如何通过室内定位即时得知仓库叉车、货物的位置?

如何通过室内定位即时得知仓库叉车、货物的位置?,第1张

通过室内定位及时得知仓库叉车、货物的位置属于资产定位,这个的话,您可以根据实际的定位精度需求选择蓝牙室内定位方案或者是UWB室内定位方案,前者精度在3-5米,后者精度已经达到厘米级。

适用于仓库叉车、货物这类资产定位的蓝牙室内定位方案是基于蓝牙网关的网络侧定位方案。蓝牙定位方案能为快速增长的资产追踪和寻物市场提供支持,帮助个人和大型机构对贵重资源进行定位和监控。在工厂,对仓储物资实现更加数字化的管理,实现资产高效盘点。

网络侧定位概述:

网络侧定位系统由蓝牙终端(移动的蓝牙设备:Beacon、定位手环、定位标签等)、蓝牙网关(蓝牙探针TD03/TD05),无线局域网及后端数据服务器构成。网络侧定位就是事先知道各个位置上蓝牙网关的固定位置坐标,通过蓝牙终端的RSSI值计算距离,后端数据服务器通过解析计算蓝牙终端信息和RSSI值得到蓝牙终端的位置信息。

网络侧定位

网络侧定位的工作原理:

蓝牙网关工作示意图

首先在需要定位的区域内铺设蓝牙网关(TD03/TD05) 。蓝牙网关可通过POE网线供电实现联网,也可以使用路由器实现联网(这种方式要外加直流电源供电)。当蓝牙终端(移动的蓝牙设备:Beacon、定位手环、定位标签等)进入定位区域内,蓝牙网关里面的蓝牙模块收集蓝牙终端的蓝牙设备信息,包括Mac地址、RSSI等信息,通过UART串口发给蓝牙网关里面的WiFi模块,WiFi模块把信息传输到指定的UDP服务器,并能接收服务器返回的信息。UDP服务器接收到来自某个IP的蓝牙网关数据后,通过数据解析和计算,得到蓝牙信标的位置信息。

网络侧定位的特征:

用于网络侧的蓝牙探针需要电源供电(5V/POE供电),需要连接网络(有线/无线网络);

网络侧是对蓝牙信标(Beacon、定位手环、定位标签)进行定位,不需要依赖于手机;

网络侧的定位算法运行于后台。

UWB定位:超宽带(UWB)定位技术是一种全新的、与传统通信定位技术有极大差异的新技术。它利用事先布置好的已知位置的锚节点和桥节点,与新加入的盲节点进行通讯,并利用TDOA定位算法,通过测量出不同基站与移动终端的传输时延差来进行定位。

UWB定位的主要优势有,低功耗、对信道衰落(如多径、非视距等信道)不敏感、抗干扰能力强、不会对同一环境下的其他设备产生干扰、穿透性较强(能在穿透一堵砖墙的环境进行定位),具有很高的定位准确度和定位精度。

但它也有它的局限性所在,首先就是它需要在每个定位区块架设定位基站,对于复杂的行业环境来说,成本极高。同时大部分的应用场景并不需要那么高的定位精度,这也是为什么UWB定位技术精准度很高,但在实际场景中应用并不多的原因。

室内定位根据定位技术的不同分为十大类:WiFi定位、RFID定位、红外定位、超声波定位、蓝牙定位、惯性导航定位、超宽带(UWB)定位、LED可见光定位、地磁定位、视觉定位。其中蓝牙定位和超宽带(UWB)定位是最符合时下物联网室内定位需求的。SKYLAB也有推出基于蓝牙米级室内定位方案和基于UWB超宽带技术的厘米级室内定位方案,为不同行业的室内定位需求贡献了诸多行之有效的位置服务方案。

蓝牙定位:蓝牙定位基于RSSI(Received Signal Strength Indication,信号场强指示)定位原理。根据定位端的不同,蓝牙定位方式分为网络侧定位和终端侧定位。网络侧定位系统由终端(手机等带低功耗蓝牙的终端)、蓝牙Beacon节点,蓝牙网关,无线局域网及后端数据服务器构成。终端侧定位系统由终端设备(如嵌入SDK软件包的手机)和Beacon组成。蓝牙定位的优势在于实现简单,终端侧定位一般用于室内定位导航,精准位置营销等用户终端;而网络侧定位主要用于人员跟踪定位,资产定位及客流分析等情境之中。

窄带物联网的主要应用领域:物联商业文章中提到:一类是基础系统的应用,最终的核心技术可能掌握在高通跟华为这种大厂商手里,主要的是技术授权的应用市场;另外一块是终端硬件的相关应用市场,这一块是目前相对比较成熟的市场;第三是最终到底层的行业应用级的系统,这一块目前我们的上市公司涉及相对比较多,而且未来很有可能会是形成生态系统和生态模式这样一个相互链接、相互促进的系统。所以未来的应用场景其实都比较广阔,比如上述提到的智能抄表、智能停车、车辆跟踪,以及食品安全的回溯、智慧穿戴和智慧家庭等相关的行业,基本都能够全面覆盖。

uwb定位和其他室内定位技术的区别,10cm高精度定位就不用说啦,除了精度高,uwb技术比其他定位技术相比还有这么多的优势哟!

