Bluetooth Indoor Positioning vs. GPS:Heres the Inside Scoop

Wenn wir bei Link Labs mit Betriebsleitern über die Lokalisierung ihrer Assets in Innenräumen sprechen, beziehen sich die Bedenken, die wir am meisten hören, auf die Genauigkeit, Zuverlässigkeit und Datennutzung verschiedener Lösungen. Zwei Ortungsmethoden tauchen immer wieder auf:GPS und Bluetooth Indoor-Ortung.

Eine schwache Genauigkeit in Innenräumen kann frustrierend sein, wenn Sie mit einem Echtzeit-Ortungssystem (RTLS) arbeiten, da Sie nicht möchten, dass ein System regelmäßig meldet, dass sich das Gerät in einem anderen Raum befindet – oder noch schlimmer, in einem anderen Etage – als dort, wo es sich tatsächlich befindet. In einigen Anwendungsfällen kann diese Genauigkeit jedoch ausreichend sein.

Die Systemzuverlässigkeit ist ein weiteres bemerkenswertes Problem, wie jeder bestätigen kann, der während eines Telefonats den Empfang verloren hat – nur im RTLS-Kontext muss anstelle eines Telefongesprächs ein teures Gerät gefunden oder ersetzt werden.

Eine RTLS-Lösung mit geringer Genauigkeit und Zuverlässigkeit führt mit ziemlicher Sicherheit zu Frustration und Ineffizienz. Wenn Sie ein Indoor-Positionierungssystem nicht verwenden können, um Ihre Ausrüstung genau zu lokalisieren, ist es dann tatsächlich effizienter als die Suche mit anderen Mitteln?

Indoor-Positionierungsgenauigkeit und -zuverlässigkeit

Die meisten Leute wissen nicht genau, was GPS ist und was nicht. Da diese Technologie in alles integriert wurde, von Smartphones bis hin zu Fitnessuhren, ist es leicht, einen Punkt auf einer Kartenanwendung mit einer GPS-Position zu verwechseln. GPS, wie wir es kennen, liest sozusagen selten allein; Insbesondere Smartphones verwenden eine Vielzahl zusätzlicher Eingaben, um einen Standort zu identifizieren – Wi-Fi-Sniffing, Mobilfunkinformationen usw. Und diese zusätzlichen Eingaben werden in Innenräumen stark benötigt.

Während GPS perfekt ist, wenn Sie mit dem Auto unterwegs sind, draußen oder sogar in Innenräumen in der Nähe von Fenstern, hat GPS Schwierigkeiten, in Innenräumen zu funktionieren. Dies liegt vor allem daran, dass GPS-Signale allein nicht stark genug sind, um tief in Gebäude einzudringen und eine zuverlässige Objektverfolgung in Innenräumen zu ermöglichen. Außerdem benötigen GPS-Geräte ein weiteres Netzwerk zur Übertragung der vom Gerät ermittelten Koordinaten. In der Regel handelt es sich dabei um ein Mobilfunk- oder Wi-Fi-Netzwerk, aber für Asset-Tracking-Anwendungen können diese Backhaul-Methoden teuer, unzuverlässig oder beides sein.

Es gibt Technologien zur Verstärkung dieser Signale (wie GPS-Repeater und GPS-Gateways), und diese können nützlich sein, wenn Sie kein hohes Maß an Präzision für Ihr Asset-Tracking benötigen – zum Beispiel, wenn Sie nur wissen möchten, an welchem ​​Ende Ihres Lagers ein Teil gefunden werden kann. Wenn Sie jedoch einen bestimmten Wagen verfolgen müssen, werden selbst diese GPS-verstärkenden Technologien Ihre Anforderungen wahrscheinlich nicht erfüllen.

Als Alternative zu GPS kann ein intelligenter Bluetooth Low Energy (LE)-Beacon . der Standort auf dem Gerät berechnet und an das Gateway gemeldet werden kann eine höhere Genauigkeit bieten. Und die Verwendung von Bluetooth LE löst auch die Backhaul-Herausforderung auf elegante Weise.

Die Art und Weise, wie Link Labs die Positionsgenauigkeit in Innenräumen implementiert, besteht darin, die Dichte von Bluetooth LE-Beacons in einem Bereich zu erhöhen. Bei anderen leistungspegelbasierten Technologien ist dies ähnlich:Je mehr Dateneingaben in den Ortungsalgorithmus eingehen, desto höher ist die Genauigkeit. In unseren Lösungen nennen wir unseren Ansatz Just-Right-Präzision. Das heißt, wenn Sie „hier“ mehr Genauigkeit benötigen, aber „dort“ mit geringerer Genauigkeit arbeiten können, kann dasselbe System sowohl Präzision als auch Effizienz berücksichtigen, anstatt Sie zu zwingen, sich für welches zu entscheiden Priorität ist wichtiger und beißen in den sauren Apfel. So haben Sie beispielsweise eine große Abdeckung in Geräteräumen und eine schlechte (oder keine) Abdeckung in Badezimmern.

