Ortungssysteme für den Innenbereich

Wie erfolgt die Indoor-Ortung?

In den letzten Jahren wurde viel Zeit in die Entwicklung von Lösungen investiert, um den Standort in Innenräumen so leistungsfähig zu machen wie den, den wir im Freien haben, unter Berücksichtigung der Einschränkungen, die auftreten, da es keine früheren Karten gibt und die am Ort erhaltene Genauigkeit sollte viel größer sein (GPS liefert 10-m-Annäherungen). Diese Situation hat zum Aufkommen zahlreicher Technologien geführt, die versuchen, Indoor-Anwendungen abzudecken, wie z. B. UWB, ZigBee, WiFi oder Bluetooth.

Im Allgemeinen erfolgt die Standortbestimmung in zwei Phasen: 

• Die Entfernungsschätzung, die auf der Messung verschiedener Parameter (Winkel, Pegel und Ankunftszeit) der zwischen den Referenzknoten und dem zu lokalisierenden Element übertragenen Signale basiert.

• Die Berechnung der Position, die mit einer Vielzahl von Algorithmen durchgeführt wird, die von geometrischen Berechnungen bis zu solchen reichen, die die Flugbahn und die vorherige Position berücksichtigen.

Die am häufigsten verwendeten Techniken zum Schätzen der Position in dieser Art von drahtlosen Systemen sind:

• Trilateration: berechnet die Position des Knotens durch Messen der Entfernungen zu verschiedenen Referenzpositionen (Beacons). Für die 2D-Ortung sind mindestens drei nicht kollineare Beacons erforderlich.

• Triangulation: ähnlich der Trilateration, basiert aber auf Winkeln und Abständen. Für 2D können nur zwei Winkel und der Abstand zwischen zwei Punkten verwendet werden.

• Multilateration: wie Triangulation, verwendet aber die Differenz der Ankunftszeit der Signale zur Berechnung der Entfernungen.

• Szenenanalyse: Analyse der Szene von einem bestimmten Punkt aus, entweder mit einer Kamera oder eine andere Art von Sensor, um Änderungen darin zu erkennen. Ein Beispiel wäre unser Projekt in dem wir die Elemente dank der Vision-Kamera lokalisieren.

• Nähe: bestimmt durch Druck-, Berührungs-, Kapazitäts-, Tags- oder Anmeldesensoren, wenn sich ein Objekt oder eine Person in der Nähe eines bekannten Ortes befindet.

Ortung von Geräten und Technologien

Es gibt verschiedene Geräte und Ortungstechnologien, die verwendet werden können, wir nennen Ihnen einige der am häufigsten verwendeten:

Beacons oder BLE (Bluetooth Low Energy)

Ein Beacon ist ein Niedrigenergiegerät, das ein Bluetooth-Niedrigenergiesignal (BLE) erzeugt auf andere mobile Geräte in der Nähe, ohne dass eine vorherige Synchronisierung erforderlich ist. Diese Beacons übertragen eine universelle eindeutige Kennung, die in einer Anwendung gesammelt werden kann, um bestimmte Aktionen auszuführen, wie z. B. das Abrufen ihres Standorts. Ihr Fehler beträgt weniger als 1 Meter, sie haben eine Reichweite von bis zu 90 Metern und ihre Latenz wird durch die Konfiguration des Beacons bestimmt.

Es ist eine der Lösungen, die am längsten in verschiedenen Anwendungen implementiert wurde, entweder in Fabriken zur Lokalisierung von Vermögenswerten oder in Geschäften, um den Bereich der Räumlichkeiten zu lokalisieren, in denen wir uns befinden, und uns durch die Kommunikation personalisierte Angebote anzubieten von unseren Smartphones mit diesen Leuchtfeuern. Wir können es auch in einigen Museen finden, um Werke zu finden oder Führungen zu machen.

RFID

RFID ist eine Reihe von Technologien zum Lesen von Etiketten oder Tags aus der Ferne durch die Verwendung eines Lesegeräts, so dass, wenn sich das Lesegerät in dem Bereich befindet, in dem diese Etiketten ausgegeben werden, ein Informationsaustausch zwischen den Geräten stattfindet.

Die Labels können vom passiven Typ sein (ohne Batterien, da sie die Energie der vom Lesegerät ausgesandten Wellen nutzen, um die Kommunikation durchzuführen) oder aktiver Typ (Sie enthalten eine Batterie im Inneren). Die Messreichweiten liegen bei den passiven unter einem Meter, bei den aktiven zwischen zehn und hundert Metern. NFC , heute zunehmend präsent, ist eine Teilmenge der RFID-Technologien, die die Übertragungsentfernung auf wenige Zentimeter begrenzt, um die Sicherheit zu verbessern.

Andere Technologien wie LiFi, WiFi

Die Verwendung von WiFi- und LiFi-Kommunikation wird derzeit untersucht, um Niedrigenergiesysteme zu entwickeln, mit denen gute Ergebnisse in Innenräumen erzielt werden können. Gleichzeitig werden auch Fortschritte in verschiedenen Techniken erzielt, wie z. B. die Verwendung von akustischen Signalen bei nicht hörbaren Frequenzen oder die Verwendung aller in den Smartphones integrierten Sensoren, um die Genauigkeit der Ortung zu verbessern.

Anwendungen von Beacons oder Sensoren im Innenbereich

Sowohl für das industrielle Umfeld als auch für andere Branchen gibt es zahlreiche Anwendungen, bei denen Sensorik und Beacons im Innenbereich eingesetzt werden können.

• Lokalisierung von Assets s, Werkzeuge und Ausrüstungen . Jederzeit wissen, wo sich Ihre wichtigsten Teams und Assets befinden
• Produktlokalisierung . Wissen, wo sich Ihr Produkt in der Fabrik befindet, um seine Rückverfolgbarkeit zu gewährleisten.
• Personensicherheit . Verhindern Sie, dass sich Menschen gefährlichen Bereichen nähern, indem wir im Gefahrenbereich eine Bake platzieren, die das Armband oder Mobiltelefon des sich nähernden Arbeiters warnt.
• Einzelhandel und Marketing . Wissen über die Personenströme, für welche Artikel oder in welchen Bereichen unser Kunde am meisten interessiert ist.

Möchten Sie die Indoor-Ortung in einem Ihrer Projekte anwenden? Kontakt uns!

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