma majaka või WiFi toeta.

Arvutinägemine, valgus ja SLAM

La arvuti nägemine See on veel üks võtmekomponent mõnedes täiustatud IPS-süsteemides. Põhimõte on lihtne: kasutaja suunab kaamera enda ümber ja süsteem võrdleb pilte andmebaasi või hoone 3D-mudeliga, et määrata kindlaks vaatepunkt, kust need on tehtud, või isegi kasutada ära muid võimalusi. Otsevaade asukoha jälgimise täiendamiseks. See suudab tuvastada ka QR-koode või muid visuaalseid markereid asukoha täpseks määramiseks.

kohandage GPS-i, et see täpsemaks muutuks
Seotud artikkel:
Kuidas saavutada täpsemat GPS-i sisemiste sätete muutmise abil

Lisaks kasutavad paljud siseruumides kasutatavad navigatsioonisüsteemid tehnikaid, mis SLAM (samaaegne lokaliseerimine ja kaardistamine)Need süsteemid kasutavad kaardi koostamiseks andurite andmeid (IMU, kaamera jne), määrates samal ajal kasutaja asukoha selles. Need lähenemisviisid on robootikas ja autonoomsetes sõidukites väga võimsad ning neid hakatakse kasutusele võtma ka mobiilseadmetes, kuid need nõuavad märkimisväärset arvutusvõimsust ja ei ole alati praktilised suuremahuliste juurutuste jaoks.

Asukoha arvutamise meetodid: RSSI, trilateratsioon, triangulatsioon ja sõrmejälgede võtmine

WiFi RTT, BLE majakad

Lisaks füüsilisele tehnoloogiale peitub IPS-i tuum ka asukoha meetodid mida rakendatakse vastuvõetud signaalidele. Kõige levinumad on RSSI, trilateratsioon, triangulatsioon, sõrmejälgede võtmine, AoA/AoD, surnud aegade arvestus ja isegi filtreerimisalgoritmid nagu Kalman.

Kasutamine RSSI See on kõige lihtsam ja levinum: mõõdetakse mitmelt ankrult vastuvõetud signaali võimsust (näiteks signaali tugevus dBm-desja see teisendatakse ligikaudseks kauguseks levimismudeli abil. See meetod on odav ja lihtne rakendada, kuid väga tundlik takistuste ja keskkonnamuutuste suhtes. Sel põhjusel kombineeritakse seda tavaliselt filtreerimise, kaartide või robustsemate meetoditega.

La trilateratsioon See võtab need vahemaad ja arvutab välja punkti, kus iga ankru ümber asuvad ringid lõikuvad. See on tüüpiline meetod GPS-i, Wi-Fi ja BLE puhul, kui saatjate asukohad on hästi teada. Triangulatsioon seevastu kasutab saabumisnurgad (AoA/AoD) Vahemaade asemel: antennimassiivide ja hea elektroonika abil saab seadme üsna täpse suuna ja mitme ankru abil selle asukoha täpselt kindlaks määrata.

El Sõrmejälgede See on eriti huvitav täpse positsioneerimise puhul BLE ja WiFi abil. Esimeses etapis skaneeritakse keskkonda, võttes RSSI (või isegi magnetvälja) proove punktide ruudustikult. Teises etapis, kui seade on vaja leida, võrreldakse praegust signaalivektorit andmebaasiga, kasutades klassifikaatorit või regressioonialgoritme. See lähenemisviis on tavaliselt palju robustsem kui ainult teoreetilistel mudelitel põhinev trilateratsioon ja sellega saab saavutada umbes ... 2 meetrit või vähem hästi kaardistatud keskkondades, selle esialgse kalibreerimispingutuse hinnaga.

Stabiilsuse parandamiseks on paljudes süsteemides kaasatud Kalmani filtrid või muud Bayesi filtrid Need süsteemid ühendavad andurite andmeid (RSSI, IMU, baromeeter jne) liikumismudeliga. See vähendab hinnangulise asukoha järske muutusi ja muudab marsruudi kasutaja jaoks palju loomulikumaks.

Võrdlus: BLE-majakad võrreldes WiFi ja muude süsteemidega

Kui organisatsioon kaalub siseruumides positsioneerimissüsteemi kasutuselevõttu, on tavapärane lähenemisviis võrdlus BLE, Wi-Fi, UWB majakad ja puhtalt inertsiaalsed või visuaalsed lahendusedUniversaalset vastust pole, kuid on mitmeid selgeid kriteeriume: täpsus, ulatus, maksumus, tarbimine, hooldus ja kasutajakogemus.

