Tiksliai nustatyti asmens, turto ar įrenginio buvimo vietą pastate Jis tapo itin svarbus ligoninėms, gamykloms, prekybos centrams, biurams ir sandėliams. Problema ta, kad GPS patalpose yra nepatikimas: sienos, lubos, stiklas ir metalinės konstrukcijos taip susilpnina signalą, kad imtuvas vos gali jį panaudoti. Štai kodėl jau daugiau nei 15 metų intensyviai tiriama, kaip tiksliai nustatyti GPS patalpų viduje, derinant tokias technologijas kaip „Wi-Fi RTT“, „Bluetooth Low Energy“ (BLE) švyturiai, UWB, inerciniai jutikliai ir net kameros ar apšvietimas.
Šiandien yra daug įvairių sprendimų – nuo centimetro lygio sistemų su UWB iki hibridinių metodų, kurie derina „Wi-Fi RTT“, BLE, mobilieji jutikliai ir pažangūs algoritmai (trilateracija, pirštų atspaudų skaitymas, Kalmano filtrai, SLAM…). Tuo pačiu metu pramonė intensyviai kuria naujus standartus: „Wi-Fi 802.11mc“ RTT, „Bluetooth 5.1“ ir 5.3/6.0 krypties nustatymui ir kanalų zondavimui, BLE lustus su skrydžio laiko (ToF) atstumo matavimu arba išsamias platformas, kurios sujungia BLE ir „LoRaWAN“, kad būtų galima siųsti padėties duomenis į debesį sunaudojant labai mažai energijos.
Kas yra padėties nustatymas patalpose ir kodėl GPS nepakanka?
Kai mes kalbame apie Patalpų padėties nustatymo sistema (IPS) Kalbame apie bet kokią sistemą, leidžiančią nustatyti žmonių ar objektų buvimo vietą pastatuose, pramonės įmonėse, ligoninėse, oro uostuose, automobilių stovėjimo aikštelėse ir kt. Kitaip nei GPS atveju, čia nepakanka žinoti, kurioje gatvėje esame: dažnai reikia žinoti, ar pacientas yra tinkamame kambaryje, ar krovininis liftas yra tinkamame doke, ar darbuotojas pateko į draudžiamą zoną.
Tipinį IPS sudaro inkarai ir žymėsInkarai yra stacionarūs įrenginiai (BLE švyturiai, „Wi-Fi“ prieigos taškai, UWB mazgai, „Bluetooth“ šliuzai ir kt.), įrengti žinomose vietose. Žymės yra mobilieji elementai: tai gali būti išmanieji telefonai, asmens tapatybės kortelės, apyrankės, turto žymės arba maži sekikliai. Sistema apskaičiuoja žymės padėtį pagal signalus, kuriais ji keičiasi su inkarais, ir informaciją iš paties įrenginio jutiklių.
Tikslumas, kurį galima pasiekti, labai priklauso nuo technologijos: nuo 30–50 cm paklaidų naudojant UWB iki kelių metrų naudojant „Wi-Fi“ arba BLEKiti veiksniai yra inkarų tankis, aplinkos triukšmas (atspindžiai, judantys žmonės, mechanizmai), atnaujinimų dažnumas, infrastruktūros kaina ir energijos suvartojimas.
Pagrindinės patalpų padėties nustatymo technologijos
Šiandien egzistuoja keli IPS tipai, kiekvienas iš jų turi savų privalumų ir trūkumų. Dažniausiai pasitaikančias technologijas galima suskirstyti į radijo dažnių, ultragarso, šviesos ir inerciniai jutikliaitaip pat hibridinius metodus, kurie sujungia viską, kad iš kiekvienos iš jų būtų išgauta geriausia.
RF technologijos: „Wi-Fi“, „Bluetooth“, RFID, „Zigbee“ ir UWB
Radijo dažnių (RF) technologijos yra labiausiai paplitusios patalpų padėties nustatymo srityje, nes jos išnaudoja esama infrastruktūra arba pigi įrangaTarp svarbiausių yra „Wi-Fi“, „Bluetooth“, RFID, „Zigbee“ ir UWB, kurių kiekvienas pasižymi skirtingu veikimo atstumu, tikslumu ir kaina.
