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仁微電子:如何選擇適合項(xiàng)目需要的室內(nèi)定位技術(shù)

2023-07-25 15:54 作者:仁微電子藍(lán)牙物聯(lián)網(wǎng)  | 我要投稿

室內(nèi)定位技術(shù)類型很多(如圖像、無(wú)線、地磁、慣導(dǎo)等),其中僅無(wú)線定位技術(shù)就有Wi-Fi、BLE、UWB、ZigBee、RFID等。因此在您決定采用哪種技術(shù)前,還需思考下項(xiàng)目對(duì)位置信息有哪些核心需求,同時(shí)項(xiàng)目中具備了哪些基礎(chǔ)通信條件可以復(fù)用的,只有梳理清楚這些問(wèn)題,才好確定適宜的開(kāi)發(fā)藍(lán)圖。仁微電子與您討論如下分析方法。


? ? ?我們?cè)谑彝鈱?dǎo)航中都深刻感受到如果長(zhǎng)時(shí)間讓GPS工作,手機(jī)會(huì)非常耗電甚至您都能感受到手機(jī)電池發(fā)熱。同樣道理,無(wú)論我們用智能手機(jī)或其他移動(dòng)定位終端,定位頻次的高低會(huì)直接影響設(shè)備的功耗,而且不同定位頻次對(duì)于通訊網(wǎng)絡(luò)的依賴程度也不一樣。常見(jiàn)的定位頻次有毫秒級(jí)、秒級(jí)、分鐘級(jí)、小時(shí)級(jí)別,比如高速移動(dòng)物體、運(yùn)動(dòng)員又或者VR交互等就需要毫秒級(jí)的定位頻次,而安全生產(chǎn)對(duì)人和物資的定位追蹤則一般做到秒級(jí)即可,物品的監(jiān)管一般做到分鐘級(jí)別即可,倉(cāng)庫(kù)管理或物流追蹤則幾個(gè)小時(shí)定位一次都足已。


? ? ?2、您對(duì)定位精度的期望是多少?

? ? ?并非所有項(xiàng)目都真正需要高精度位置信息,有些場(chǎng)景需要厘米或分米級(jí)別,有些場(chǎng)景1~2米就夠了,有些場(chǎng)景5~10米即可。不同定位精度需求決定了可供選擇的技術(shù)路徑,不能用定位精度越高越好來(lái)“敷衍”,因?yàn)榫人鶝Q定的定位技術(shù)最終要與移動(dòng)設(shè)備、IOT網(wǎng)絡(luò)形成一個(gè)整體,選擇不好就會(huì)產(chǎn)生無(wú)用的成本或降低了設(shè)備效率。


? ? ?3、定位終端(定位標(biāo)簽)是單向通訊或雙向通訊?

? ? ?如果定位終端僅是采集環(huán)境數(shù)據(jù)并發(fā)送到后臺(tái)則相對(duì)來(lái)說(shuō)功耗較低,而如果還需定位終端來(lái)接收后臺(tái)數(shù)據(jù)則會(huì)增加終端的電力消耗,勢(shì)必設(shè)備的體積要增加或同等規(guī)格時(shí)犧牲設(shè)備的待機(jī)時(shí)間來(lái)解決。


? ? ?4、定位終端待機(jī)時(shí)長(zhǎng)的敏感度?

? ???藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)定位一般對(duì)應(yīng)的定位終端(定位標(biāo)簽)可工作半年甚至一兩年,而藍(lán)牙終端定位或UWB定位等的定位終端短則幾天或一周,長(zhǎng)則也就個(gè)把月。有時(shí)因?yàn)楸欢ㄎ晃锲肥怯须娫吹?,所以設(shè)備功耗則可以考慮忽略。


? ? ?5、定位系統(tǒng)的組網(wǎng)方式?

? ? ?有些場(chǎng)景中已有的通訊網(wǎng)絡(luò)就基本具備了定位所需的組網(wǎng)與通信能力,而有些則需要自建通訊網(wǎng)絡(luò)或借助運(yùn)營(yíng)商的蜂窩網(wǎng)絡(luò)。另外還需考慮如果僅在一定區(qū)域內(nèi)定位(無(wú)論單純室內(nèi)定位亦或室內(nèi)室外混合定位),則通信網(wǎng)絡(luò)的選擇性會(huì)多一些(Wi-Fi、BLE、LoRa等);而如果設(shè)備會(huì)出現(xiàn)在不確定的區(qū)域,則只能考慮運(yùn)營(yíng)商的蜂窩網(wǎng)絡(luò)(NB-IoT、LTE Cat.1)。


? ? ?6、補(bǔ)充:

低功耗藍(lán)牙主動(dòng)定位的定位精度為1~2米,被動(dòng)定位在2~3米誤差;藍(lán)牙AoA定位精度一般在0.5米誤差;UWB定位的ToF算法一般在0.5米誤差、TDOA最高可達(dá)0.1米誤差。

低功耗藍(lán)牙定位又分為終端側(cè)定位和服務(wù)器端定位兩種方式,前者因?yàn)榻K端要負(fù)責(zé)采集和發(fā)送信號(hào)所以設(shè)備比較耗電,一般定位頻次不宜太高如5秒/次;后者因?yàn)閿?shù)據(jù)采集是通過(guò)藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)來(lái)獲取所以可支持較高頻次的定位如1秒/次,且后者因?yàn)榻K端只負(fù)責(zé)發(fā)射iBeacon廣播所以提及可以非常小且工作時(shí)間長(zhǎng)達(dá)數(shù)月或數(shù)年。

藍(lán)牙AoA定位類似于傳統(tǒng)低功耗藍(lán)牙服務(wù)器端定位的方式,因?yàn)榫W(wǎng)關(guān)采用了陣列天線所以融合信號(hào)到達(dá)角度后解算的坐標(biāo)更精準(zhǔn),一般應(yīng)用時(shí)定位頻次為1Hz,理論上可以做到100Hz。

UWB定位中ToF算法定位標(biāo)簽的功耗較大一般也就工作一周時(shí)間,TDOA算法標(biāo)簽功耗較小一般可以工作一個(gè)月,不過(guò)前者的優(yōu)勢(shì)在于一維定位中UWB基站的部署間距可達(dá)數(shù)百米遠(yuǎn),后者一般UWB基站部署間距30米上下。

目前還有一些適用于大場(chǎng)景中人員和資產(chǎn)定位的新技術(shù),如通信距離達(dá)到30公里的改進(jìn)藍(lán)牙技術(shù)等。

仁微電子:如何選擇適合項(xiàng)目需要的室內(nèi)定位技術(shù)的評(píng)論 (共 條)

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