Das Ortungssystem ist in alle Aspekte unseres Lebens eingedrungen, unter denen Satellitennavigation und Geodatentechnologie die ausgereifteste Positionierungstechnologie sind. jedoch, Diese Technologien sind aufgrund des Blocks von Innenbaumaterialien besser für den Einsatz im Freien geeignet, was zu einem schlechten Signal führt, Aus diesem Grund entstand das Indoor Positioning System. Es gibt eine Vielzahl von Indoor-Ortungssystemen, Jedes davon hat seine eigene geeignete Anwendungsbranche und Bluetooth wird in einer Vielzahl von Branchen eingesetzt und gilt als eine der Zukunft von IoT-IPS-Systemen. In diesem Artikel, Sie erfahren, was IPS ist, welche Art von Indoor-Ortungssystem üblicherweise verwendet wird, warum Sie sich für Bluetooth IPS entscheiden sollten, und wie Sie diese umsetzen können.
Was ist ein Indoor Positioning System?
Indoor Positioning System bezieht sich auf das Gerätenetzwerk, das Personen oder Objekte in Innenräumen lokalisieren kann. Es besteht normalerweise aus zwei verschiedenen Elementen: Anker- und Positions-Tags. Anker ist ein Gerät, wie ein Leuchtfeuer oder ein Relais, strategisch in einem definierten Raum platziert. Tags werden von Personen oder Dingen getragen. Anchor ortet entweder aktiv das mobile Gerät und das Tag, oder stellt einen Umgebungsort oder -kontext bereit, den das Gerät kennen muss.
8 Arten von IPS ( Indoor-Ortungssystem)
Es gibt verschiedene IPS auf dem Markt. Wir haben aufgelistet 8 häufig verwendete Indoor-Ortungstechnologien basierend auf ihren Signaltypen, darunter ist die RF-Technologie die am weitesten verbreitete.
Radiofrequenz
Gängige HF-Technologien umfassen RFID, W-LAN, Bluetooth, Zigbee, und UWB. Basierend auf HF-Signalen, Die Position eines Ziels wird unter Verwendung von Funksignalen erfasst, die von einem Sender zu einem Empfänger gesendet werden.
W-LAN & Bluetooth
Wi-Fi und Bluetooth können basierend auf der bestehenden Netzwerkinfrastruktur funktionieren. Es ist einfach zu installieren und kostengünstig. Sein Hauptarbeitsprinzip beinhaltet die Verwendung der empfangenen Signalstärke (RSS), das hängt von der Entfernung zwischen Sender und Empfänger ab. Drei Messungen können verwendet werden, um den Standort von Mobilgeräten zu berechnen, indem einfach die RSS eines Tags zu mehreren Bluetooth-Beacons oder Wi-Fi-Zugangspunkten gemessen wird.
Unterschiedliche Materialien haben unterschiedliche Auswirkungen auf WLAN- und Bluetooth-Signale, was die Genauigkeit der Signale beeinflusst. Um dieses Problem zu überwinden, Einige IPS erstellen RSS-Karten bestimmter Bereiche basierend auf bestimmten Kalibrierungen. Ihre IPS-Genauigkeit kann 1-2 m betragen.
Während ihre Grundprinzipien die gleichen sind, Sie unterscheiden sich in einigen Punkten. Auf der einen Seite, WIFI bietet viel Reichweite, verbraucht aber viel Strom. Auf der anderen Seite, Bluetooth IPS verbraucht weniger Strom, aber die Reichweite ist relativ gering. Bluetooth 4.0 hat eine ideale maximale Reichweite von 100 m hohe Datenraten (bis zu 2.1 Mbit / s), während BLE nur herum hat 60 m LOS und eine wesentlich reduzierte Datenrate (125kbps).
RFID
Elektromagnetische Felder werden verwendet, um an Objekten und Menschen angebrachte Tags zu identifizieren und zu verfolgen. RFID ist eine berührungslose Identifikationstechnologie, Es sendet und empfängt Hochfrequenzsignale im Bereich von 125 kHz bis 5,8 GHz. Lesegeräte und RFID-Tags bildeten das System. RFID wird in drei Arten unterteilt, die passive RFID sind, semi-passive RFID, und aktivem RFID.