„Wi-Fi“ patalpų padėties nustatymui: RSSI, pirštų atspaudų spausdinimas ir RTT
El „Wi-Fi“ padėties nustatymas Jis pagrįstas prieigos taškų (AP) naudojimu kaip inkarais. Yra du pagrindiniai klasikiniai metodai: naudoti gauto signalo stiprumą (RSSI) su trilateracija arba pirštų atspaudų žemėlapių, kuriuose renkama informacija apie RSSI kiekviename pastato taške, kūrimas.
„Wi-Fi“ trilateracija įvertina atstumą iki kiekvieno prieigos taško nuo gavo galią Ir, turėdamas bent tris prieigos taškus, jis apskaičiuoja padėtį. Tai paprasta, bet labai jautru aplinkai: sienos, žmonės, baldai ir daugiakanalis sklidimas gali sukelti labai dideles paklaidas, ypač jei sklidimo nuostolių modelis nėra tinkamai sukalibruotas.
Kita vertus, „Wi-Fi“ pirštų atspaudų nuskaitymas susideda iš preliminaraus kalibravimo etapo, kurio metu pastatas apeinamas, išmatuojamas Visų AP RSSI taškų tinklelyjeTada, kai įrenginys yra nežinomoje padėtyje, jis palygina dabartinį RSSI vektorių su duomenų bazėje saugomais vektoriais, kad rastų geriausią atitikmenį. Šis metodas paprastai yra tikslesnis nei grynas trilateravimas, tačiau jam reikia priežiūra ir pakartotinis kalibravimas kai pasikeičia AP arba aplinka.
Pastaraisiais metais atsirado „Wi-Fi RTT“ (apskrities kelionės laikas, IEEE 802.11mc standartas), kuris matuoja paketų perdavimo tarp įrenginio ir prieigos taško laikas pirmyn ir atgalKadangi sklidimo greitis yra toks pat kaip šviesos, šio laiko matavimas leidžia daug patikimiau įvertinti atstumą nei naudojant RSSI. Geromis sąlygomis galima pasiekti 1–2 metrų tikslumą. „Android 9“ ir naujesnės versijos palaiko „Wi-Fi RTT“, todėl šią techniką galima naudoti be papildomos įrangos, išskyrus suderinamus prieigos taškus.
„Bluetooth Low Energy“ (BLE) su švyturėliais, AoA/AoD, ToF ir kanalų zondavimu
„Bluetooth“ ir konkrečiai „Bluetooth“ mažai energijos naudojanti (BLE)Šiandien tai viena iš pirmaujančių IPS sistemų dėl mažo energijos suvartojimo, mažesnės kainos ir plataus palaikymo išmaniuosiuose telefonuose, planšetiniuose kompiuteriuose, nešiojamuosiuose įrenginiuose ir visų tipų daiktų interneto įrenginiuose. BLE padėties nustatymas gali būti įgyvendinamas pasyviai arba aktyviai, naudojant švyturius arba šliuzus.
Klasikiniu švyturio režimu dislokuojami maži BLE įrenginiai, kurie Jie periodiškai išleidžia reklaminius paketus. su jo identifikatoriumi (pavyzdžiui, „iBeacon“, „AltBeacon“ arba „Eddystone“ protokolais). Bet kuris išmanusis telefonas arba BLE šliuzas, esantis diapazone, gali nuskaityti šiuos paketus, išmatuoti RSSI ir įvertinti atstumą pagal etaloninę vertę (siuntimo galia 1 m atstumu) ir sklidimo nuostolių modelį. Kai matomi keli švyturiai, galima taikyti trilateracijos arba artumo ir zonos padėties nustatymo metodus.
BLE švyturiai turi keletą privalumų: mažas energijos suvartojimas (baterijos veikimo laikas – metai), mažas dydis ir labai maža kainaJie naudoja monetines arba AA ličio baterijas ir, esant mažam perdavimo galingumui, gali veikti iki 3 metų ar ilgiau. Be to, jiems nereikia interneto ryšio: pakanka tiesiog perduoti savo identifikatorių, kad būtų įjungtos navigacijos paslaugos, kontekstiniai pranešimai, artumo pranešimai arba turto sekimas.
