Analisi dei vantaggi e degli svantaggi delle tecnologie di posizionamento indoor come RFID e UWB

Nel contesto dell'Internet of Everything, il mercato ha sempre più richiesta di posizionamento, quindi sono state derivate anche varie tecnologie di posizionamento. Come tutti sappiamo, il GPS è la tecnologia di posizionamento più comune al momento, ma ha un difetto evidente, ovvero la sua carenza nel posizionamento indoor, e la precisione dell'uso civile generale non è sufficientemente elevata per soddisfare i requisiti del posizionamento indoor. Pertanto, le tecnologie di posizionamento attualmente comunemente utilizzate includono: RFID, UWB, WIFI, Bluetooth, ecc. Di seguito discutiamo i vantaggi e gli svantaggi di queste tecnologie di posizionamento!

Posizionamento RFID

Il principio di base del posizionamento RFID è leggere le informazioni caratteristiche (come ID identità, potenza del segnale ricevuto, ecc.) del tag RFID di destinazione tramite un gruppo di lettori fissi Honglu e possono essere utilizzati anche il metodo del vicino più prossimo, il metodo di posizionamento multilaterale, la potenza del segnale ricevuto, ecc. Il metodo determina la posizione del tag elettronico RFID. La struttura di base del sistema di posizionamento RFID indoor di solito è composta da Tag elettronici RFID, lettori, middleware e database informatici. Il sistema utilizza l'algoritmo "nearest neighbor" e la formula empirica per calcolare le coordinate del tag di posizionamento attraverso l'analisi e il calcolo della potenza del segnale RSSI del tag di riferimento e del tag in sospeso.

Vantaggio:

1. Il costo è molto basso, il costo dei tag elettronici RFID è basso e può essere distribuito su larga scala;

2. RFID fornisce due schemi, attivo e passivo. Lo schema passivo non ha problemi di alimentazione. Lo schema attivo può anche raggiungere un consumo energetico estremamente basso e può durare diversi anni con una batteria a bottone;

3. L'attrezzatura della stazione base RFID è relativamente ricca e ci sono molte attrezzature ad alta potenza e prodotti di lettura a bassa potenza, che sono più convenienti per l'implementazione e la manutenzione del progetto e sono adatti per la creazione di reti in varie occasioni.

difetto:

1. La tecnologia RFID è utilizzata principalmente per identificare se le persone si trovano in una determinata area e non può essere tracciata in tempo reale;

2. La precisione del posizionamento è determinata dalla posizione e dalla densità del tag di riferimento e del Lettore RFID UHF;

3. Per soddisfare gli stessi requisiti di precisione, l'implementazione dei lettori RFID è relativamente complessa e il numero è elevato.

Scenario applicativo:

L'attrezzatura di lettura e scrittura RFID è relativamente stabile, quindi è ampiamente utilizzata nel campo del posizionamento. Ha applicazioni mature e buone prospettive di utilizzo nella selezione logistica, nel posizionamento in carcere, nel posizionamento di auto a batteria e nel posizionamento di targhe elettroniche per autoveicoli.

Posizionamento UWB

Nel processo di posizionamento UWB (tecnologia a banda ultra larga), il ricevitore UWB riceve il segnale UWB trasmesso dal tag e filtra le varie interferenze di rumore miscelate nel processo di trasmissione delle onde elettromagnetiche per ottenere un segnale contenente informazioni efficaci, quindi esegue la misurazione della distanza e il calcolo del posizionamento tramite l'analisi dell'unità di elaborazione centrale. L'algoritmo TDOA viene utilizzato per il posizionamento e il posizionamento UWB richiede il supporto di 3 stazioni base.

Vantaggio:

1. Ha il doppio vantaggio del posizionamento in tempo reale e del posizionamento preciso;

2. Il ritardo del posizionamento è breve e la precisione del posizionamento può raggiungere circa 10 cm;

3. La rete di posizionamento dedicata ha un'elevata affidabilità.

difetto:

1. Non devono esserci ostacoli che bloccano la trasmissione radio. Una volta bloccato il muro, è necessario ridistribuirlo. Con la stessa area, il numero di stanze aumenta e anche l'utilizzo della stazione base aumenterà;

2. È richiesta una rete di posizionamento completa e ogni punto di posizionamento deve essere supportato da tre stazioni base di posizionamento. L'algoritmo di posizionamento UWB si basa sul posizionamento a tre punti. Se il numero di stazioni base viene ridotto, la precisione del posizionamento sarà notevolmente influenzata;

3. Il posizionamento UWB deve distribuire una rete di posizionamento, quindi il costo è relativamente elevato.

Scenario applicativo:

Il posizionamento UWB è utilizzato principalmente in settori che hanno requisiti relativamente elevati per processi in tempo reale o posizionamento preciso, come tunnel, impianti chimici, prigioni, ospedali, case di cura, miniere e altri settori.