Das Lesegerät sendet Impulse an das passive Tag, welche Antwort auf die Anfrage des Lesers durch Zurücksenden von ID-Informationen.
- Passive Tags sind billig, können aber nur wenige Kilobyte Speicher speichern, und der Leser kann nicht mehr als einen Meter an Informationen erhalten.
- Die Antenne und die Gesamtfunktion von semi-passivem RFID sind ähnlich wie bei passivem RFID, mit batteriebetriebenen Tags und anderen einfachen Funktionen.
- Aktives RFID kann eine Bandbreite von ca 100 Meter und kann weitere Informationen speichern, kostet aber auch mehr.
RFID braucht keine Infrarotsysteme, Es werden auch keine Tracking-Informationen bereitgestellt, und sie können in Umgebungen mit Flüssigkeit gestört werden, Metall, oder andere Quellen von Funkstörungen.
Zigbee
Zigbee ist ein stromsparender und kostengünstiger drahtloser Mesh-Netzwerkstandard für batteriebetriebene Geräte, die in drahtlosen Steuerungs- und Überwachungsanwendungen verwendet werden. Es besteht aus vier weiteren Komponenten: Anwendungsschicht, ZDOs, Netzwerkschicht, und Anwendungsobjekte, die von Herstellern vorgegeben werden. Die Zigbee Smart Energy 2.0 Die Spezifikation definiert ein Internetprotokoll-basiertes Kommunikationsprotokoll für die Überwachung, steuern, benachrichtigen, und Automatisierung der Lieferung und Nutzung von Energie und Wasser, wovon Indoor Positioning nur ein Merkmal ist.
UWB
Die UWB-Funkfrequenztechnologie ist ein auf UWB basierendes Ortungssystem. Es ist eine Funktechnologie für den Nahbereich, Kommunikation mit hoher Bandbreite mit starken Mehrwege-Widerstandseigenschaften und einem Grad an Durchlässigkeit von Baumaterialien, der es für typische Innenumgebungen geeignet macht, in denen die Sichtlinie normalerweise außer Sichtweite ist. In Ergänzung, größere Bandbreite bedeutet höhere zeitliche Auflösung. Damit kann die Laufzeit zwischen Sender und Empfänger gemessen werden, was zu besseren Entfernungsschätzungen als RSS führt. Deshalb, Das UWB-System verwendet dreischichtige Messungen, um den Abstand eines Satzes von mindestens drei eingesetzten Ankern von der Umgebung zu bewerten, um die Position von Tags abzuschätzen. Die UWB-Genauigkeit ist derzeit die beste unter IPS, mit einem Fehler von ca 30-50 Zentimeter.
Der Nachteil von UBW IPS besteht darin, dass es eine große Menge an Frequenzbandbreite verbraucht und eine spezielle Bereitstellung erfordert. Um Interferenzen zwischen anderen HF-Signalen zu verhindern, Es gibt gesetzliche Einschränkungen, die Bänder zwischen 3,1 GHz und 10,6 GHz zulassen. Die Signalleistung ist begrenzt. Wenn das System eine Datenübertragung benötigt, Der Arbeitsbereich muss auf 100 m begrenzt werden.
Ultraschallsystem
Diese Systeme beruhen auf Echoortung und messen die Zeitspanne, während der das ausgesendete Ultraschallsignal zum Empfänger zurückkehrt. Zum Beispiel, akustische Navigation und Ranging (Sonar) wird verwendet, um Unterwasserobjekte zu lokalisieren. Es verwendet die Flugzeit, um die Entfernung zwischen ihnen zu berechnen. Einmal gibt es mindestens drei verfügbare Entfernungen, Sie können Standorte mit Trilateration berechnen.
Ultraschallsysteme werden nicht sehr häufig in Anwendungen verwendet. Die Platzierung mehrerer Anker und Bluetooth-Beacons ist erforderlich. Die Genauigkeit kann Submeter erreichen. jedoch, Ultraschallsignale werden tendenziell durch Interferenzen von festen Materialien wie Gebäuden beeinflusst.
