Wi-Fi, UWB y Bluetooth, ¿qué precisión de posicionamiento en interiores es sólida?

- Apr 17, 2020-

Como sabemos, en el contexto de Internet de las cosas, la adquisición y aplicación de información de ubicación se está volviendo cada vez más importante. En comparación con el posicionamiento en exteriores, el entorno de trabajo del posicionamiento en interiores es más complejo y delicado, y su tecnología es más diversa. Por ejemplo, personal inteligente de fábrica y gestión y programación de carga, gestión de seguridad de producción, navegación de búsqueda de automóviles de estacionamiento subterráneo, personal inteligente de construcción / gestión de posicionamiento de visitantes, navegación de ubicación de exhibición, etc.

En general, podemos dividir las tecnologías de posicionamiento en interiores en posicionamiento Wi-Fi, posicionamiento ZigBee, posicionamiento Bluetooth, posicionamiento UWB, posicionamiento RFID, posicionamiento satelital, posicionamiento de disparo de baja frecuencia, posicionamiento de estación base, posicionamiento acústico, posicionamiento óptico, posicionamiento geomagnético, etc. Dejemos que' s discuta las tres tecnologías comunes de posicionamiento en interiores de WiFi, UWB y Bluetooth.

Wi-Fi

El posicionamiento de Wi-Fi comenzó a aplicarse en el campo de la supervisión del personal basado en etiquetas de posicionamiento alrededor de 2010. En 2013, también surgieron aplicaciones como la detección de Wi-Fi basada en teléfonos móviles.

Wi-Fi 6

En la actualidad, el posicionamiento Wi-Fi es una tecnología de posicionamiento en interiores popular, y su método de posicionamiento se basa en el método del modelo de propagación de la intensidad de la señal y el método de reconocimiento de huellas dactilares.

El método del modelo de propagación de la intensidad de la señal se refiere al uso de cierto modelo de desvanecimiento de canal asumido en el entorno actual para estimar la distancia entre el terminal y la ubicación AP conocida de acuerdo con su relación matemática. Si el usuario escucha múltiples señales AP, puede pasar a través del algoritmo de Posicionamiento de tres lados para obtener la información de ubicación del usuario' El método de identificación de huellas dactilares se basa en las características de propagación de la señal de Wi-Fi, los datos de detección de múltiples AP se combinan en información de huellas dactilares, y la posible posición del objeto en movimiento se estima comparando con los datos de referencia.

En algunos escenarios donde la precisión de posicionamiento es el nivel del medidor, se puede usar Wi-Fi para cobertura. Esta tecnología es adecuada para el posicionamiento y la navegación de personas / automóviles, instituciones médicas, centros comerciales, parques temáticos y otros escenarios.

Bluetooth

Alrededor de 2014, la tecnología de posicionamiento basada en Bluetooth comenzó a aplicarse en el campo de la monitorización y el posicionamiento.

En julio 2017, se lanzó oficialmente la malla Bluetooth. En un año y medio, se han certificado más de 105 productos con funciones de red de malla Bluetooth, incluidos chips, pilas de protocolos, módulos y proveedores de productos terminales.

Para satisfacer la creciente demanda del mercado de servicios de ubicación, el nuevo estándar Bluetooth 5. 1 ha agregado una función direccional, que puede ayudar al dispositivo a aclarar la dirección de la señal Bluetooth, y luego ayudar al desarrollador a interpretar la solución de proximidad Bluetooth de la dirección del dispositivo para lograr una ubicación de nivel centímetro Sistema de posicionamiento Bluetooth de precisión.

Las soluciones de servicio Bluetooth basadas en la ubicación generalmente se dividen en dos categorías: soluciones de proximidad y sistemas de posicionamiento. Ya sea en posicionamiento en tiempo real o en interiores, el principio es similar. Es decir, el mecanismo RSSI (intensidad de señal recibida) se agrega a la transmisión del paquete de datos, y el rango aproximado del producto se virtualiza a través de RSSI. Algoritmo de medición, y finalmente completar el posicionamiento en interiores.

Posicionamiento Bluetooth, siempre que el dispositivo' s la función Bluetooth esté activada, puede ubicarla. Con el lanzamiento de Bluetooth 5. X y muchos más teléfonos inteligentes / almohadillas / computadoras portátiles que se integran con Bluetooth, se espera que Bluetooth obtenga mucha más participación del mercado de servicios basados ​​en la ubicación. De acuerdo con el" {{3 }} Bluetooth Market Update" ;, los servicios de ubicación se han convertido en la solución Bluetooth de más rápido crecimiento, y se espera que su tasa de crecimiento anual compuesta alcance el 43% en los próximos cinco años.

