Технология Интернета вещей постоянно обновляется и совершенствуется, а технология позиционирования внутри помещений также претерпела потрясающие изменения. От позиционирования на уровне комнаты, позиционирования на уровне дециметра до высокоточного позиционирования на сантиметре — развитие технологий всегда неожиданно! По очереди появляются различные технологии позиционирования решений для позиционирования внутри помещений. Какая технология наиболее подходит для позиционирования внутри помещений? Давайте рассмотрим комплексную перспективу, чтобы понять решение для позиционирования Bluetooth в помещении.

Обзор технологии внутреннего позиционирования маяков

Существует две технологии позиционирования Beacon в помещении :

1. Пассивное определение местоположения. Используйте шлюз Bluetooth для захвата широковещательных данных, передаваемых маяком на человека/объект. Шлюз развернут и установлен в среде. И шлюз вернет собранные данные маяка на сервер через сеть. Сервер получает координаты положения маяка в реальном времени с помощью алгоритма позиционирования, основанного на координатах, известных шлюзу.

2. Активная позиция: используйте приложение на мобильном устройстве для получения данных трансляции маяка . Приложение будет иметь алгоритм позиционирования. На основе данных трансляции Beacon мы можем узнать местоположение человека, у которого есть мобильное устройство. Местоположение и навигация в помещении реализуются через приложение или апплет, который подходит для торговых центров, парковок и больниц.

Особенности технологии внутреннего позиционирования Beacon

По сравнению с технологией позиционирования Wi- Fi , технология Beacon меньше подвержена воздействию окружающей среды. Продукт Beacon работает на аккумуляторном питании. Благодаря преимуществам Bluetooth, низкому энергопотреблению , длительному сроку службы, небольшому размеру и высокой скорости проникновения устройств Beacon, позиционирование Bluetooth является наиболее часто используемой технологией в технологии позиционирования внутри помещений.

В повседневной жизни смартфоны и умные колонки поддерживают Bluetooth. Популярность и массовое использование Bluetooth обуславливают низкую цену чипов Bluetooth. А цена BLE ниже, чем у традиционных решений UWB/RFID.

Как Bluetooth определяет местоположение в помещении?

Рабочая частота Bluetooth составляет 2400–2483,5 МГц. Когда Bluetooth инициирует широковещательную передачу, помимо собственного MAC-адреса также будет передаваться мощность сигнала Bluetooth, а именно информация RSSI. RSSI отражает уровень сигнала широковещательного пакета данных. По данным RSSI, когда приемник Bluetooth находится ближе к передатчику, уровень сигнала сильнее, а наоборот, будет слабее. Взаимосвязь между уровнем сигнала и расстоянием от передатчика можно найти путем преобразования уровня сигнала.

Разместив в комнате передатчик Bluetooth , а именно маяк, приемник Bluetooth может определить свое местоположение в помещении после получения сигнала RSSI, транслируемого передатчиком. Этот метод позиционирования называется активным позиционированием, а точность позиционирования составляет от 3 до 4 метров.

С помощью разумного алгоритма RSSI, передаваемый маяком, может обратно определить расстояние между маяком и принимающим устройством.

Однако значение RSSI маяка является справочным. Чтобы рассчитать расстояние до маяка, вы также должны знать значение мощности передачи маяка.

Мощность передачи относится к значению RSSI, когда он находится на расстоянии 1 м от маяка. Различное оборудование, условия работы и окружающая среда на объекте будут влиять на значение мощности передачи.

Три переменные A, B и C в формуле являются эмпирическими значениями, которые необходимо точно скорректировать в соответствии с моделью системы мобильного телефона или оборудования. Они зависят от аппаратной настройки, и их будет сложно использовать без резерва данных.

Проблема с питанием устройства Beacon.

Нет необходимости прокладывать кабели в помещении. Маяки обычно питаются от батареек. При мощности передачи 0 дБм и расстоянии вещания 20 м используются две сухие батареи типа АА, срок службы которых составляет 5–7 лет.

Bluetooth-шлюз

В некоторых особых условиях, таких как дома престарелых, тюрьмы, следственные изоляторы, позиционирование мобильного телефона не может удовлетворить потребности управления персоналом. Для достижения точного контроля личного состава активное позиционирование маяков уже не подходит. Для соответствия технологии позиционирования в такой среде разработан шлюз Bluetooth для сканирования и приема сигналов Bluetooth. Связь Bluetooth осуществляется через шлюз Bluetooth с человеком, носящим смарт-браслет. В комнате проложен Bluetooth-шлюз для сканирования и сбора сигнала Bluetooth, транслируемого умным браслетом. Также может быть реализована функция позиционирования в реальном времени, а точность позиционирования также может достигать 3-4 метров.

Высота шлюза Bluetooth в комнате составляет от 3 до 5 метров, а зона покрытия сигнала Bluetooth составляет около 10 метров. Учитывая затухание сигнала, при выборе позиционирования Bluetooth шлюз Bluetooth лучше всего находится в пределах 5 м от точки передачи Bluetooth. При позиционировании программа-алгоритм должна собрать как минимум 3 сигнала шлюза Bluetooth, связанных с точкой передачи Bluetooth, чтобы реализовать позиционирование. По сравнению с позиционированием по Wi-Fi сигнал Bluetooth более стабилен, а точность позиционирования выше.

Многие шлюзы Bluetooth используют питание PoE, что значительно снижает затраты на обслуживание! Bluetooth-шлюзы обычно сочетаются со смарт-браслетами. Умные браслеты разработаны по-разному в зависимости от потребностей разных сцен. Например, студентам нужен модный внешний вид. Тюремный браслет, который необходимо разобрать и имеет требования к водонепроницаемости IP68 для ежедневного принятия душа.

Решение для внутреннего позиционирования Bluetooth применяется повсюду на рынке, а различную техническую информацию о маяке можно найти в Интернете. Как на внутреннем рынке, так и за рубежом, высокие требования к технологии Beacon привлекают все больше и больше производителей к инвестированию в исследования и разработки. RF-star Technology , ведущая компания в отрасли Интернета вещей, сыграла роль пионера. Маяки RF-B-AR1, RF-B-AR4, выпущенные RF-star, просты в эксплуатации, имеют полный набор вспомогательных инструментов, параметры визуальной конфигурации и чрезвычайно низкие пороговые значения использования, что помогает клиентам сократить цикл строительства проекта и помогает продуктам клиентов быстро приземлиться. В Китае существует множество сценариев применения Beacon. В настоящее время отечественное приложение Beacon становится более зрелым, и цепочка внутреннего позиционирования Bluetooth начинает обретать форму. Опираясь на преимущества малой мощности и низкой стоимости продуктов Beacon, технология RF-star открыла широкие перспективы для применения Bluetooth-позиционирования в помещении.