Infrarotlicht
Dieses IPS erfordert eine ungehinderte Sichtverbindung (DAS) zwischen Tag und Anker. Er gilt als sehr zuverlässiger Raummelder. Viele Anker sollten für eine genaue Positionierung installiert werden und können aufgrund der geringen Qualität der Signalstärkemessungen, die zum Abschätzen des Standorts von mehreren Ankern erforderlich sind, auf Schwierigkeiten stoßen. VR-Headsets verfolgen derzeit einen ähnlichen Ansatz, Verwenden mehrerer Lichtquellen und reflektierender Objekte, um Personen in einem Raum genau zu lokalisieren.
IMU
Das IMU Indoor Positioning System beinhaltet eine Trägheitsmesseinheit (IMU), die Sensoren wie Beschleunigungsmesser verwendet, Gyroskope, und Magnetometer, um die Bewegung von Objekten im dreidimensionalen Raum zu verfolgen.
Die Bestimmung der Bewegungsrichtung hängt von den Sensoren ab, die eine Bewertung der Relativbewegung der vorherigen Position liefern kann. Durch die Kombination aller Signale mit Algorithmen wie Koppelnavigation können Informationen gewonnen werden.
Die Verwendung von Ankern in der Umgebung wird von IMU nicht gefordert. jedoch, Die IMU-Genauigkeit ist nicht so hoch wie bei den zuvor eingeführten Systemen, seine Fehler summieren sich mit der Zeit und erreichen nach wenigen Sekunden die Größenordnung von Metern. Deshalb, IMU verwendet es oft in Kombination mit anderen Technologien. In Ergänzung, Die Fähigkeit zur Bewegungserkennung kann verwendet werden, um zu erkennen, ob der Teilnehmer, der das Tag trägt, angehalten hat.
Verschiedene Indoor-Ortungsmethoden
Implementierung von Indoor-Location-Technologie, Möglicherweise benötigen Sie unterschiedliche Ortungsmethoden mit unterschiedlichen Hardware- und Softwarelösungen. Deshalb, Sie können Etiketten verwenden, um sich bewegende Objekte zu verfolgen, oder Beacons, wenn das Objekt stationär ist. Tags sind normalerweise kleiner und leichter als Beacons; jedoch, Sie alle haben eine Vielzahl von Konfigurationen, die sich in Preis und Komplexität unterscheiden. Sie können das Gerät nach Bedarf programmieren.
Je nach IPS-Typ und Technologie, Die Lokalisierungsmethoden können wie folgt klassifiziert werden:
AoA/AoD
AoA und AoD berechnen den Winkel, in dem das vom Sender gelieferte Signal das empfangende Gerät erreicht. Sie benötigen mehrere Sensoren und erfordern daher zusätzliche Hardwarekosten, Aber der gute Punkt ist, dass sie eine bessere Genauigkeit bieten. AoA und AoD werden normalerweise in Positionierungssystemen implementiert, die Bluetooth verwenden.
RSSI
Mit RSSI kann der Standort eines Objekts anhand der Stärke des von ihm ausgesandten Signals geschätzt werden. Diese Methode ist aufgrund des negativen Einflusses stationärer und sich bewegender Objekte um den Sender herum auf das Signal weniger effektiv. Es ist in drahtlosen Netzwerken beliebt, zum Beispiel, Bluetooth, W-lan, Faden, und ZigBee.
Multilateration
Dieses Verfahren ist anwendbar, wenn das Netzwerk drei oder mehr Transportgeräte enthält. Sie können die Entfernung zum Zielobjekt messen, sobald die Entfernung zwischen einigen Referenzobjekten ermittelt wurde. Die Drei-Schichten-Methode beinhaltet mathematische Modellierung und wird häufig verwendet, um die Positionierungsgenauigkeit von Wi-Fi zu verbessern, Bluetooth, Ultraschall, und UWB.