The BLE-majakad Nad kipuvad võitma hinna ja energiatarbimise poolest: nad on väga odavad, kergesti paigaldatavad, ei vaja akutoitel toitejuhtmeid ja neid toetab enamik nutitelefone. Nende täpsus RSSI ja trilateratsiooniga on umbes 3-4 meetrit, mida saab täiustatud algoritmide ja hea majakate tiheduse abil parandada umbes 1-2 meetrini (näiteks 3-4 seadet 200 m² kohta või isegi rohkem keerukates piirkondades).

WiFi seevastu kasutab ära a-d infrastruktuur, mis on peaaegu alati juba kasutusele võetudSee vähendab lisakulusid. Siiski tarbib see rohkem energiat, signaal on vähem stabiilne ja iOS-is on WiFi-skannimise kättesaadavus väga piiratud, seega paljud iPhone'i lahendused tuginevad BLE-le. WiFi RTT võib täpsust oluliselt parandada, kuid see nõuab ühilduvaid pääsupunkte ja suhteliselt kaasaegseid mobiilseadmeid.

UWB on valik, millal Vajalik on sentimeetri täpsus Ja investeering on õigustatud: laorobotid, AGV-d, käed-vabad sõidukite ligipääsu kontroll, kriitiliste tööriistade ülitäpne jälgimine jne. Sõlme maksumus ja spetsiifilise infrastruktuuri vajadus tähendavad, et see pole külastajate juhendamiseks või põhiliseks geoturunduseks esimene valik.

Lõpuks pakuvad ainult IMU-del, kaameratel või valgustusel põhinevad lahendused alternatiive ilma spetsiaalse riistvara vajaduseta, kuid nende praktiline kasutatavus ja selle vastupidavus Nad jäävad paljude massiliste kasutusjuhtude puhul endiselt raadiosagedusvõimaluste taha.

BLE + Wi-Fi RTT + LPWAN: hübriidarhitektuurid ja kasutusjuhud

Üks võimsamaid lähenemisviise, mis on populaarsust kogumas, on ... hübriidsüsteemidmis kombineerivad erinevaid tehnoloogiaid olenevalt keskkonnast ja eesmärgist. Näiteks on olemas lokaatorid, mis vahelduvad täppis-GPS õuesSiseruumides WiFi RTT ja BLE ning serverisse minimaalse energiatarbega andmete saatmiseks väikese energiatarbega väikese energiatarbega võrgud, näiteks LTE-M, LoRa või Sigfox.

Hea näide on kombinatsioon BLE-majakad kohalikuks positsioneerimiseks ja LoRaWAN andmeedastuseksSelles arhitektuuris kuulavad väikesed jälgimisseadmed, mis kasutavad BLE-d ja LoRaWAN-i, hoones paiknevaid majakaid ja arvutavad nende asukoha trilateratsiooni või lähedusmäära abil. Seejärel edastavad nad koordinaadid (või vähemalt lähima majaka ID) LoRaWAN-lüüsi kaudu, mis võib katta terve hoone või ülikoolilinnaku. Tagaserver, mis on sageli avatud lähtekoodiga, võtab andmed vastu ja kuvab need veebipõhisel armatuurlaual, võimaldades kasutajatel vaadata varasid, inimesi või sõidukeid peaaegu reaalajas.

See mudel on väga atraktiivne, kuna see vähendab drastiliselt vajalike lüüside arvu ja Kasutage ära LoRaWAN-i madalat energiatarvetLisaks saavad jälgimisseadmed lisada SOS-nupud hädaolukordadeks, kiirendusmõõturid liikumise tuvastamiseks ja intelligentse loogika, mis saadab paigal olles vähem andmeid, pikendades aku tööiga mitme kuuni.

Nutitelefonide poolel kombineerivad kommertslahendused, näiteks mõnede siseruumides navigeerimise pakkujate lahendused WiFi (kui on saadaval), BLE, IMU, magnetomeeter ja baromeeter Asukoha ja juhiste saamiseks. Androidis saavad nad olemasolevat WiFi-võrku kasutades isegi ilma signaalideta hakkama; iOS-is, kus WiFi-skannimine on piiratud, toetuvad nad rohkem BLE-le ja andurite liitmisele, vähendades oluliselt vajalike signaalide arvu võrreldes teiste süsteemidega.