Jo tikslumas naudojant tik RSSI paprastai yra apie 3–4 metrai įprastomis sąlygomisTačiau tai labai priklauso nuo aplinkos. Signalui stabilizuoti daugelis sistemų taiko filtravimą (pvz., Kalmano filtrą), kuris išlygina RSSI svyravimus. Nepaisant to, atsitiktinis triukšmas ir daugiakanalis signalas vis tiek riboja tikslumą, todėl naudojami sudėtingesni metodai, tokie kaip BLE pirštų atspaudų metodas.
„Bluetooth“ vystėsi, kad pagerintų šią situaciją: 5.1 ir vėlesnės versijos pristato adreso paieškaTai leidžia įvertinti signalo atvykimo kampą (AoA) arba išvykimo kampą (AoD) naudojant antenų matricas. Tai atveria duris kampu pagrįstai trianguliacijai su daug mažesnėmis paklaidomis ir tikslumu, artimu vienam metrui ar net mažesniam nei metras kontroliuojamoje aplinkoje.
Visai neseniai „Bluetooth“ specifikacijoje atsirado naujų metodų, skirtų Kanalo zondavimas ir skrydžio laikas (ToF)Panašiai kaip „Wi-Fi RTT“, šios technologijos leidžia atlikti daug tikslesnius atstumo matavimus nei RSSI. Kai kurie gamintojai, pavyzdžiui, „Texas Instruments“, jau išleido BLE lustus, galinčius atlikti skrydžio laiko (ToF) pagrindu atliktus atstumo matavimus, taip priartindami BLE prie tikslaus skrydžio laiko padėties nustatymo.
Be švyturio metodo, yra ir modelis, pagrįstas „Bluetooth“ šliuzai Pasyviam žmonių padėties nustatymui arba aktyviam padėties nustatymui naudojant BLE apyrankes arba žymas. Šiuo atveju šliuzai nuolat skenuoja aplinką, ieškodami netoliese esančių BLE įrenginių (pvz., apyrankių kalėjimuose ar slaugos namuose), praneša kiekvienos matomos žymos RSSI serveriui, o centrinis variklis apskaičiuoja padėtį realiuoju laiku. Įprastas tikslumas taip pat yra apie 3–4 metrus, o tai pagerina „Wi-Fi“ stabilumą ir energijos suvartojimą.
UWB: centimetrais pagrįsta parinktis
UWB sistema paprastai veikia naudodama ToF pagrindu sukurtą trilateraciją, matuojant laiką, per kurį signalas nueina ir grįžta, arba atvykimo laiką tarp skirtingų inkarų. Didelis pralaidumas užtikrina didelę laiko skiriamąją gebą ir pagerintas gebėjimas atskirti tiesioginius kelius nuo atspindžių, o tai padidina atsparumą kliūtims ir statybinėms medžiagoms.
Mainais už tai UWB reikalauja konkretaus infrastruktūros diegimoJis naudoja didesnį dažnių juostos plotį ir jam taikomi reguliavimo apribojimai (tipinės juostos nuo 3,1 iki 10,6 GHz su ribota galia). Praktinis diapazonas paprastai yra dešimtys metrų, o vieno inkaro ir žymos kaina yra didesnė nei BLE, todėl jis skirtas toms reikmėms, kur centimetrų tikslumas yra tikrai svarbus (pramoninė automatika, robotika, didelio saugumo prieigos kontrolė, automobilių pramonė).
RFID ir Zigbee
Be „Wi-Fi“, BLE ir UWB, buvo naudojamos ir kitos technologijos. RFID ir Zigbee RFID naudojamas objektų buvimo vietai nustatyti patalpose. Jis naudoja elektromagnetinius laukus pasyvioms, pusiau pasyvioms arba aktyvioms žymėms identifikuoti, o aktyvių žymių veikimo atstumas svyruoja nuo centimetrų iki maždaug 100 metrų. Jis idealiai tinka identifikavimui ir atsargų kontrolei, bet nelabai tinka nuolatiniam padėties nustatymui, nes pats savaime neužtikrina tikslių koordinačių ar sekimo realiuoju laiku.
Kita vertus, „Zigbee“ yra standartas, skirtas mažo suvartojimo tinklinis tinklas Plačiai naudojamas valdymo ir stebėjimo srityse (namų automatizavimas, išmanieji matavimai ir kt.). Nors jį galima naudoti padėties nustatymui naudojant RSSI arba tinklelio technologijas, praktikoje jo vaidmenį nustelbė BLE, kuri siūlo daug didesnę įdiegtą bazę ir geresnį palaikymą mobiliuosiuose ir vartotojų įrenginiuose.