Triangulation
Dies ist eine andere Methode, die auf mathematischer Berechnung basiert. Bei der Triangulation wird die Entfernung zu einem Objekt gemessen, indem Dreiecke zwischen Referenzpunkten um das Objekt herum gebildet werden. Triangulation ist eine zusätzliche Ortungsmethode von Wi-Fi, Bluetooth, und UWB-Systeme.
Koppeln
Dies ist eine gängige Indoor-Ortungsmethode, die von der IMU verwendet wird, um den Ort des Ziels zu erkennen, indem die bekannte Position und Geschwindigkeit mit der Streckenberechnung kombiniert werden. Da sich der Positionsfehler mit der Zeit ansammelt, Die Genauigkeit dieser Methode ist nicht hoch.
ZUSCHLAGEN
SLAM-Algorithmen verwenden Daten von Sensoren oder Kameras, um eine Karte des Standorts des Ziels zu erstellen. IMU- und Computer-Vision-Systeme verwenden diese Methode, um die Bewegung und Position von Objekten zu überwachen.
Überlegungen, die Ihre Wahl der Indoor Positioning System-Technologie beeinflussen
Um festzustellen, welche Technologie für den Aufbau Ihres eigenen IPS geeignet ist, Sie müssen eine Vielzahl von Faktoren berücksichtigen und sie gemäß den für das Projekt erforderlichen Spezifikationen abwägen.
Richtigkeit:
Genauigkeit ist das Hauptmerkmal der meisten Indoor-Mapping-Systeme. Eine gute Lösung erfordert oft eine flexible Bereitstellung, was Kosten und Komplexität hinzufügt. Wenn also die genaue Positionierung keine entscheidende Rolle spielt, Sie können sich für billiger entscheiden, einfachere Techniken. Die folgende Tabelle zeigt die beste Genauigkeit, die typischerweise von mehreren Indoor-Ortungssystemen erzielt wird.
Abdeckung und Erweiterbarkeit:
Die Abdeckung ist der Bereich, in dem Standortinformationen verfügbar sind. Techniken mit größerer Abdeckung können weniger Genauigkeit bedeuten.
Anpassungsfähigkeit:
Änderungen in der Umgebung können sich auf die Systemleistung auswirken. Deshalb, wenn Genauigkeit gefragt ist, Die Fähigkeit, mit diesen Veränderungen umzugehen, ist von entscheidender Bedeutung.
Faktor Abtastrate:
Die Anzahl der pro Sekunde erhaltenen Orte ist ein weiteres wesentliches Merkmal, insbesondere für komplexe Systeme, die mehr Rechenleistung und Energie benötigen.
Kosten:
Bereitstellungskosten, Operations Kosten, und Wartungskosten während des Systemlebenszyklus sollten berücksichtigt werden. Einige Technologien erfordern eine feste Installation, während andere mobil sind oder vorhandene Infrastruktur nutzen können. Solche Techniken erfordern häufig eine Kalibrierung und nehmen viel Zeit in Anspruch, was zu Mehrkosten führt, insbesondere wenn die Installation nicht dauerhaft ist.
Warum Bluetooth IPS verwenden?
Frühere Versionen der Bluetooth-Technologie zur Ortung von Innenräumen ermöglichten die Verwendung als Proximity-Lösung basierend auf dem RSSI-Ansatz, unterstützt durch einen dreistufigen Ansatz. Die Positioniergenauigkeit reicht von 1 Meter bis mehrere Meter. Die Einführung der BLE-Technologie in 2010 Ausführung 4.0 macht es zu einer Lösung mit geringem Stromverbrauch. Einige seiner Vorteile umfassen:
- Geringer Stromverbrauch und niedrige Kosten
Diese Eigenschaft macht es zu einem idealen HF-Standard für den Einsatz in Beacons, BLE-Sensoren, und Asset- oder Personal-Tags. - Einfache Bereitstellung
Die einfache Bereitstellung und die flexiblen Hardwareoptionen können im Netzwerk oder unabhängig vom Netzwerk erfolgen und problemlos in das Bluetooth-Ökosystem integriert werden. - Dehnbare Technologie
Erweitern Sie die Technologie auf mehrere standortbezogene Anwendungsfälle — von der Bluetooth-Geräteerkennung, Nachverfolgung von Gütern, Indoor-Standort, und Wegweiser zu Nachbarschaftsdiensten, usw.