1)工作时间短、设备功耗低

UWB系统使用间歇的脉冲来发送数据,脉冲持续时间很短,一般在020ns~15ns之间,有很空的占空因数,系统耗电可以做到很低,在高速通信时系统的耗电量仅为几百μW~几十mW。民用的UWB设备功率一般是传统移动电话所需功率的1/100左右,是蓝牙设备所需功率的1/20左右。因此,UWB设备的电池寿命,相对于传统无线设备有着很大的优越性。

2)对其他设备干扰小

由于UWB脉冲极窄、频带极宽,其带宽相当于1000个电视频道或3万个FM广播频道,因此单位频宽内的功率密度相当低。美国FCC对UWB的发射功率做了严格限制,其功率密度甚至低于一般的噪声水平(比如,低于一部笔记本电脑的辐射)。因此,UWB对其他设备的影响微乎其微。

3)1S内可同时工作的标签多,容量高

UWB使用的带宽在1GHz以上,甚至可高达几个GHz,那么每发送一个UWB信号的持续时间就非常短了。通俗一点,我们可以将信号通信看作不同宽度车辆行驶,如自行车(UWB信号)、汽车(窄带信号),马路宽度一定(时间资源),车辆越窄,马路上容纳的车辆就越多,如只有自行车在马路上行驶和只有汽车在马路上行驶时,自行车的容量会大大多于汽车。因此,超宽带系统容量大,可同时容纳成百上千个定位标签同时工作。

EHIGH恒高

已成功将UWB定位技术和物联网的相结合,定位精度可高达10cm,实现了UWB定位系统在工业40、石油化工、电力能源、公安司法等领域的应用。

室内定位手环的特点是支持健康数据上传、支持位置信息上传,能够满足物联网各个行业领域内的人员定位需求。

SKYLAB/95POWER的室内定位手环分为两个版本,一个是可拆卸型,还有一个版本是防拆型,适用于多个场景的人员室内定位。

室内定位手环

室内定位手环的工作原理:

配合室内布置的UWB定位基站,结合TDOA定位算法,通过测量出不同基站与UWB室内定位手环的传输时延差来进行定位。通过在室内布置4个已知坐标的UWB定位基站,需要定位的人员或者设备携带UWB室内定位手环,UWB室内定位手环按照一定的频率发射脉冲,不断和四个已知位置的基站进行测距,通过一定的算法精确的计算UWB室内定位手环的位置并在智能终端显示器上显示。

卫星定位;WIFI定位;RFID定位;ZigBee定位

一 卫星定位

卫星定位系统主要有:美国全球定位系(GPS)、俄罗斯格洛纳斯(GLONASS)、欧洲伽利略(GALILEO)系统、中国北斗卫星导航系统,其中应用最广的GPS系统。

GPS全球卫星定位系统由三部分组成:空间部分、地面控制部分、用户设备部分。

空间部分主要用21颗可用卫星和3颗备用卫星构成,主要功能是广播定位信号;

控制部分主要由监测站、主控站、备用主控站、信息注入站构成,主要负责GPS卫星阵的管理控制;

用户设备部分主要是GPS接收机,主要功能是接收GPS卫星发射的信号,获得定位信息和观测量,经数据处理实现定位。

主要优点:全球、全天候工作;室外定位精度高;高效率、低成本; *** 作简便;不限制终端数量;功能多、应用广等。

主要缺点:定位精度受终端所处环境影响大;首次定位时间长等。

二 WIFI定位

WIFI定位技术将信号源变成WIFI的AP(Access Point,无线接入点),将定位流程的承载由移动信令网变成普通的互联网。WIFI信号接入点AP会向周围连续发射信号,信号中包含WIFI AP的ID(包括AP的MAC地址、名称等参数)以及终端接收到的WIFI信号强度RSSI等信息。WIFI ID具有唯一性,WIFI定位平台根据查询到的WIFI AP位置信息估算出终端位置。

目前,WIFI定位常用方法有TOA(到达时间)、TDOA(到达时间差)、AOA(到达角度)、RSSI(接收信号强度)测距方法,近似法、位置指纹法,其中位置指纹法是较多使用的方法。

主要优点:定位速度快、精度高;能进行室内定位;高带宽、高速率、高覆盖度;成本低、兼容性强等。

主要缺点:受服务范围限制,没有方向、速度等数据,不能导航;耗能大;缺乏统一规划和优化等。

RFID是通过发射或反射电磁波来传递数据,利用RFID标签对活动的物体和人员进行定位,其服务范围基本上都是限于某个或某种特定场景。

RFID定位技术主要由RFID标签和读写设备两部分组成,是一种非接触式的自动识别技术。RFID的工作需要标签和读写设备配合,通过电磁场原理完成信息交互,RFID读写设备接收来自RFID标签的信号,两者间的通信使用特定的射频信号及相关协议完成。

