تحليل مزايا وعيوب تقنيات تحديد المواقع الداخلية مثل RFID وUWB

في سياق إنترنت كل شيء، يتزايد الطلب على تحديد المواقع في السوق، لذلك تم أيضًا اشتقاق تقنيات تحديد المواقع المختلفة. كما نعلم جميعًا، فإن نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) هو تقنية تحديد المواقع الأكثر شيوعًا في الوقت الحالي، ولكن به عيب واضح، وهو عيبه في تحديد المواقع الداخلية، ودقة الاستخدام المدني العام ليست عالية بما يكفي لتلبية متطلبات تحديد المواقع الداخلية. لذلك، تتضمن تقنيات تحديد المواقع شائعة الاستخدام حاليًا: RFID، وUWB، وWIFI، وBluetooth، وما إلى ذلك. دعونا نناقش مزايا وعيوب تقنيات تحديد المواقع هذه أدناه!

تحديد المواقع RFID

المبدأ الأساسي لتحديد موضع RFID هو قراءة المعلومات المميزة (مثل معرف الهوية، وقوة الإشارة المستلمة، وما إلى ذلك) لعلامة RFID المستهدفة من خلال مجموعة من قارئات Honglu الثابتة، وطريقة الجوار الأقرب، وطريقة تحديد المواقع المتعددة الأطراف، والإشارة المستلمة يمكن أيضًا استخدام القوة وما إلى ذلك. تحدد الطريقة موقع علامة RFID الإلكترونية. يتكون الهيكل الأساسي لنظام تحديد المواقع الداخلي RFID عادة من العلامات الإلكترونية RFID والقراء والبرامج الوسيطة وقواعد بيانات الكمبيوتر. يستخدم النظام خوارزمية "أقرب جار" والصيغة التجريبية لحساب إحداثيات علامة تحديد المواقع من خلال تحليل وحساب قوة الإشارة RSSI للعلامة المرجعية والعلامة المعلقة.

ميزة :

1. التكلفة منخفضة جدًا، وتكلفة العلامات الإلكترونية RFID منخفضة، ويمكن نشرها على نطاق واسع؛

2. يوفر نظام RFID نظامين، نشط وسلبي. المخطط السلبي ليس لديه مشكلة في إمدادات الطاقة. يمكن للنظام النشط أيضًا تحقيق استهلاك منخفض للغاية للطاقة، ويمكن أن يستمر لعدة سنوات باستخدام بطارية زر؛

3. معدات المحطة الأساسية RFID غنية نسبيًا، وهناك العديد من المعدات عالية الطاقة ومنتجات القارئ منخفضة الطاقة، وهي أكثر ملاءمة لتنفيذ المشروع وصيانته، ومناسبة للتواصل في مناسبات مختلفة.

عيب:

1. تستخدم تقنية RFID بشكل أساسي لتحديد ما إذا كان الأشخاص موجودين في منطقة معينة، ولا يمكن تتبعها في الوقت الفعلي؛

2. يتم تحديد دقة تحديد المواقع من خلال موضع وكثافة العلامة المرجعية وقارئ UHF RFID؛

3. لتلبية نفس متطلبات الدقة، يعد نشر أجهزة قراءة RFID أمرًا معقدًا نسبيًا وعددها كبير.

سيناريو التطبيق:

معدات القراءة والكتابة RFID مستقرة نسبيًا، لذلك يتم استخدامها على نطاق واسع في مجال تحديد المواقع. لديها تطبيقات ناضجة وآفاق جيدة للاستخدام في الفرز اللوجستي، وتحديد موضع السجون، وتحديد موضع السيارة التي تعمل بالبطارية، وتحديد موضع لوحة ترخيص السيارة الإلكترونية.