Im Laufe der Zeit, Die Technologie erhielt neue Upgrades. Im 2017, Bluetooth 5 erstellte hochgradig skalierbare Mesh-Netzwerke, die eine nicht-hierarchische Viele-zu-Viele-Kommunikation ermöglichen. Mesh-Netzwerke können in Indoor-Ortungssysteme integriert werden, um deren Funktionen zu erweitern und die Ortungsgenauigkeit zu verbessern. Die Freigabe der Version 5.1 im 2019 eröffnet mehr Möglichkeiten für Bluetooth-Ortungsdienste. Neben RSSI, Die neue Peilfunktion ermöglicht es dem System, AoD- und AoA-Triangulationsunterstützung zu verwenden und Zielpositionen mit größerer Genauigkeit zu erkennen. Deshalb, Bluetooth 5.1 öffnet die Tür für eine breite Palette von Anwendungen der Technologie in IPS- und RTLS-Lösungen zusätzlich zu angrenzenden Lösungen.
Bluetooth IPS hat einige offensichtliche Stärken gegenüber anderen funkbasierten Lösungen. Zuerst, Bluetooth Indoor Positioning System ist sehr energieeffizient, die eine lange Lebensdauer von drahtlosen Systemen gewährleistet. Zweitens, Die neue Version bietet eine fortschrittliche Positionierungstechnologie und verbessert die Genauigkeit bis auf den Zentimeter.
Bluetooth ist überall. Laut Bluetooth Market Update 2020, Die jährlichen Lieferungen von standortbasierten Bluetooth-Servicegeräten stiegen an 4 Millionen Einheiten ein 2015 zu 186 Millionen Einheiten ein 2020. Diese Zahl wird voraussichtlich erreicht 538 Millionen bis 2024. BLE findet sich in den meisten Chips und ist in den meisten modernen Mobilgeräten wie Smartphones vorinstalliert. Dies vereinfacht die Technologiebereitstellung und -implementierung erheblich.
Nachfolgend finden Sie eine Liste der Unterschiede zwischen Bluetooth- und anderen HF-Technologieparametern, damit Sie basierend auf Ihren Anforderungen bestimmen können, welches das Richtige für Sie ist.
Wie funktioniert das Bluetooth Indoor Positioning System??
Die BLE-IPS-Lösung verwendet Beacons oder Sensoren, um sendende Bluetooth-Geräte wie Track-Labels zu lokalisieren und zu erkennen, und Smartphones in einem Innenraum. Standortdaten, die von Sensoren erhalten oder von Beacons an mobile Geräte gesendet werden, werden dann von verschiedenen standortbasierten Anwendungen aufgenommen und in Erkenntnisse übersetzt, die mehrere standortbezogene Anwendungsfälle unterstützen.
BLE-Positionierung mit Sensoren
BLE-Sensorpositionierung verwendet BLE-Sensoren an festen Positionen im Innenraum eingesetzt. Sensoren lokalisieren und erkennen Übertragungen von BLE-Smartphones passiv, Asset-Tracking-Tags, Leuchtfeuer, tragbar, Abzeichen für Personalstandorte, und andere Bluetooth-Geräte basierend auf der Signalstärke des Übertragungsgeräts, das sie empfangen. Die Standortdaten werden dann an ein zentrales IPS oder RTLS geliefert. Die Positionierungs-Engine analysiert die Daten und verwendet mehrere Algorithmen, um die Position des Senders zu bestimmen. Diese Koordinaten können verwendet werden, um die Position auf einer Indoor-Karte Ihres Raums zu visualisieren, oder für andere Zwecke, abhängig von der spezifischen Standortanwendung.
