Analys av fördelar och nackdelar med inomhuspositioneringstekniker som RFID och UWB

I samband med Internet of Everything har marknaden mer och mer efterfrågan på positionering, så olika positioneringsTekniker har också härletts. Som vi alla vet är GPS den vanligaste positioneringstekniken för närvarande, men den har en uppenbar defekt, det vill säga dess brist i inomhuspositionering, och noggrannheten vid allmän civil användning är inte tillräckligt hög för att uppfylla kraven för inomhuspositionering. Därför inkluderar för närvarande vanliga positioneringstekniker: RFID, UWB, WIFI, Bluetooth, etc. Låt oss diskutera fördelarna och nackdelarna med dessa positioneringstekniker nedan!

RFID-positionering

Den grundläggande principen för RFID-positionering är att läsa den karakteristiska informationen (såsom identitets-ID, mottagen signalstyrka, etc.) för mål-RFID-taggen genom en grupp Honglu fasta läsare, och den närmaste grannmetoden, multilateral positioneringsmetod, mottagen signal styrka etc. kan också användas. Metoden bestämmer platsen för den elektroniska RFID-brickan. Den grundläggande strukturen för RFID inomhuspositioneringssystem består vanligtvis av RFID elektroniska taggar, läsare, mellanprogram och datordatabaser. Systemet använder "närmaste granne" algoritm och empirisk formel för att beräkna koordinaterna för positioneringstaggen genom analys och beräkning av signalstyrkan RSSI för referenstaggen och den väntande taggen.

Fördel:

1. Kostnaden är mycket låg, kostnaden för RFID elektroniska taggar är låg, och den kan användas i stor skala;

2. RFID tillhandahåller två scheman, aktiva och passiva. Det passiva systemet har inga problem med strömförsörjningen. Det aktiva schemat kan också uppnå extremt låg strömförbrukning, och det kan hålla i flera år med ett knappbatteri;

3. RFID-basstationsutrustning är relativt rik, och det finns många högeffektsutrustning och lågeffektläsarprodukter, som är mer bekväma för projektimplementering och underhåll och är lämpliga för nätverk vid olika tillfällen.

brist:

1. RFID-teknik används främst för att identifiera om människor finns i ett visst område, och det kan inte spåras i realtid;

2. Positioneringsnoggrannheten bestäms av positionen och densiteten för referensetiketten och UHF RFID-läsaren;

3. För att uppfylla samma noggrannhetskrav är utbyggnaden av RFID-läsare relativt komplex och antalet är stort.

Applikationsscenario:

RFID-läs- och skrivutrustning är relativt stabil, så den används ofta inom positionering. Den har mogna tillämpningar och goda möjligheter för användning inom Logistiksortering, fängelsepositionering, batteribilspositionering och elektronisk registreringsskyltpositionering för fordon.

UWB positionering

I positioneringsprocessen för UWB (ultra-wideband technology) tar UWB-mottagaren emot UWB-signalen som sänds av taggen och Filtrerar de olika brusinterferenser som blandas i den elektromagnetiska vågöverföringsprocessen för att erhålla en signal som innehåller effektiv information, och utför sedan avståndsmätning och positionsberäkning genom den centrala bearbetningsenhetens analys. TDOA-algoritmen används för positionering, och UWB-positioneringen kräver stöd av 3 basstationer.

Fördel:

1. Den har de dubbla fördelarna med realtidspositionering och exakt positionering;

2. Fördröjningstiden för positionering är kort, och positioneringsnoggrannheten kan nå cirka 10 cm;

3. Det dedikerade positioneringsnätverket har hög tillförlitlighet.

brist:

1. Det får inte finnas några hinder som blockerar radiosändning. När väggen väl är blockerad måste den omplaceras. Med samma yta ökar antalet rum och basstationsanvändningen ökar också;

2. Ett komplett positioneringsnätverk krävs och varje positioneringspunkt måste stödjas av tre positioneringsbasstationer. UWB-positioneringsalgoritmen är baserad på trepunktspositionering. Om antalet basstationer minskas kommer positioneringsnoggrannheten att påverkas kraftigt;

3. UWB-positionering måste distribuera ett positioneringsnätverk, så kostnaden är relativt hög.

Applikationsscenario:

UWB-positionering används främst i industrier som har relativt höga krav på realtidsprocesser eller exakt positionering, såsom tunnlar, kemiska anläggningar, fängelser, Sjukhus, äldreboenden, gruvor och andra industrier.

