寻息科技钛准®轻量级定位系统,其应用原理大概怎样呢?

寻息科技钛准®轻量级定位系统,其应用原理大概怎样呢?,第1张

寻息科技独有的钛准®轻量级定位系统,颠覆行业蓝牙定位规则,自研HCSLP物联网通信技术,在物理层进行多种调制方式的认知与适配,创新提出自适应扩频通信协议,建立了HCSLP物联网通信-定位融合系统架构。大幅度降低系统的实施成本和周期,先进性、稳定性位列行业前茅。系统具备定位精度高、覆盖广、容量高、功耗低、实时性高、普适性强的优势。

智能安全帽集成了视频采集、音频采集、音频输出、编码、通讯(4G/wifi)、存储、LED灯等模块,是一款高集成度的可视穿戴物联网设备。除了定位和记录存储之外,还具备视频实时直播、通话对讲、广播喊话、夜视照明的功能,具备后台管理,实现平台+前端设备一体的工作模式。

智能安全帽十大功能

1)视频在线浏览

前方作业视频场景可通过4G/WIFI实时传输到指定的平台,实现前方作业场景在线视频查看浏览,设备到哪视频看到哪,随时随地看,看细节,全方位、无死角的覆盖。这个功能可以跟工地现有的固定监控搭配,作为固定监控的有效补充。

2)通话对讲

视频直播过程中,后端的人员发现问题可以第一时间通过平台呼叫前端设备,跟前端设备进行通话对讲

3)广播喊话

可以通过平台向前端多个设备发起语音广播,设备被动的收听,确保能够重要注意事项能够及时准确传达

4)群组通话对讲

根据实际工作需要,通过平台组建一个会议群,可以把对应的前端设备邀请加入会议,可实现平台跟设备、设备跟设备之间进行会议交流

5)录像存储

前端设备集成的大容量存储卡,可支持设备开机后录像存储,同时支持平台存储(录像文件根据设定的计划往后台服务器上传存储)和客户端软件录像存储

6)位置定位、移动轨迹查询和电子围栏

可以定位设备的位置,以及移动轨迹查询,对于一些特殊部位的作业人员可以设置电子围栏及时告警

7)夜视补光

设备集成的LED灯,可以给夜晚作业人员提供一定的辅助照明

随着物联网生态链逐渐走向成熟,各行各业对定位的需求也大大增加。在现实生活中,基于WiFi、蓝牙、红外线、UWB等室内定位技术的应用场景越来越多,着重介绍一下应用较广的蓝牙室内定位技术和UWB室内定位技术。

蓝牙人员定位有哪些定位方法?

1iBeacon

iBeacon使用的是低功耗蓝牙通信功能,是苹果公司研发的一种定位技术。它可以跟踪获取导航者的轨迹信息,并且能为商业选址提供一些可靠的数据支撑,大多应用于人比较多的地方,如医院、商场、车站之类的。

2蓝牙网关

蓝牙网关的人员定位技术就比较适合用在校园和养老院。这是因为蓝牙网关定位技术可以为定位设备在周期内发送广播包,接收的所有数据都可以传送到后台的服务器,方便管理和监测人员的安全。如果选用这种定位方法的话必须要保证蓝牙终端设备功耗很低并且并发量非常大。

3蓝牙50

蓝牙50只需要扫描iBeacon的数据通过蓝牙网关传到服务器,然后根据信号强度就可以完成定位了。它的传输能力是可以和上述两种方法媲美的。蓝牙50不仅处理了大规模布置网关的可能性,而且成本不高,深受用户喜爱。

蓝牙人员定位可适用于哪些场景?