تحديد المواقع UWB

في عملية تحديد المواقع UWB (تقنية النطاق العريض للغاية)، يستقبل مستقبل UWB إشارة UWB المرسلة بواسطة العلامة، ويقوم بتصفية تداخل الضوضاء المتنوع المختلط في عملية إرسال الموجات الكهرومغناطيسية للحصول على إشارة تحتوي على معلومات فعالة، ثم يقوم بإجراء قياس المسافة وحساب تحديد المواقع من خلال تحليل وحدة المعالجة المركزية. وتُستخدم خوارزمية TDOA لتحديد المواقع، ويتطلب تحديد المواقع UWB دعماً من 3 محطات قاعدة.

ميزة:

1. لديها المزايا المزدوجة لتحديد المواقع في الوقت الحقيقي وتحديد المواقع بدقة.

2. وقت تأخير تحديد المواقع قصير، ويمكن أن تصل دقة تحديد المواقع إلى حوالي 10 سم؛

3. شبكة تحديد المواقع المخصصة لديها موثوقية عالية.

عيب:

1. يجب ألا تكون هناك عوائق تمنع البث الإذاعي. بمجرد حظر الجدار، يجب إعادة نشره. وبنفس المساحة، يزداد عدد الغرف وسيزداد أيضًا استخدام المحطة الأساسية؛

2. مطلوب شبكة تحديد المواقع كاملة، وأي نقطة تحديد المواقع تحتاج إلى دعم من قبل ثلاث محطات قاعدة لتحديد المواقع. تعتمد خوارزمية تحديد المواقع UWB على تحديد المواقع بثلاث نقاط. إذا تم تقليل عدد المحطات الأساسية، فسوف تتأثر دقة تحديد المواقع بشكل كبير؛

3. يحتاج تحديد المواقع UWB إلى نشر شبكة تحديد المواقع، وبالتالي فإن التكلفة مرتفعة نسبيًا.

سيناريو التطبيق:

يتم استخدام تحديد المواقع UWB بشكل أساسي في الصناعات التي لديها متطلبات عالية نسبيًا للعمليات في الوقت الفعلي أو تحديد المواقع بدقة، مثل الأنفاق والمصانع الكيماوية والسجون والمستشفيات ودور رعاية المسنين والمناجم وغيرها من الصناعات.

تحديد المواقع بلوتوث

تحديد المواقع عبر البلوتوث هو تقنية نقل لاسلكية منخفضة الطاقة لمسافات قصيرة. قم بتثبيت نقطة وصول Bluetooth LAN مناسبة في الداخل، وقم بتكوين الشبكة كوضع اتصال شبكة أساسي يعتمد على عدة مستخدمين، وتأكد من أن نقطة وصول Bluetooth LAN هي دائمًا piconet. يمكن للجهاز الرئيسي الحصول على معلومات موقع المستخدم. تتم إضافة آلية RSSI (قوة الإشارة المستقبلة) إلى نقل حزمة البيانات، ويتم افتراضية النطاق التقريبي للمنتج من خلال RSSI، ومن ثم يتم تحقيق خوارزمية قياس التقاطع المتبادل من خلال طريقة التثليث، ويتم الانتهاء أخيرًا من تحديد المواقع الداخلية .

adva

عدد:

1. المعدات صغيرة الحجم وسهلة الاندماج في أجهزة المساعد الرقمي الشخصي وأجهزة الكمبيوتر والهواتف المحمولة وسهلة النشر.

2. لا يتأثر إرسال البلوتوث بخط الرؤية، طالما أن وظيفة البلوتوث قيد التشغيل بالجهاز، يمكن وضعه؛

عيب:

1. استقرار نظام البلوتوث ضعيف قليلاً، وهو منزعج بشكل كبير من إشارات الضوضاء؛

2. أسعار أجهزة ومعدات البلوتوث مرتفعة نسبياً، كما أن تكلفة صيانة الشبكة مرتفعة نسبياً.

سيناريو التطبيق:

محطات البلوتوث هي في الغالب أساور بلوتوث، والتي تستخدم بشكل أساسي في تحديد مواقع مراكز التسوق، وتحديد مواقع المستشفيات، ومنع فقدان العناصر، وتحديد مواقع مراكز التسوق، وتحديد مواقع أماكن الترفيه، واهتزاز WeChat وغيرها من الأماكن، وكلها متطلبات غير صارمة.