BLE-Positionierung mit Beacons
Das Leuchtfeuer für niedrige Höhe signalisierte wiederholt niedrige Höhe. Signale werden von Geräten in der Umgebung erkannt, wie BLE-fähige Sensoren und Smartphones. Wird an festen Stellen im gesamten Innenraum eingesetzt, das Beacon sendet kontinuierlich Signale, die seine eindeutige Kennung enthalten. Dieser Identifikationscode wird abhängig vom gewählten Beacon-Kommunikationsprotokoll periodisch mit anderen Daten gesendet. Ein drahtloses Gerät, das mit einem vorkonfigurierten Dienst oder einer dedizierten Anwendung aktiviert ist, empfängt Signale von einem Beacon oder liefert diese Informationen serverzentriert an einen Server innerhalb der Beacon-Reichweite. Die Erkennung zwischen Geräten und Beacons kann einen auf Nähe basierenden Ortungsdienst ermöglichen, der bestimmt, ob sich Beacons und Geräte in Reichweite voneinander befinden. Die Kommunikation zwischen drahtlosen Geräten oder drei oder mehr Beacons kann verwendet werden, um das multinationale Ortungsgerät RSSI zu passieren, indem mehrere Beacons strategisch im Innenraum platziert werden. Der identifizierte Gerätestandort kann je nach Anwendung bestimmte Aktionen auslösen oder für eine Vielzahl von Anwendungen oder Diensten verwendet werden. Sie können auch ein Beacon auf sich bewegende Objekte setzen und diese durch fest installierte Bluetooth-Sensoren lokalisieren.
Anwendungsfall für die Bluetooth-Ortung im Innenbereich
Es gibt mehrere Lösungen, die Bluetooth IPS unterstützen.
Nachverfolgung von Gütern
Organisationen in vielen Branchen können Bluetooth-Ortungssysteme für den Innenbereich verwenden, um den Standort und Status kritischer Anlagen und Geräte in Echtzeit zu verfolgen.
- Unternehmensbereich: Verbessern Sie die Ressourcen- und Produktivitätszuweisung, indem Sie ein klares Bild von Geräten und Ressourcen auf dem Gelände und in den Einrichtungen großer Unternehmen erstellen
- Gesundheitspflege: Lokalisieren und verfolgen Sie schnell den Standort kritischer Geräte wie Rollstühle und Beatmungsgeräte, indem Sie Asset-Tracking-Funktionen hinzufügen
- Intelligente Fertigung: Schafft Einblick in den Standort und die Bewegung von Geräten, Maschinen, und Ressourcen
- Lagerverwaltung: Kombiniert die Bestandsverfolgung, um Werkzeuge zu lokalisieren, Inventar, und Ausrüstung in großen Einrichtungen
Personal- und Personalverfolgung
Organisationen können Sensoren verwenden, BLE-Leuchtfeuer, und Personen-Tags, um die Standorte von Mitarbeitern und Personen sichtbar zu machen.
- Erkennung von drahtlosen Geräten: Sicherheitsbewusste Einrichtungen wie Firmengebäude und Behörden können Sensoren verwenden, um BLE und andere HF-emittierende Geräte in ihren Innenräumen zu erkennen
- Arbeitsplatzoptimierung: Steigern Sie die Produktivität und betriebliche Effizienz, indem Sie kostengünstige Tags wie Mitarbeiterausweise verwenden, um die Raumnutzung und den Aufenthaltsort der Mitarbeiter in Ihrem Raum sichtbar zu machen.
- Mitarbeitersicherheit: Schaffen Sie sicherere Innenräume, indem Sie Mitarbeiter im Notfall oder bei einer Evakuierung schnell lokalisieren oder benachrichtigen.
- Einsatzbereitschaft: Unterstützen Sie regulatorische Anforderungen und Protokolle, um die Ausbreitung von Krankheiten in ihrem gesamten Bereich zu verhindern und einzudämmen, Werkzeuge verwenden, um eine effektive Hygieneberatung zu ermöglichen, Kontaktverfolgung, Bewusstsein für die Einhaltung der physischen Distanzierung, usw.