Bluetooth-positionering

Bluetooth-positionering är en trådlös överföringsteknik med låg effekt på korta avstånd. Installera en lämplig Bluetooth LAN-åtkomstpunkt inomhus, konfigurera tnätverket som ett grundläggande nätverksanslutningsläge baserat på flera användare, och se till att Bluetooth LAN-åtkomstpunkten alltid är piconet Huvudenheten kan hämta användarens platsinformation. RSSI-mekanismen (mottagen signalstyrka) läggs till i datapaketöverföringen, och produktens ungefärliga räckvidd virtualiseras genom RSSI, och sedan realiseras mätalgoritmen för ömsesidig skärning genom trilaterationsmetoden, och inomhuspositioneringen är slutligen klar .

fördel:

1. Utrustningen är liten till storleken, lätt att integrera i handdatorer, datorer och mobiltelefoner och lätt att popularisera;

2. Bluetooth-överföringen påverkas inte av siktlinjen, så länge enhetens Bluetooth-funktion är påslagen kan den placeras;

brist:

1. Bluetooth-systemets stabilitet är något dålig och störs kraftigt av brussignaler;

2. Priset på Bluetooth-enheter och -utrustning är relativt dyrt, och kostnaden för nätverksunderhåll är relativt hög.

Applikationsscenario:

Bluetooth-terminaler är mestadels Bluetooth-armband, som huvudsakligen används vid positionering av köpcentrum, sjukhuspositionering, förebyggande av förlust av föremål, positionering av köpcentrum, positionering av nöjesställen, WeChat-shake och andra platser, som alla är icke-rigida krav.

WIFI positionering

WIFI-positionering bedöms i allmänhet av "närmaste granne-metoden", det vill säga vilken hotspot eller basstation som är närmast, det vill säga var den anses vara. Om det finns flera källor i närheten kan korspositionering (triangulär positionering) användas för att förbättra positioneringsnoggrannheten. Eftersom WiFi har blivit populärt finns det ingen anledning att lägga ut specialutrustning för positionering. När en användare har aktiverat WIFI eller mobilt mobilnät medan han använder en smartphone kan det bli en datakälla. WIFI-positioneringsmetoden är baserad på metoden för utbredning av signalstyrka och metoden för identifiering av fingeravtryck. Utbredningsmodellmetoden för signalstyrka hänvisar till att använda en viss kanalfädningsmodell som antas i den aktuella miljön, och att uppskatta avståndet mellan terminalen och den kända positionen AP enligt dess matematiska förhållande. Om användaren hör flera AP-signaler kan de passera den tresidiga. Positioneringsalgoritmen används för att erhålla användarens platsinformation; Fingeravtrycksigenkänningsmetoden är baserad på utbredningsegenskaperna för WiFi-signaler, kombinerar detekteringsdata från flera AP:er till fingeravtrycksinformation, och uppskattar den möjliga positionen för det rörliga objektet genom att jämföra det med referensdata.

Fördel:

1. WIFI är brett utplacerat och kräver ingen hög precision. Efter att konstruktionen av WIFI-dataöverföringsnätverket har slutförts, kan WIFI-positioneringsfunktionen aktiveras genom att anta positioneringsmotortjänsten;

2. Mobila terminaler kan användas, utan kostnaden för terminalinstallation;

3. Kostnaden är låg. Chipmodulen för WIFI är cirka 10 yuan. Priset på WIFI-basstation och AP är mindre än 100 yuan, och det kan utföra dataöverföring och positioneringsfunktioner, så att det kan möta behoven av storskalig expansion till låg kostnad.

brist:

1. Oavsett om den används för positionering inomhus eller utomhus, kan WIFI-transceivern endast täcka ett område inom en radie av 90 meter;

2. Apple-mobiltelefonen kan inte användas och Apple har inte öppnat motsvarande gränssnitt;

3. Arbetsbelastningen med WIFI-positionering på platskartan är relativt stor;

4. Det är lätt att störas av andra signaler, vilket påverkar dess noggrannhet, och energiförbrukningen för lokaliseringsanordningen är relativt hög.

Applikationsscenario:

WIFI-positionering är huvudsakligen för lågprecisionsscenarier, såsom scenisk platspositionering, stor köpcentrumpositionering, köpcentrumpositionering, nöjesplatspositionering, företagsanställd WIFI-närvaro, WIFI-inloggning, utställningspositionering, etc.

I olika scenarier, när vi väljer en specifik positioneringsteknik, måste vi ta hänsyn till inte bara noggrannhetsprestandan, utan även kostnaden och energiförbrukningen.