Bluetooth IPS üksikasjalikult: töörežiimid ja juurutamine

Bluetooth-põhine siseruumides positsioneerimise süsteem (Bluetooth IPS) on ennast tõestanud kui üks mitmekülgsemaid lahendusi maksumus, tarbimine, täpsus ja juurutamise lihtsusSee töötab nii fikseeritud ankrute (majakate või anduritega) kui ka siltide või mobiilseadmetega, mis toimivad saatjatena.

Režiimis positsioneerimine BLE-anduritegaSiseruumi paigutatakse fikseeritud andurid (BLE-lüüsid). Need andurid tuvastavad passiivselt kõik BLE-ülekanded siltidelt, mobiilseadmetelt või kantavatelt seadmetelt ja mõõdavad nende RSSI-d. Signaaliandmed saadetakse keskserverisse, kus positsioneerimismootor arvutab koordinaadid trilateratsiooni, sõrmejälgede võtmise või mõlema kombinatsiooni abil. Seejärel saab server kuvada asukoha sisekaardil ja käivitada toiminguid, näiteks alarme, teavitusi või geoanalüüsi aruandeid.

Režiimis positsioneerimine majakate abilLoogika on vastupidine: majakad on fikseeritud ja mobiilseade (telefon, kiip või jälgimisseade) arvutab oma asukoha tuvastatud majakate põhjal. See võimaldab arendada siseruumides navigeerimise teenuseid (tüüpiline "sinine täpp", mis liigub üle kaardi), lähedussõnumeid (kupongid, pakkumised, kontekstuaalsed hoiatused) ja virtuaalseid geopiirdeid, mis käivitavad toiminguid määratud alale sisenemisel või sealt lahkumisel.

BLE IPS-süsteemi tüüpiline juurutamine nõuab hoolikat planeerimist. majaka või värava tihedusPaigalduskõrgus (katus, seinad, postid), toiteallikas (aku, PoE) ja raadio konfiguratsioon (reklaamiintervall, saatja võimsus, kanalid) on kõik olulised tegurid. Lisaks on oluline keskkond detailselt kaardistada, kõigi ankrute koordinaadid registreerida ning MAC-aadressid, UUID-d ja muud parameetrid dokumenteerida, et hõlbustada hooldust ja tõrkeotsingut.

Kasutusjuhtumid on väga erinevad: Kriitiliste varade jälgimine haiglates ja tööstusharudes, patsientide asukoha kindlakstegemine, külastajate juhendamine kaubanduskeskustes või lennujaamades, inimeste voogude analüüs, töökoha ohutus, piiratud alade kontroll ja lähedusturunduskampaaniadSama infrastruktuur saab teenindada paljusid neist rakendustest korraga, mis parandab investeeringutasuvust.

Reaalsetes projektides, näiteks suures kaubanduskeskuses, on BLE-süsteeme kasutusele võetud ESP32-de või kommertsmajakate abil signaalide kogumiseks, Kalmani filtrite rakendamiseks, trilateratsiooni ja sõrmejälgede võtmise kombineerimiseks ning külastajatele rakenduse või isegi lihtsa töölaualiidese pakkumiseks, mis kuvab nende asukohta, marsruute ja huvipunkte. Kõik see saavutatakse ... Madal BLE energiatarve, ühilduvus tänapäevaste mobiilseadmetega ja lihtne integreerimine pilveplatvormidega.

Laadige alla võrguühenduseta kaardid Google Mapsis
Seotud artikkel:
Lend-GPS ja võlts-GPS-asukoht: täielik juhend Pokémoni püüdmiseks Pokémon Go's ilma liikumata

Lõppkokkuvõttes tugineb täpne siseruumides positsioneerimine Wi-Fi RTT, BLE-majakate ja täiendavate tehnoloogiate abil üha võimekama riistvara (ToF-kiibid, Bluetooth 5.x/6.0, Wi-Fi RTT AP, hübriidjälgijad) ja intelligentse tarkvara (trilateratsioon, sõrmejälgede võtmine, andurite liitmine, Kalmani filtrid, SLAM) kombinatsioonile.

Iga projekti jaoks õige kombinatsiooni valimine eeldab keskkonna, vajaliku täpsustaseme, eelarve ja seadmete piirangute põhjalikku analüüsimist, kuid hea uudis on see, et tänapäeval on täiesti teostatav luua usaldusväärseid, skaleeritavaid ja üsna täpseid süsteeme ilma, et peaks kulutama varandust infrastruktuurile või sundima kasutajat tundmatute tehnoloogiatega maadlema. Jaga seda infot, et rohkem kasutajaid saaksid selle teema kohta rohkem teada.


Lisa eelistatud allikana