Ultragarsas, infraraudonieji spinduliai ir šviesa
Be radijo dažnių, yra ir IPS sistemų, pagrįstų ultragarsu, infraraudonaisiais spinduliais arba apšvietimuUltragarsas matuoja akustinių bangų skrydžio laiką tarp siųstuvų ir imtuvų, panašiai kaip sonaras. Jis gali pasiekti submetro tikslumą, tačiau yra jautrus temperatūrai, aplinkos triukšmui ir kietoms kliūtims, todėl jam reikia daug inkarų ir akustinio matomumo palaikymo.
Infraraudonųjų spindulių sistemoms reikalingos tiesioginė matymo linija tarp etikečių ir inkarų. Jie buvo naudojami kaip patalpų detektoriai ir virtualios realybės sistemose, kur įvairūs šviesos šaltiniai ir atspindintys elementai leidžia labai tiksliai nustatyti naudotojo vietą. Problema ta, kad bet kokia kliūtis, blokuojanti spindulį, sutrikdo matavimą, todėl aprėptis gali būti trapi.
Galiausiai, kai kurie apšvietimo gamintojai sukūrė sprendimus matomos šviesos pagrindu veikiantis padėties nustatymasŠiose sistemose kiekviena lemputė skleidžia unikalų mirksėjimo modelį, kurį gali aptikti mobiliojo telefono kamera. Tai leidžia labai tiksliai nustatyti naudotojo buvimo vietą, tačiau reikia pakeisti esamą apšvietimą ir kreiptis į konkretų aparatinės ir programinės įrangos tiekėją.
IMU ir inercinis padėties nustatymas
Visuose šiuolaikiniuose išmaniuosiuose telefonuose integruota inercinis matavimo vienetas (IMU) su akselerometrais, giroskopais ir magnetometrais. Sujungus šiuos signalus, galima atkurti santykinį įrenginio judėjimą 3D erdvėje: kiek jis nukeliavo, kokia kryptimi, kiek kartų pasisuko, ar pakeitė aukštą ir pan.
Šis metodas, žinomas kaip miręs skaičiavimas Nuskendusi navigacija nereikalauja inkarų, tačiau jos tikslumas laikui bėgant mažėja dėl kaupiasi paklaidų. Per kelias sekundes ar minutes apskaičiuota padėtis gali pasislinkti keliais metrais. Todėl IMU paprastai naudojamas kartu su kitomis technologijomis („Wi-Fi“, BLE, magnetometru, barometru, skaitmeniniais žemėlapiais), kad kursas būtų pataisytas ir pakoreguotas.
Kai kurios inercinių jutiklių pagrindu sukurtos sistemos žengė dar vieną žingsnį ir siūlo vadinamąjį „GPS patalpoms be švyturių ar programėlės“Pradinė padėtis nustatoma, pavyzdžiui, nuskaitant QR kodą, kuris atidaro žiniatinklio programėlę su pastato aukšto planu. Tada mobiliojo telefono IMU atnaujina padėtį vartotojui judant. Tai labai įdomus sprendimas, nes nereikia diegti aparatinės įrangos ar versti vartotojo atsisiųsti specialios programėlės, nors kol kas jis yra ribotas: neleidžiama geomarketingo, foninių pranešimų ar sekimo išjungus ekraną be švyturio ar „Wi-Fi“ palaikymo.
Kompiuterinis matymas, šviesa ir SLAM
La kompiuterinis matymas Tai dar vienas svarbus kai kurių pažangių IPS sistemų komponentas. Principas paprastas: vartotojas nukreipia kamerą aplink save, o sistema palygina vaizdus su duomenų baze arba pastato 3D modeliu, kad nustatytų, iš kokio požiūrio taško jie buvo padaryti, arba netgi pasinaudotų kitomis galimybėmis. Tiesioginis vaizdas papildyti vietos stebėjimą. Jis taip pat gali aptikti QR kodus ar kitus vaizdinius žymeklius, kad tiksliai nustatytų vietą.