在RFID定位系统中,可采用接收信号强度RSSI定位。在目标区域大量布置信标节点,移动节点上附上一个参考节点的距离,进而在三个或三个以上参考节点的重复覆盖范围内,分别根据获得的RSSI值得出阅读器与参考点之间的距离,再根据三角关系计算出移动节点的位置。RFID定位方法可以归类为距离估算法、场景分析法和邻近法。

主要优点:识别速度快、实现批量识别;实时性强,定位时间小于1s;易于 *** 控,读取方便快捷;体积小,可嵌入或附着在不同物品上;标签数据可动态更改;安全性好、成本低;穿透性好等。

主要缺点:作用距离近;根据标签和部署方式不同,定位精度变化大等。

四 ZigBee定位技术

ZigBee是根据IEEE 802154协议开发的一种短距离、低功耗的无线通信技术。

在待定位区域布设大量通过无线通信方式通信的参考节点,这些节点形成一个自组织的网络系统,在通信距离内的参考节点能快速采集到这些节点的信息,同时利用路由广播的方式吧信息传递给其他参考节点,最终形成一个信息传递链并经过信息的多级跳跃回传给终端加以处理,从而实现对一定区域长时间监控和定位。

主要优点:低功耗;时延短;网络容量大;低速率;低成本等;

主要缺点:只能专网专用,ZigBee的数据率较低,不适用于传输速率高的应用场景。

定位技术在物联网各个领域有着广泛的应用,随着物联网行业的发展,人们对定位服务有着越来越高的需求,虽然现在已经有多种定位技术,无论是传统的GPS定位技术还是借助于无线网络的定位技术和短距离无线定位技术,每种定位技术都有自身的局限性,将这些定位技术有机结合起来形成混合定位技术,必然是定位技术未来的发展趋势,发挥各自定位技术的优点,不断提高定位精度和定位响应时间,同时扩大定位覆盖范围,终会实现更加精准和完美的定位服务。

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物联网设备的地理定位已迅速成为最大的市场机会之一,不难看出为什么。许多公司正在用地理位置资产管理解决方案代替专有的旧系统,以定位跟踪和监视设备、产品、车辆和人员等有形资产。

我们在各种不同的垂直市场中看到了这一点,包括医疗保健越来越多的医院正在采用定位技术来更好地监控病床、水泵和其他医院设备。最大的好处之一就是确定哪些设备可能未得到充分利用,以便医院可以有效地优化运营效率。

工业承包商和建筑工人经常在工作现场拥有非常昂贵的设备,而地理定位技术可以帮助确保没有任何东西被盗或放错地方。

农业对于牧场主而言,定位技术可用于监视母牛的生命力和位置,并在出现异常情况时立即通知牧场主。

运输和物流国家货运安全委员会估计,全球货运损失的财务影响每年超过500亿美元。地理位置确保可以随时访问货物下落,从而有助于减轻损失或盗窃。

目前市场上的室内定位产品都是基于无线通信技术的,室内定位常用的定位方案,从技术上来说,主要分为WiFi定位技术、惯性导航技术、蓝牙技术、RFID技术、红外技术、超声波技术、超宽带技术、LED可见光技术。且已广泛的应用在室内导航、移动支付、店内导购、人流分析、物品跟踪等等所有与人在室内流动相关的活动之中。

室内定位技术众多,各种技术都有自己的局限性,彼此间又在一定程度上存在互相竞争。作为用户,肯定是更倾向于选择满足定位精度的同时,整体方案实施难度更小,成本更可控的室内定位方案。要怎么选择适合的室内定位方案呢?在这里,小编就来分享两点,希望看到的室内定位工程师们能够迅速掌握室内定位方案选择技巧。

从定位精度看:从室内定位方案对比图中,我们可以很清楚的看到各个定位方案的定位精度是有差别的,如果您的实际应用中,需要达到厘米级定位精度,显然,超宽带UWB室内定位方案更能满足需求;如果实际应用中,定位精度只要达到米级即可,就可以选择蓝牙室内定位方案。

从实际应用看:以蓝牙室内定位方案为例,基于蓝牙技术室内定位方案可分为蓝牙信标方案和蓝牙网关方案,怎么选择?很简单,您实际应用中是要实现定位功能,还是导航功能。蓝牙信标方案(VG01/VG02)也就是我们常说的终端侧定位方案,需要依靠手机才能够知道位置,属于主动定位,能够实现室内环境内的导航服务;蓝牙网关方案(TD03/TD05/TD05A)也就是我们常说的网络测定位方案,旨在让别人知道所在的位置,属于被动定位,在很大程度上能够满足室内资产的定位需求。


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