Análise das vantagens e desvantagens das tecnologias de posicionamento interno, como RFID e UWB

No contexto da Internet de Tudo, o mercado tem cada vez mais demanda por posicionamento, então várias tecnologias de posicionamento também foram derivadas. Como todos sabemos, o GPS é a tecnologia de posicionamento mais comum atualmente, mas tem um defeito óbvio, ou seja, sua deficiência no posicionamento interno, e a precisão do uso civil geral não é alta o suficiente para atender aos requisitos de posicionamento interno. Portanto, as tecnologias de posicionamento comumente usadas atualmente incluem: RFID, UWB, WIFI, Bluetooth, etc. Vamos discutir as vantagens e desvantagens dessas tecnologias de posicionamento abaixo!

Posicionamento RFID

O princípio básico do posicionamento RFID é ler as informações características (como ID de identidade, intensidade do sinal recebido, etc.) da Etiqueta RFID alvo por meio de um grupo de leitores fixos Honglu, e o método do vizinho mais próximo, método de posicionamento multilateral, intensidade do sinal recebido, etc. também podem ser usados. O método determina a localização da etiqueta eletrônica RFID. A estrutura básica do sistema de posicionamento interno RFID geralmente consiste em Etiquetas eletrônicas RFID, leitores, middleware e bancos de dados de computador. O sistema usa o algoritmo "vizinho mais próximo" e a fórmula empírica para calcular as coordenadas da etiqueta de posicionamento por meio da análise e cálculo da intensidade do sinal RSSI da etiqueta de referência e da etiqueta pendente.

Vantagem:

1. O custo é muito baixo, o custo das etiquetas eletrônicas RFID é baixo e pode ser implantado em grande escala;

2. O RFID fornece dois esquemas, Ativo e passivo. O esquema passivo não tem problema de fornecimento de energia. O esquema ativo também pode atingir um consumo de energia extremamente baixo e pode durar vários anos com uma bateria tipo botão;

3. O equipamento da estação base RFID é relativamente rico e há muitos equipamentos de alta potência e produtos de leitor de baixa potência, que são mais convenientes para implementação e manutenção de projetos e são adequados para rede em várias ocasiões.

deficiência:

1. A tecnologia RFID é usada principalmente para identificar se há pessoas em uma determinada área e não pode ser rastreada em tempo real;

2. A precisão do posicionamento é determinada pela posição e densidade da etiqueta de referência e do Leitor RFID UHF;

3. Para atender aos mesmos requisitos de precisão, a implantação de leitores RFID é relativamente complexa e o número é grande.

Cenário de aplicação:

O equipamento de leitura e gravação RFID é relativamente estável, por isso é amplamente utilizado no campo de posicionamento. Ele tem aplicações maduras e boas perspectivas de uso em triagem logística, posicionamento de prisões, posicionamento de carros a bateria e posicionamento de placas eletrônicas automotivas.

Posicionamento UWB

No processo de posicionamento UWB (tecnologia de banda ultralarga), o receptor UWB recebe o sinal UWB transmitido pela etiqueta e filtra as várias interferências de ruído misturadas no processo de transmissão de ondas eletromagnéticas para obter um sinal contendo informações efetivas e, em seguida, realiza a medição de distância e o cálculo de posicionamento por meio da análise da unidade de processamento central. O algoritmo TDOA é usado para posicionamento, e o posicionamento UWB requer o suporte de 3 estações base.

Vantagem:

1. Tem as vantagens duplas de posicionamento em tempo real e posicionamento preciso;

2. O tempo de atraso do posicionamento é curto e a precisão do posicionamento pode atingir cerca de 10 cm;

3. A rede de posicionamento dedicada tem alta confiabilidade.

deficiência:

1. Não deve haver obstáculos que bloqueiem a transmissão de rádio. Uma vez que a parede esteja bloqueada, ela precisa ser reimplantada. Com a mesma área, o número de salas aumenta e o uso da estação base também aumentará;

2. Uma rede de posicionamento completa é necessária, e qualquer ponto de posicionamento precisa ser suportado por três estações base de posicionamento. O algoritmo de posicionamento UWB é baseado no posicionamento de três pontos. Se o número de estações base for reduzido, a precisão do posicionamento será bastante afetada;

3. O posicionamento UWB precisa implantar uma rede de posicionamento, então o custo é relativamente alto.

Cenário de aplicação:

O posicionamento UWB é usado principalmente em indústrias que têm requisitos relativamente altos para processos em tempo real ou posicionamento preciso, como túneis, plantas químicas, prisões, hospitais, casas de repouso, minas e outras indústrias.