Ortungsdienst
Durch die Verwendung von BLE-Innenpositionierung, Organisationen können intelligente Gebäude erstellen, die den Standort nutzen, um eine Vielzahl von Interaktionen zu ermöglichen, Nachrichtenübermittlung, und andere Funktionen.
- Proximity-Messaging: Verbessern Sie überzeugende Kundenerlebnisse, indem Sie Ziele in der Nähe von Anlagen und Benutzern identifizieren, und verwenden Sie diese Daten, um Besucher direkt mit hyperlokalen Inhalten wie Points of Interest in der Nähe von Coupon-Marketingkampagnen anzusprechen
- Geo-Fechten: Erstellen Sie virtuelle geografische Grenzen um verschiedene Bereiche des Innenraums, die beim Betreten des Benutzers bestimmte Aktionen auslösen, Ausgänge, oder in einem bestimmten Gebiet wohnt
- Standort teilen: Ermöglicht Benutzern, ihren Wohnort freizugeben, oder um andere Personen zu finden, einschließlich Familienmitglieder, Freunde, oder Kollegen, innerhalb großer Gebäude
Innennavigation
Das interne Navigations- und Wegfindungssystem über Bluetooth-Ortung macht den Raum sofort vertraut und erkundbar.
- Innennavigation: Verbessern Sie bessere Indoor-Erlebnisse für Branchen wie den Transport von Einzelhandelshotels, Betriebliche Gesundheitsversorgung, usw.
- Blue Dot-Navigation: Mit BLE-Beacons und anderen Indoor-Ortungstechnologien, Unternehmen können das Blue Dot-Erlebnis für Rundum-Navigation und Wegfindung nutzen
Smartes Geschäft
Bluetooth IPS kann verwendet werden, um Standortdaten zu erhalten, die in erstaunliche Geschäftseinblicke übersetzt werden können. Es ortet und überwacht die Bewegung von Personen, Anlage, und Ausrüstung, und dann die Daten analysieren. Ihr Geschäftsbereich kann intelligenter und informierter sein, indem er Visualisierungen darüber erstellt, wie Besucher mit Innenräumen interagieren.
So implementieren Sie die Bluetooth-Ortung im Innenbereich
Die Implementierung von Bluetooth Low Energy Indoor-Location-Projekten hängt von Ihren Spezifikationen ab, Budget, und technischen Möglichkeiten. Als Erstes sollten Sie entscheiden, ob Sie IPS von Grund auf neu erstellen oder in eine bestehende Lösung integrieren möchten. Davon hängt die Wahl Ihrer Positionierungsmethode ab.
Wenn Ihre Bluetooth-Version niedriger ist als 5.1, dann ist RSSI plus Trioxid Ihre einzige Option. Dieser Ansatz gilt für benachbarte Lösungen, die für die folgenden Zwecke bestimmt sind:
- Informationen teilen;
- Auffinden von Points of Interest und Gegenständen;
- Dienstleistungen verbessern.
In einem unserer Projekte, Ein großes Einkaufszentrum bewarb sich unser BLE-Ortungslösungen für den Innenbereich. Geschäftsinhaber nutzen es für Marketingzwecke, wie das Informieren von Besuchern über Rabatte und Werbeangebote. Der Kunde bat uns, ein IPS mit einem BLE-Beacon zu erstellen, das über Bluetooth mit mobilen Anwendungen kommunizieren kann 4.0. Danach wird der Standort des Anwendungsbenutzers bestimmt, das System kann ihnen relevante Informationen liefern.
Ein mobiles SDK, das Signale von Sendern liest und Beacon-Daten an die Cloud sendet, wird erstellt und Ihnen bereitgestellt. Zur Unterstützung von RSSI-Messungen, Trilateration wird verwendet, um den Standort von Anwendungsbenutzern zu berechnen. Deshalb, die Positioniergenauigkeit erreichen kann 1 Meter.