智慧工业

蓝牙人员定位在智慧工业领域中的应用具体表现为石化及化工人员物资定位、资产管理、工厂环境数据采集与分析、危险源监测等。

智慧工地

传统型工地管理存在着诸多的缺陷,例如施工项目点多面广,信息传递不通畅等,采用蓝牙人员定位方案,可以实现隧道/地铁/管廊等人员定位、环境数据采集等。

智慧养老

蓝牙人员定位在智慧养老领域的发展日新月异,可实现的功能越来越多,如老人定位监护、生命体征监测、健康管理、活动监测、无线呼叫报警等。

智慧医疗

蓝牙人员定位在医疗行业的应用不仅仅是针对医护人员的定位,还包括患者、医疗物资等,将病人医生护士、医疗物资和位置结合起来,再针对医院的业务流程实现完全的物联网化、智能化的综合管理,实现整个院区的“可视、可管、可控”智能化管理。

UWB定位技术在不同的应用环境中能够实现不同的定位业务需求(3D/2D/1D/区域定位),精确定位人员、车辆、资产,并在定位基础上实现轨迹追踪、区域报警、摄像联动等延伸功能。

一维定位应用的原理就是测距应用,能够知道定位目标标签的相对位置,适合隧道、管道、管井、矿井等多种定位精度要求不高的场景,精度在03米左右;

二维定位需要确定空间的X/Y坐标,分为两种情况;一种是通过标签离基站的距离,计算标签的位置;还有一种是通过三个以上的基站,确定区域内标签的位置,能够准确得知定位目标标签的位置及行为轨迹;

三维定位需要知道定位设备的XYZ三维坐标,在基站架构的时候,需要特别拉开Z轴的高度差,以确保在Z轴上的精确度。若用测距的方式,三个基站就可以完成三维定位,用TDOA的方式,则必须要四个以上基站才能完成。能够精确判断标签位置,以及滞留时间。

高精度UWB室内定位方案

UWB定位系统大致分为位置感知层、网络传输层和定位应用层,主要包括:定位引擎服务器、智能终端、POE交换机、UWB基站、UWB标签、UWB模块、软件接口等。

UWB定位系统框图

UWB的定位原理和卫星导航定位原理很相似。UWB的定位原理是通过在室内布置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定位标签,标签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TDOA算法精确的计算定位标签的位置。

UWB定位流程:

UWB定位原理

(1)每个定位标签以UWB脉冲重复不间断发送数据帧;

(2)定位标签发送的UWB脉冲串被定位基站接收;

(3)每个定位基站利用高敏度的短脉冲侦测器测量每个定位标签的数据帧到达接收器天线的时间;

(4)定位引擎参考标签发送过来的校准数据,确定标签达到不同定位基站之间的时间差,并利用三点定位技术及优化算法来计算标签位置。

(5)采用多基站定位多采用TDOA(Time difference of Arrival)算法。

UWB定位主要应用于室内高精度定位,用于在一定空间范围内获取人或物的位置信息,同时应用于各个领域的室内精确定位和导航,能够满足隧道、监狱、化工、工厂、煤矿、工地、电厂、养老、展馆、整车、机房、机场等高精度室内定位需求。

UWB室内定位方案应用领域

工业/汽车:实时追踪资产和库存,改进流程,提高搜索效率,减少资源浪费;

物流仓储:跟踪条码阅读器和叉车,减少保险检查的环节,使仓储管理变得灵活;

军事:人员定位和设备追踪,例如城市作战训练、d药仓库管理、高级研发;

医疗保健:实时跟踪病人,进行照顾和管理,利于病情分析和治疗改进,方便于人力资源管理;

危险环境:定位个人和资源,安全位置紧急搜索,人员监控,优化管理过程,做到安全有效;

重点安保区域:人员的进出管理、实时位置查询、禁区监管、隔离距离控制、人员调度,能对人员的位、行进路线、距离、速度进行监控和统计;

体育:实时跟踪与计算运动员的方向和速度等,详细的性能分析,记录队伍的比赛实况,视频集成。

在企业蓝牙物联网中,物联网接入控制器(AC)起到至关重要的作用,并不是可有可无的。除了极个别只需要一两台蓝牙网关的场景,都需要AC。可以将AC放在云端或局域网中。
AC的作用主要包括以下几点
实现对蓝牙网关的管理,监控蓝牙网关的运行状态,对蓝牙网关进行批量配置,升级、容器和APP安装,显示蓝牙终端设备等。随着业务的变化,可以轻松添加更多的蓝牙网关,并维持一个统一的管理界面。
AC支持蓝牙定位,蓝牙漫游,蓝牙网关优选等重要功能。
基于AC的BI系统,可以全自动的实现蓝牙终端设备的数据采集、定时控制等,并主动推送数据,不需要额外的人工干预。用户不需要关心如何获取蓝牙终端的数据,仅需要提供一台接收数据的服务器,减少用户的开发工作量和时间。
通过将AC部署或者映射到公网,用户可以穿透局域网,在公网中获取局域网内蓝牙终端设备的数据。
如果蓝牙网关采用4G上网卡回传,必须使用AC。。如果对我的回答