Posicionamento Bluetooth

O posicionamento Bluetooth é uma tecnologia de transmissão sem fio de baixa potência e curta distância. Instale um ponto de acesso LAN Bluetooth apropriado em ambientes internos, configure ta rede como um modo básico de conexão de rede baseado em multiusuários e garante que o ponto de acesso LAN Bluetooth seja sempre a piconet O dispositivo mestre pode obter as informações de localização do usuário. O mecanismo RSSI (intensidade do sinal recebido) é adicionado à transmissão do pacote de dados, e o alcance aproximado do produto é virtualizado por meio do RSSI, e então o algoritmo de medição de interseção mútua é realizado por meio do método de trilateração, e o posicionamento interno é finalmente concluído.

vantagem:

1. O equipamento é pequeno em tamanho, fácil de integrar em PDAs, PCs e telefones celulares, e fácil de popularizar;

2. A transmissão Bluetooth não é afetada pela linha de visão, desde que a função Bluetooth do dispositivo esteja ligada, ele pode ser posicionado;

deficiência:

1. A estabilidade do sistema Bluetooth é um pouco ruim e é muito perturbada por sinais de ruído;

2. O preço dos dispositivos e equipamentos Bluetooth é relativamente caro e o custo de manutenção da rede é relativamente alto.

Cenário de aplicação:

Os terminais Bluetooth são principalmente pulseiras Bluetooth, que são usadas principalmente no posicionamento de shopping centers, posicionamento de hospitais, prevenção de perda de itens, posicionamento de shopping centers, posicionamento de locais de entretenimento, agitação do WeChat e outros lugares, todos os quais são requisitos não rígidos.

Posicionamento WIFI

O posicionamento WIFI é geralmente julgado pelo "método do vizinho mais próximo", ou seja, qual hotspot ou estação base é o mais próximo, ou seja, onde é considerado estar. Se houver várias fontes próximas, o posicionamento cruzado (posicionamento triangular) pode ser usado para melhorar a precisão do posicionamento. Como o WiFi se tornou popular, não há necessidade de instalar equipamentos especiais para posicionamento. Quando um usuário liga o WIFI ou a rede celular móvel enquanto usa um smartphone, ele pode se tornar uma fonte de dados. O método de posicionamento WIFI é baseado no método do modelo de propagação de intensidade do sinal e no método de identificação de impressão digital. O método do modelo de propagação de intensidade do sinal se refere ao uso de um determinado modelo de desvanecimento de canal assumido no ambiente atual e à estimativa da distância entre o terminal e o AP de localização conhecido de acordo com sua relação matemática. Se o usuário ouvir vários sinais de AP, ele poderá passar o três lados O algoritmo de posicionamento é usado para obter as informações de localização do usuário; o método de reconhecimento de impressão digital é baseado nas características de propagação dos sinais WiFi, combinando os dados de detecção de vários APs em informações de impressão digital e estimando a possível posição do objeto em movimento comparando-o com os dados de referência.

Vantagem:

1. O WIFI é amplamente implantado e não requer alta precisão. Após a conclusão da construção da rede de transmissão de dados WIFI, a função de posicionamento WIFI pode ser ativada assumindo o serviço do mecanismo de posicionamento;

2. Terminais móveis podem ser usados, omitindo o custo de implantação do terminal;

3. O custo é baixo. O módulo de chip do WIFI custa cerca de 10 yuans. O preço da estação base WIFI e do AP é inferior a 100 yuans, e pode executar funções de transmissão de dados e posicionamento, para atender às necessidades de expansão em larga escala a baixo custo.

deficiência:

1. Seja usado para posicionamento interno ou externo, o transceptor WIFI só pode cobrir uma área dentro de um raio de 90 metros;

2. O celular Apple não pode ser usado e a Apple não abriu a interface correspondente;

3. A carga de trabalho do posicionamento WIFI no mapa de localização é relativamente grande;

4. É fácil ser interferido por outros sinais, afetando assim sua precisão, e o consumo de energia do localizador é relativamente alto.

Cenário de aplicação:

O posicionamento WIFI é principalmente para cenários de baixa precisão, como posicionamento de pontos cênicos, posicionamento de grandes shopping centers, posicionamento de shopping centers, posicionamento de locais de entretenimento, atendimento WIFI de funcionários da empresa, login WIFI, posicionamento de exposição, etc.

Em diferentes cenários, quando escolhemos uma tecnologia de posicionamento específica, devemos considerar não apenas o desempenho de precisão, mas também o custo e o consumo de energia.