Standortberechnungen können in einer Anwendung oder auf einem Cloud-Server durchgeführt werden. Mobilgeräte führen diese Funktion aus, wenn die Netzwerkverbindung instabil oder nicht verfügbar ist. Das ist mühsam, Sie müssen den Server jedoch nicht immer bereitstellen und sich mit ihm verbinden. Wenn Sie leichte Anwendungen mit geringem Stromverbrauch erstellen möchten, dann können Sie die Schätzung auf dem Server ausführen.
Die Anzahl der Beacons, die Sie im Gerät installiert haben, ist auch eine Funktion, die sich auf die Positionsgenauigkeit auswirkt. Deshalb, um das Ziel richtig zu lokalisieren, Es ist darauf zu achten, dass die Beacon-Dichte hoch genug ist. Unser Bluetooth IPS unterstützt unzählige Beacons mit einer Dichte von mindestens 3-4 Geräte pro 200m².
Wir haben das iBeacon-Protokoll für die Bluetooth-Beacon-Ortung im Innenbereich verwendet, andere Protokolle wie AltBeacon und Googles Eddystone können ebenfalls unterstützt werden. Wir haben Indoor Location Tracking mit Bluetooth Proximity Beacons implementiert. Wir haben neue Funktionen hinzugefügt, verlängerte Batterielebensdauer der Bake, und die Systemeffizienz durch Anpassen von Beacons verbessert. Wenn Ihr System die neueste Version der Bluetooth-Spezifikation unterstützt, dann können AoA und AoD Ihre Option für die präzise Positionierung bei der Bereitstellung von Bluetooth-Ortungsdiensten sein, wie Wegfindung und Echtzeit-Ortung oder -Track.
Apropos AOD, Signale von mehreren Antennen an einem Sender wurden von einem Empfänger mit einer einzigen Antenne gelesen. Jedes Signal erreicht einen bestimmten Winkel mit einem bestimmten ToA. Wir können die AoD und die Entfernung zwischen Sender und Empfänger messen, indem wir die Entfernung zwischen den Senderantennen und das Zeitintervall zwischen den Signalen kennen.
Das Arbeitsprinzip der AoA-Methode ist ähnlich, aber es ist umgekehrt: ein Sender sendet Signale von einer Antenne an mehrere Antennen des Empfangsgeräts.
Wenn das Netzwerk mehr als ein Gerät enthält, Triangulation kann als zusätzliches Positionierungsverfahren verwendet werden, um die Genauigkeit zu verbessern. Um die Ungenauigkeit von Positionsberechnungen zu minimieren, Filteralgorithmen wie die Kalman-Filterung können verwendet werden, um Daten gegenzuprüfen.
Wie bei jedem IPS, Die Verwendung von Bluetooth für Innenräume ist keine perfekte Lösung, da es mit Fehlern und Herausforderungen behaftet sein kann. Die größte Herausforderung von Bluetooth IPS ist die Erkennung von Signalen in lauten Umgebungen. Die Bereitstellung eines lokalen Ortungssystems in einer statischen Umgebung ist einfacher. Wenn Bluetooth IPS in einer Einrichtung oder einem Raum voller sich bewegender Objekte funktioniert, Es ist viel schwieriger, die Signalintegrität aufrechtzuerhalten und Objekte korrekt zu lokalisieren. Dies kann verbessert werden, indem die Anzahl der Beacons pro Quadratmeter in der Einrichtung erhöht wird.
Um sicherzustellen, dass Ihr BLE-basiertes Indoor-Ortungssystem ordnungsgemäß funktioniert, Sie sollten eine detaillierte Karte des Standorts erstellen, an dem Sie das System bereitstellen möchten.
Fazit
Bluetooth ist eine weit verbreitete IPS-Technologie, die Verbindungsstabilität bei minimalem Stromverbrauch bietet. Wenn Sie sicherstellen möchten, dass ein BLE IPS eine geeignete Technologie für Ihr Projekt ist, Zögern Sie nicht, uns zu kontaktieren. Wir haben umfangreiche Erfahrung im Aufbau von SDKS, Beacons anpassen, mobile Anwendungen, Cloud-Plattformen, und andere Lösungen, die zum Bereitstellen von Ortungsdiensten benötigt werden.