Be to, daugelyje patalpų navigacijos sistemų naudojami metodai, tokie kaip SLAM (vienalaikis lokalizavimas ir atvaizdavimas)Šios sistemos naudoja jutiklių duomenis (IMU, kamerą ir kt.), kad sudarytų žemėlapį ir tuo pačiu metu nustatytų jame esančio naudotojo buvimo vietą. Šie metodai yra labai galingi robotikoje ir autonominėse transporto priemonėse ir pradedami taikyti mobiliesiems įrenginiams, tačiau jiems reikia didelės skaičiavimo galios ir jie ne visada yra praktiški didelio masto diegimui.
Padėties skaičiavimo metodai: RSSI, trilateracija, trianguliacija ir pirštų atspaudų ėmimas
Be fizinių technologijų, IPS pagrindas slypi vietos nustatymo metodai kurie taikomi priimamiems signalams. Tarp labiausiai paplitusių yra RSSI, trilateracija, trianguliacija, pirštų atspaudų ėmimas, AoA/AoD, skaičiavimas pagal duomenis ir net filtravimo algoritmai, tokie kaip Kalmanas.
El uSO RSSI Tai paprasčiausias ir labiausiai paplitęs būdas: matuojamas iš kelių inkarų gaunamo signalo galia (pavyzdžiui, signalo stiprumas dBmir yra paverčiamas apytiksliu atstumu naudojant sklidimo modelį. Šis metodas yra pigus ir lengvai įgyvendinamas, tačiau labai jautrus kliūtims ir aplinkos pokyčiams. Dėl šios priežasties jis dažniausiai derinamas su filtravimu, žemėlapiais ar patikimesniais metodais.
La trilateracija Jis paima šiuos atstumus ir apskaičiuoja tašką, kuriame susikerta kiekvieno inkaro centre esantys apskritimai. Tai tipinis metodas GPS, „Wi-Fi“ ir BLE sistemose, kai siųstuvų padėtis yra gerai žinoma. Kita vertus, trianguliacija naudoja atvykimo kampai (AoA/AoD) Vietoj atstumų: naudojant antenų masyvus ir gerą elektroniką, galima gauti gana tikslią įrenginio kryptį ir, naudojant kelis inkarus, nustatyti jo padėtį.
El pirštų atspaudai Tai ypač įdomu tiksliam padėties nustatymui naudojant BLE ir „Wi-Fi“. Pirmajame etape skenuojama aplinka, imant RSSI (arba net magnetinio lauko) pavyzdžius taškų tinklelyje. Antrajame etape, kai reikia nustatyti įrenginio vietą, dabartinis signalo vektorius lyginamas su duomenų baze naudojant klasifikatorių arba regresijos algoritmus. Šis metodas paprastai yra daug patikimesnis nei trilateracija, pagrįsta vien teoriniais modeliais, ir gali pasiekti maždaug 2 metrų ar mažiau gerai suplanuotose aplinkose, tačiau pradinių kalibravimo pastangų sąskaita.
Siekiant pagerinti stabilumą, daugelis sistemų įjungia Kalmano filtrai arba kiti Bajeso filtrai Šios sistemos sujungia jutiklių duomenis (RSSI, IMU, barometrą ir kt.) su judesio modeliu. Tai sumažina staigius numatomos padėties pokyčius ir leidžia maršrutui atrodyti daug natūralesniam vartotojui.
Palyginimas: BLE švyturiai, palyginti su „Wi-Fi“ ir kitomis sistemomis
Kai organizacija svarsto diegti patalpų padėties nustatymo sistemą, įprastas metodas yra palyginti BLE, „Wi-Fi“, UWB švyturiai ir grynai inerciniai arba vizualiniai sprendimaiUniversalaus atsakymo nėra, tačiau yra keletas aiškių kriterijų: tikslumas, aprėptis, kaina, suvartojimas, priežiūra ir naudotojo patirtis.
The BLE švyturiai Jie dažniausiai laimi kainos ir energijos suvartojimo atžvilgiu: yra labai nebrangūs, lengvai montuojami, nereikalauja maitinimo laidų, jei maitinami baterijomis, ir juos palaiko dauguma išmaniųjų telefonų. Jų tikslumas naudojant RSSI ir trilateraciją yra apie 3–4 metrus, kurį galima padidinti iki maždaug 1–2 metrų naudojant pažangius algoritmus ir gerą švyturių tankį (pavyzdžiui, 3–4 įrenginiai 200 m² plote arba net daugiau sudėtingose vietovėse).