Datennutzungskosten für RTLS-Lösungen

Die versteckten Kosten der Datennutzung entstehen durch den Overhead des Internetprotokollstapels – was ansonsten eine 10-Byte-Standortaktualisierungsnachricht an das Netzwerk wäre, wird zu einer 1-Kilobyte-(1000-Byte-)Nachricht. Multiplizieren Sie diese Differenz (100x) mit der Anzahl der Tracking-Geräte und der Häufigkeit der Standortaktualisierungen, und Sie werden verstehen, warum die Datennutzung ein so großer Kostentreiber für das Indoor-Asset-Tracking sein kann.

Die versteckten Datenkosten werden den Kunden in Systemen aufgebürdet, die die verfügbaren Wi-Fi-Netzwerke nutzen. Wenn jedoch Mobilfunknetze für den Backhaul verwendet werden, können die Anzahl der Verbindungen (jeweils mit eigenen Gebühren) und die Menge der gesendeten Daten einen Anwendungsfall entscheiden.

Im Vergleich zu GPS-Geräten mit Mobilfunkverbindung bietet unser Ansatz zur Indoor-Positionierung auch einen großen Datenkostenvorteil. Wir installieren eine eigenständige Netzwerkschicht für unsere Implementierungen, die die Wi-Fi-Netzwerke der Kunden nicht berührt. Dieses Netzwerk verwendet unser Symphony Link-Protokoll und verwendet eine Stern-in-Stern-Netzwerktopologie, um Daten zu einer kleinen Anzahl von Verbindungen zusammenzufassen. Viele Bluetooth LE-Geräte können mit jedem unserer Access Points kommunizieren, und ein Gateway kann mit vielen Access Points kommunizieren. Gateways aggregieren und komprimieren Daten und senden sie an das Internet. Vor diesem Hintergrund ist Bluetooth LE ideal für einen festen Standort mit vielen Sensoren, da Sie eine One-to-Many-Architektur verwenden können, bei der sich Ihre teure Mobilfunkverbindung an einem Gateway befindet, das zu jedem Zeitpunkt 100 Sensoren durch ihn zurücktransportiert. statt einmal für jedes einzelne Gerät, wie dies bei GPS-Geräten der Fall sein könnte.

Wenn Sie sich für IoT-Infrastruktur begeistern, finden Sie auf unserer Website viel zu LoRaWAN und insbesondere zu Symphony Link, das Sie möglicherweise interessant und informativ finden könnten – sowie diesen Vergleich von RF Wireless World (der etwas veraltet, aber immer noch hilfreich ist).

Weitere Überlegungen

Obwohl Genauigkeit, Zuverlässigkeit und Datennutzung die wichtigsten Bedenken von Betriebsteams sind, die den Einsatz eines Indoor-Positionierungssystems in Betracht ziehen, sind dies bei weitem nicht die einzigen Bedenken.

Hier sind einige andere Anliegen, zu denen wir unsere Kunden und Interessenten beraten haben:

• Die Kosten für jedes Ortungsgerät (Bluetooth ist in dieser Hinsicht auch deutlich günstiger als GPS).
• Die Kosten für die Wartung dieser Geräte – sowohl für den Austausch der Einheiten als auch für den Austausch der Batterien in den Einheiten. GPS-Geräte benötigen viel Strom, während Bluetooth LE auf lange Akkulaufzeiten optimiert ist.
• Die Sicherheit des Systems, insbesondere im Laufe der Zeit.
• Die Fähigkeit des Systems, unabhängig vom allgemeinen WLAN oder kabelgebundenen Netzwerken des Gebäudes zu funktionieren

Jede Anwendung hat andere Bedürfnisse und Anforderungen. Deshalb arbeiten wir unermüdlich mit unseren Kunden zusammen, um ihre Anwendungsfälle und ihre Geschäftsanforderungen zu verstehen und dann Lösungen vorzuschlagen, die die Probleme lösen könnten. Oftmals passen unsere Bluetooth-Indoor-Positionierungslösungen gut dazu; Wenn nicht, informieren wir unsere Kunden.

Rufen Sie uns an, damit wir Ihnen helfen können, herauszufinden, ob unsere Lösungen für Sie geeignet sind. Sie können auch mehr über AirFinder erfahren, unsere Flaggschiff-Lösung für den Innenbereich (RTLS).