El posicionamiento Bluetooth se utiliza tanto para el posicionamiento a pequeña escala como a gran escala de personas / activos, como salas o tiendas de una sola planta, salas de exposiciones, estadios, almacenes, fábricas.

UWB

En los últimos años, a medida que las soluciones de chips UWB han madurado y los costos han caído, han surgido compañías nacionales que estudian la tecnología de posicionamiento UWB. UWB es una tecnología de posicionamiento inalámbrico con alta velocidad de transmisión (hasta 1000 Mbps o más), baja potencia de transmisión y fuerte capacidad de penetración.

UWB

El posicionamiento UWB es un multisensor que utiliza TDOA (diferencia de tiempo de llegada, diferencia de tiempo de llegada) y algoritmo de posicionamiento AOA para analizar la posición de la etiqueta, con resolución de múltiples rutas, alta precisión, precisión de posicionamiento que puede alcanzar el nivel de centímetro y otras características.

TDOA es un método de posicionamiento que utiliza la diferencia horaria de llegada, también conocido como posicionamiento hiperbólico. La tarjeta de etiqueta envía una señal UWB externamente, y todas las estaciones base dentro de la cobertura inalámbrica de la etiqueta recibirán la señal inalámbrica. Si dos estaciones base con puntos de coordenadas conocidos reciben la señal y la distancia entre la etiqueta y las dos estaciones base es diferente, entonces los puntos de tiempo en los que las dos estaciones base reciben la señal son diferentes.

Los sistemas de posicionamiento basados ​​en el tiempo de la señal, como UWB, deben volver a implementarse una vez que se encuentran con la oclusión de la pared. Para la misma área, el número de habitaciones se duplicará y el uso de la estación base también se duplicará. Será más fácil desplegar estaciones base en espacios abiertos.

Las industrias que actualmente utilizan la tecnología de posicionamiento UWB son túneles, plantas químicas, prisiones, hospitales, hogares de ancianos, minas y otras industrias.

Comparación de la tecnología de posicionamiento de la red de área local.

Las tecnologías de posicionamiento mencionadas anteriormente basadas en la red de área local inalámbrica, entre ellas, el sistema de posicionamiento de banda ultra ancha, la precisión de posicionamiento generalmente es de hasta un centímetro, pero dicho rango de aplicación de posicionamiento es pequeño, la red necesita ser redistribuida y los usuarios necesitan Para utilizar señales dedicadas, el equipo de medición tiene un costo de implementación relativamente alto. Aunque la precisión de otros métodos de posicionamiento es ligeramente peor, el costo también es menor. Generalmente, la intensidad de la señal se utiliza como referencia.

Estos tipos de redes inalámbricas de área local generalmente se usan en escenas interiores. Debido a la compleja influencia del ambiente interior, la intensidad de recepción de la señal fluctuará fácilmente. Es difícil lograr un posicionamiento preciso utilizando solo la intensidad de la señal.

Por lo tanto, dependiendo de los parámetros de medición, el posicionamiento también se puede lograr utilizando un método basado en el tiempo de llegada de la señal recibida y un método basado en el ángulo de llegada de la señal recibida.

Las tres tecnologías de Wi-Fi, Bluetooth y UWB, en términos de precisión de posicionamiento, UWB puede alcanzar un posicionamiento de nivel centímetro, Bluetooth es de nivel centímetro a medidor, y Wi-Fi es solo precisión de nivel de medidor; En términos de interferencia, UWB es significativamente mejor que los otros dos; en términos de distancia de transmisión, Wi-Fi es el más alejado, UWB es el segundo y Bluetooth es el más corto; Adicionalmente;IEn términos de costo de construcción, los costos de UWB son mucho más altos que Wi-Fi y Bluetooth, Wi-Fi y Bluetooth pueden interactuar mejor con los teléfonos inteligentes actuales; En términos de consumo de energía, Bluetooth usa menos energía, UWB es el segundo y Wi-Fi es el más alto. Si consideramos todos estos factores, es probable que Bluetooth tenga una buena oportunidad de convertirse en una nueva moda en el mercado de posicionamiento en interiores, y otras tecnologías tendrán sus propios mercados.