Kita vertus, „Wi-Fi“ naudojasi a infrastruktūra, kuri beveik visada jau yra įdiegtaTai sumažina papildomas išlaidas. Tačiau tai sunaudoja daugiau energijos, signalas yra mažiau stabilus, o „iOS“ sistemoje prieiga prie „Wi-Fi“ nuskaitymo yra labai ribota, todėl daugelis „iPhone“ sprendimų priklauso nuo BLE. „Wi-Fi RTT“ gali gerokai padidinti tikslumą, tačiau tam reikia suderinamų prieigos taškų ir gana modernių mobiliųjų įrenginių.
UWB yra galimybė pasirinkti, kada Reikalingas centimetro lygio tikslumas Ir investicijos pateisinamos: sandėlio robotai, AGV, laisvų rankų transporto priemonių prieigos kontrolė, itin tikslus svarbiausių įrankių sekimas ir kt. Vieno mazgo kaina ir specifinės infrastruktūros poreikis reiškia, kad tai nėra pirmasis pasirinkimas lankytojų orientavimui ar pagrindinei geomarketingo veiklai.
Galiausiai, sprendimai, pagrįsti vien tik IMU, kameromis ar apšvietimu, siūlo alternatyvas, nereikalaujančias specialios įrangos, tačiau jų praktiškumas ir tvirtumas Jie vis dar atsilieka nuo RF variantų daugeliui masinio naudojimo atvejų.
BLE + Wi-Fi RTT + LPWAN: hibridinės architektūros ir naudojimo atvejai
Vienas iš galingiausių metodų, kuris sulaukia vis didesnio susidomėjimo, yra hibridinės sistemoskurie derina įvairias technologijas, priklausomai nuo aplinkos ir tikslo. Pavyzdžiui, yra lokatorių, kurie kaitaliojasi tarp lauko tikslumo GPS„Wi-Fi RTT“ ir „BLE“ patalpose, taip pat mažos galios tinklai, tokie kaip LTE-M, „LoRa“ arba „Sigfox“, skirti duomenims siųsti į serverį su minimaliomis energijos sąnaudomis.
Puikus pavyzdys yra derinys BLE švyturiai vietinei padėties nustatymui ir LoRaWAN duomenų perdavimuiŠioje architektūroje maži sekimo įrenginiai, naudojantys BLE ir LoRaWAN, klausosi visame pastate išdėstytų švyturių ir apskaičiuoja jų padėtį naudodami trilateraciją arba artumą. Tada jie praneša koordinates (arba bent artimiausio švyturio ID) per LoRaWAN šliuzą, kuris gali aprėpti visą pastatą ar miestelį. Užpakalinė dalis, dažnai atvirojo kodo, gauna duomenis ir rodo juos žiniatinklio prietaisų skydelyje, leisdama vartotojams beveik realiuoju laiku peržiūrėti turtą, žmones ar transporto priemones.
Šis modelis yra labai patrauklus, nes jis smarkiai sumažina reikalingų vartų skaičių ir Išnaudokite mažą „LoRaWAN“ energijos suvartojimąBe to, sekimo įrenginiuose gali būti SOS mygtukai avarinėms situacijoms, akselerometrai judesiui aptikti ir išmanioji logika, leidžianti siųsti mažiau duomenų nejudant, taip pailginant baterijos veikimo laiką iki kelių mėnesių.
Kalbant apie išmaniuosius telefonus, komerciniai sprendimai, pavyzdžiui, kai kurių patalpų navigacijos paslaugų teikėjų sprendimai, sujungia „Wi-Fi“ (kur yra), BLE, IMU, magnetometras ir barometras vietos nustatymui ir navigacijai. „Android“ sistemose jie gali apsieiti be švyturių, naudodami esamą „Wi-Fi“ tinklą; „iOS“ sistemose, kur „Wi-Fi“ nuskaitymas yra ribotas, jie labiau pasikliauja BLE ir jutiklių suliejimu, todėl reikalingų švyturių skaičius gerokai sumažėja, palyginti su kitomis sistemomis.
Išsamiai „Bluetooth IPS“ apžvalga: veikimo režimai ir diegimas
„Bluetooth“ pagrindu sukurta patalpų padėties nustatymo sistema („Bluetooth IPS“) įsitvirtino kaip vienas iš universaliausių sprendimų. kaina, sunaudojimas, tikslumas ir diegimo paprastumasJis veikia tiek su fiksuotais inkarais (švyturiais arba jutikliais), tiek su žymėmis arba mobiliaisiais įrenginiais, kurie veikia kaip siųstuvai.