Posizionamento Bluetooth

Il posizionamento Bluetooth è una tecnologia di trasmissione wireless a bassa potenza e breve distanza. Installare un punto di accesso LAN Bluetooth appropriato all'interno, configurare tla rete come modalità di connessione di rete di base basata su più utenti e assicura che il punto di accesso LAN Bluetooth sia sempre il piconet. Il dispositivo master può ottenere le informazioni sulla posizione dell'utente. Il meccanismo RSSI (intensità del segnale ricevuto) viene aggiunto alla trasmissione del pacchetto dati e la portata approssimativa del prodotto viene virtualizzata tramite RSSI, quindi l'algoritmo di misurazione dell'intersezione reciproca viene realizzato tramite il metodo di trilaterazione e il posizionamento interno viene infine completato.

vantaggio:

1. L'apparecchiatura è di piccole dimensioni, facile da integrare in PDA, PC e telefoni cellulari e facile da diffondere;

2. La trasmissione Bluetooth non è influenzata dalla linea di vista, finché la funzione Bluetooth del dispositivo è attivata, può essere posizionata;

difetto:

1. La stabilità del sistema Bluetooth è leggermente scarsa ed è fortemente disturbata dai segnali di rumore;

2. Il prezzo dei dispositivi e delle apparecchiature Bluetooth è relativamente costoso e il costo della manutenzione della rete è relativamente alto.

Scenario applicativo:

I terminali Bluetooth sono per lo più braccialetti Bluetooth, che vengono utilizzati principalmente nel posizionamento nei centri commerciali, nel posizionamento negli ospedali, nella prevenzione della perdita di articoli, nel posizionamento nei centri commerciali, nel posizionamento nei luoghi di intrattenimento, nel WeChat shake e in altri luoghi, tutti requisiti non rigidi.

Posizionamento WIFI

Il posizionamento WIFI è generalmente giudicato dal "metodo del vicino più prossimo", ovvero, quale hotspot o stazione base è il più vicino, ovvero, dove è considerato essere. Se ci sono più fonti nelle vicinanze, il posizionamento incrociato (posizionamento triangolare) può essere utilizzato per migliorare la precisione del posizionamento. Poiché il WiFi è diventato popolare, non è necessario disporre di attrezzature speciali per il posizionamento. Quando un utente ha attivato il WIFI o la rete cellulare mobile mentre utilizza uno smartphone, può diventare una fonte di dati. Il metodo di posizionamento WIFI si basa sul metodo del modello di propagazione della potenza del segnale e sul metodo di identificazione delle impronte digitali. Il metodo del modello di propagazione della potenza del segnale si riferisce all'utilizzo di un determinato modello di dissolvenza del canale assunto nell'ambiente corrente e alla stima della distanza tra il terminale e l'AP di posizione noto in base alla sua relazione matematica. Se l'utente sente più segnali AP, può superare il trilaterale L'algoritmo di posizionamento viene utilizzato per ottenere le informazioni sulla posizione dell'utente; il metodo di riconoscimento delle impronte digitali si basa sulle caratteristiche di propagazione dei segnali WiFi, combinando i dati di rilevamento di più AP in informazioni sulle impronte digitali e stimando la possibile posizione dell'oggetto in movimento confrontandola con i dati di riferimento.

Vantaggio:

1. Il WIFI è ampiamente distribuito e non richiede elevata precisione. Dopo il completamento della costruzione della rete di trasmissione dati WIFI, la funzione di posizionamento WIFI può essere attivata assumendo il servizio del motore di posizionamento;

2. Possono essere utilizzati terminali mobili, omettendo il costo di distribuzione del terminale;

3. Il costo è basso. Il modulo chip del WIFI costa circa 10 yuan. Il prezzo della stazione base WIFI e dell'AP è inferiore a 100 yuan e può eseguire funzioni di trasmissione dati e posizionamento, quindi può soddisfare le esigenze di espansione su larga scala a basso costo.

difetto:

1. Sia che venga utilizzato per il posizionamento interno o esterno, il ricetrasmettitore WIFI può coprire solo un'area entro un raggio di 90 metri;

2. Il telefono cellulare Apple non può essere utilizzato e Apple non ha aperto l'interfaccia corrispondente;

3. Il carico di lavoro del posizionamento WIFI sulla mappa della posizione è relativamente grande;

4. È facile essere interferito da altri segnali, influenzando così la sua precisione e il consumo energetico del localizzatore è relativamente elevato.

Scenario applicativo:

Il posizionamento WIFI è principalmente per scenari a bassa precisione, come il posizionamento di punti panoramici, il posizionamento di grandi centri commerciali, il posizionamento di centri commerciali, il posizionamento di locali di intrattenimento, la presenza WIFI dei dipendenti aziendali, l'accesso WIFI, il posizionamento di esposizioni, ecc.

In diversi scenari, quando scegliamo una tecnologia di posizionamento specifica, dobbiamo considerare non solo le prestazioni di precisione, ma anche i costi e il consumo energetico.