تحديد المواقع واي فاي

يتم الحكم على تحديد موضع WIFI بشكل عام من خلال "أقرب طريقة مجاورة"، أي أي نقطة اتصال أو محطة أساسية هي الأقرب، أي المكان الذي تعتبر فيه. إذا كانت هناك مصادر متعددة قريبة، فيمكن استخدام تحديد المواقع المتقاطعة (تحديد المواقع الثلاثي) لتحسين دقة تحديد المواقع. نظرًا لأن شبكة WiFi أصبحت شائعة، ليست هناك حاجة لوضع معدات خاصة لتحديد المواقع. عندما يقوم المستخدم بتشغيل WIFI أو شبكة الهاتف المحمول أثناء استخدام الهاتف الذكي، فقد يصبح مصدرًا للبيانات. تعتمد طريقة تحديد المواقع WIFI على طريقة نموذج انتشار قوة الإشارة وطريقة التعرف على بصمات الأصابع. تشير طريقة نموذج الانتشار لقوة الإشارة إلى استخدام نموذج معين لخبو القناة المفترض في البيئة الحالية، وتقدير المسافة بين المحطة والموقع المعروف AP وفقًا لعلاقتها الرياضية. إذا سمع المستخدم إشارات AP متعددة، فيمكنه تمرير خوارزمية تحديد المواقع ثلاثية الجوانب للحصول على معلومات موقع المستخدم؛ تعتمد طريقة التعرف على بصمات الأصابع على خصائص انتشار إشارات WiFi، ودمج بيانات الكشف عن نقاط الوصول المتعددة في معلومات بصمات الأصابع، وتقدير الموقع المحتمل للكائن المتحرك من خلال مقارنته بالبيانات المرجعية.

ميزة:

1. يتم نشر WIFI على نطاق واسع ولا يتطلب دقة عالية. بعد الانتهاء من بناء شبكة نقل البيانات WIFI، يمكن تفعيل وظيفة تحديد المواقع WIFI من خلال افتراض خدمة محرك تحديد المواقع؛

2. يمكن استخدام المحطات المتنقلة، مع حذف تكلفة نشر المحطات الطرفية؛

3. التكلفة منخفضة. تبلغ تكلفة وحدة شريحة WIFI حوالي 10 يوان. سعر محطة WIFI الأساسية ونقطة الوصول أقل من 100 يوان، ويمكنها أداء وظائف نقل البيانات وتحديد المواقع، لذلك يمكنها تلبية احتياجات التوسع على نطاق واسع بتكلفة منخفضة.

عيب:

1. سواء تم استخدامه لتحديد المواقع في الداخل أو الخارج، فإن جهاز الإرسال والاستقبال WIFI يمكنه فقط تغطية مساحة داخل دائرة نصف قطرها 90 مترًا؛

2. لا يمكن استخدام هاتف Apple المحمول، ولم تفتح Apple الواجهة المقابلة؛

3. عبء العمل لتحديد المواقع WIFI على خريطة الموقع كبير نسبيًا ؛

4. من السهل أن تتداخل مع الإشارات الأخرى، مما يؤثر على دقتها، واستهلاك الطاقة لجهاز تحديد المواقع مرتفع نسبيًا.

سيناريو التطبيق:

تحديد موضع WIFI مخصص بشكل أساسي للسيناريوهات منخفضة الدقة، مثل تحديد المواقع ذات المناظر الخلابة، وتحديد مواقع مراكز التسوق الكبيرة، وتحديد مواقع مراكز التسوق، وتحديد مواقع أماكن الترفيه، وحضور WIFI لموظفي الشركة، وتسجيل الدخول إلى WIFI، وتحديد مواقع المعارض، وما إلى ذلك.

في سيناريوهات مختلفة، عندما نختار تقنية تحديد المواقع المحددة، يجب علينا أن نأخذ في الاعتبار ليس فقط أداء الدقة، ولكن أيضًا التكلفة واستهلاك الطاقة.