在蓝牙模块选型前期,一定要了解应用场景以及需要实现的功能(应用框图),以及功能实现过程中所能提供调用的接口(主从设备,功能),考虑模块供电,尺寸,接收灵敏度,发射功率,Flash,RAM,功耗(广播,连续传输,深度睡眠,待机状态),连接距离,接口,天线,性价比等。

根据蓝牙标准,SKYLAB的BLE蓝牙模块大致分为BLE42模块,BLE50模块,BLE52模块;如果蓝牙方案中需要的是支持主从一体的蓝牙模块,则可以选择BLE42模块SKB369,BLE50模块SKB501,BLE52模块SKB378,如果是想要找高性价比且做从的蓝牙模块,则优先考虑蓝牙42模块SKB376。

BLE蓝牙模块选型之参数:

传输速率:传输速率通常是设计人员首要考虑的,因为它关系到传送的信息类型。因此在进行蓝牙模块选型的时候务必要清楚蓝牙模块的应用,并以工作状态下所需要的数据传输速率为选型标准,毕竟把高质量音乐传送到耳机所需的数据速率,与心跳监护仪所需的数据速率有着很大的差别。

连接距离:根据距离的远近来选择,根据蓝牙方案的实际应用中的距离来确定哪个BLE蓝牙模块更能够满足数据传输需求。传输距离也是一个重要的考虑因素,当然距离越远越好,SKB369的传输距离可以达到30米,SKB501的传输距离可以达到50米,SKB378的传输距离可以达到50米+;

功耗:功耗主要由传输速率和距离来决定。一般蓝牙设备通过电池供电,功耗的高低直接决定着产品的续航能力。BLE蓝牙模块本身就是以低功耗著称,但是因为其拥有多种工作状态:广播(100ms间隔),连续传输(20ms间隔),深度睡眠(μA),待机状态(μA);各个状态下的功耗值也是有区别的,这个就需要工程师根据实际的蓝牙方案来确定了。BLE52蓝牙模块SKB378拥有极低功耗:TX 41mA@0dBm, RX 36mA@1Mbps, Sleep current<18uA);适合对于功耗有着严苛要求的产品,如智能手表、智能手环表等产品;

通讯接口:模块产品本身就是为了缩减产品上市周期了,为了方便蓝牙模块的使用,现有的BLE蓝牙模块都提供灵活的硬件接口,支持UART/SPI/GPIO/I²C/I²S/PWM接口,用户可以根据蓝牙方案的实际需求入手,如果只是数据传输,采用串行接口(TTL电平)就好了。

芯片方案:芯片决定着蓝牙模块的运算能力,没有一颗强劲的“ 芯 ”,蓝牙模块的性能无法保证。SKYLAB BLE42/50蓝牙模块都是基于Nordic方案研发推出,参数性能稳定可靠。SKYLAB BLE52蓝牙模块SKB378主频768MHz,32位ARM Cotex-M33处理器,同时内置32kB RAM和512kB Flash,支持模拟或者数字外设;

工作方式:BLE蓝牙一般分主、从机、主从一体/主从同连,一个主机目前最大可以与7个从机通讯,支持点对点通信;

目前市场中SKYLAB的BLE蓝牙模块主要是基于Nordic方案的蓝牙模块,分别是基于Nordic nRF52832芯片制作的SKB369和基于Nordic nRF52840芯片制作的SKB501,以及基于EFR32BG22蓝牙无线收发芯片的SKB378。可应用于互动娱乐设备:遥控、3D眼镜、游戏控制器;个人区域网络:健康/健身传感器和监护仪、医疗设备、钥匙扣+手表;遥控玩具;蓝牙信标;蓝牙网关;室内定位。

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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