Režime padėties nustatymas naudojant BLE jutikliusStacionarūs jutikliai (BLE šliuzai) išdėstyti aplink vidinę erdvę. Šie jutikliai pasyviai aptinka visus BLE perdavimus iš žymų, mobiliųjų įrenginių ar nešiojamųjų įrenginių ir matuoja jų RSSI. Signalo duomenys siunčiami į centrinį serverį, kuriame padėties nustatymo variklis apskaičiuoja koordinates naudodamas trilateraciją, pirštų atspaudus arba abiejų metodų derinį. Tada serveris gali rodyti padėtį vidiniame žemėlapyje ir suaktyvinti veiksmus, pvz., aliarmus, pranešimus ar geoanalizės ataskaitas.
Režime padėties nustatymas su švyturiaisLogika atvirkštinė: švyturiai yra stacionarūs, o mobilusis įrenginys (telefonas, žyma arba sekiklis) apskaičiuoja savo padėtį pagal aptiktus švyturius. Tai leidžia kurti patalpų navigacijos paslaugas (tipiškas „mėlynas taškas“, kuris juda žemėlapyje), artumo pranešimus (kuponus, pasiūlymus, kontekstinius įspėjimus) ir virtualias geofencijas, kurios suaktyvina veiksmus įėjus arba išėjus iš nurodytos zonos.
Įprastas BLE IPS sistemos diegimas reikalauja kruopštaus planavimo. švyturio arba šliuzo tankisSvarbūs veiksniai yra įrengimo aukštis (stogas, sienos, stulpai), maitinimo šaltinis (akumuliatorius, PoE) ir radijo konfigūracija (reklamos intervalas, TX galia, kanalai). Be to, labai svarbu išsamiai suplanuoti aplinką, užregistruoti visų inkarų koordinates ir dokumentuoti MAC adresus, UUID ir kitus parametrus, kad būtų lengviau atlikti techninę priežiūrą ir šalinti triktis.
Naudojimo atvejai yra labai įvairūs: svarbiausių objektų stebėjimas ligoninėse ir pramonės šakose, pacientų buvimo vietos nustatymas, lankytojų konsultavimas prekybos centruose ar oro uostuose, žmonių srautų analizė, darbo vietos sauga, ribotos zonos kontrolė ir artumo rinkodaros kampanijosTa pati infrastruktūra gali aptarnauti daugelį šių programų vienu metu, o tai pagerina investicijų grąžą.
Realiuose projektuose, pavyzdžiui, dideliame prekybos centre, BLE sistemos buvo diegiamos naudojant ESP32 arba komercinius švyturius signalams rinkti, Kalmano filtrams taikyti, trilateracijai ir pirštų atspaudų ėmimui derinti bei lankytojams pasiūlyti programėlę ar net paprastą darbalaukio sąsają, kurioje rodoma jų padėtis, maršrutai ir lankytinos vietos. Visa tai pasiekiama panaudojant Mažas BLE energijos suvartojimas, suderinamumas su šiuolaikiniais mobiliaisiais įrenginiais ir lengva integracija su debesijos platformomis.
Galiausiai tikslus patalpų padėties nustatymas naudojant „Wi-Fi RTT“, BLE švyturėlius ir papildomas technologijas priklauso nuo vis galingesnės aparatinės įrangos (lustų su ToF, „Bluetooth 5.x/6.0“, „Wi-Fi RTT AP“, hibridinių sekiklių) ir išmaniosios programinės įrangos (trilateracijos, pirštų atspaudų, jutiklių suliejimo, Kalmano filtrų, SLAM) derinio.
Tinkamo derinio pasirinkimas kiekvienam projektui apima kruopščią aplinkos, reikiamo tikslumo lygio, biudžeto ir įrenginių apribojimų analizę, tačiau gera žinia ta, kad šiandien visiškai įmanoma sukurti patikimas, keičiamo dydžio ir gana tikslias sistemas neišleidžiant daug pinigų infrastruktūrai ar neverčiant vartotojo kovoti su nežinomomis technologijomis. Pasidalykite šia informacija, kad daugiau vartotojų sužinotų apie temą.