GPS داخلي

توفر MOKOSmart حلول تحديد المواقع الداخلية من الحافة إلى الحافة. تدمج أجهزتنا BLE, واي فاي, لورا, GPS, ومنارة لتوفير معلومات دقيقة عن تحديد المواقع والحركة بدقة متر فرعي 2.5 سم.

ما هو نظام تحديد المواقع الداخلي?

يرمز GPS إلى نظام تحديد المواقع العالمي. تم ربط مصطلح GPS بشكل صحيح بتحديد الموقع لمستخدميه. عندما يذكر لك شخص ما GPS, من المرجح أن تفكر في من أو ما يتم تحديد موقعه.

بالمثل, يُعرّف نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) الداخلي بأنه موقع عناصر محددة في مساحة مغلقة – إما كبيرة أو صغيرة. يسهل تتبع نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) الداخلي مراقبة الموقع النشط أو السلبي للوحدات الموسومة في منشأة أو مساحة داخلية.

بشكل أساسي, وظائف GPS الداخلية للموقع, توقيت, رسم الخرائط, والتنقل في المساحات الداخلية مثل مراكز التسوق, المطارات, وغيرها من المرافق.

منتجات

H2

منارة الملاحة الداخلية

H2A

موقع منارة

م 2

منارة تتبع الأصول

المميزات

مع GPS داخلي, فيما يلي بعض السمات التي يمكن توقعها. توفر هذه الميزات للمالكين القدرة على تنفيذ عدد كبير من الوظائف بسهولة. مع هذه المتاحة, سيتمكن المستخدم من الاستمتاع بالمزايا العديدة المتراكمة مع نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) الداخلي. الميزات;

  • القدرة على الوصول إلى الملاحة في وضع عدم الاتصال
  • قدرة عالية على توفير البطارية
  • يسهل الوصول إليه
  • حافظ على خصوصية بياناتك الشخصية
  • يمكن الكشف عنها بسهولة بواسطة أجهزة التنبيه
  • يمكن حفظ البيانات بشكل دائم
  • معدل دقة عالية
  • يمكن استقبال الإشارة بشكل مستمر

مزايا

هناك مجموعة متنوعة من المزايا التي يمكن الاستمتاع بها باستخدام وحدات GPS الداخلية. تختلف هذه المزايا من القدرات إلى الحافة المطلقة التي توفرها لنا دقة GPS الداخلية. يتم تسليط الضوء على بعض هذه المزايا أدناه;

  • تم تحسين إدارة المرفق
  • يقدم نسخة ودية مخصصة للمكفوفين
  • يمكن فهم المستخدمين والعملاء بشكل أفضل
  • يمكن جعل العملية أكثر كفاءة
  • يوفر موقعًا دقيقًا للغاية ويزيد من تنسيق المساحة
  • إنه صعب الحل, وزن خفيف, وقابلة للتطوير
  • يسهل المراقبة الحية
  • لا تقدر بثمن لتتبع الأصول
  • الإدارة وجدولة الأحداث مريحة
  • يمكن استخدام WiFi

تطبيق

عند الحاجة إلى تحديد موقع الأصول وإدارتها من بين وظائف أخرى, يمكن أن يكون مكرر GPS الداخلي مفيدًا جدًا. نحن نعلم أن تقنية الأقمار الصناعية التقليدية ونظام تحديد المواقع العالمي (GPS) لا يعملان على النحو الأمثل في الأماكن المغلقة وغير دقيقين إلى حد كبير. تشمل هذه المساحات المطارات, مرائب وقوف السيارات, مباني متعددة الطوابق, الأزقة, وغيرها من المواقع تحت الأرض.
وهنا يأتي دور نظام GPS الداخلي. حقيقة أن نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) التقليدي ليس فعالًا في الداخل لا يعني أنه ليس من الضروري تحديد موقع الأصول في الداخل أيضًا.

من يمكنه الاستفادة من نظام GPS الداخلي?

قد يكون من الصعب بشكل خاص اجتياز المساحات الداخلية الشاسعة عند الحديث بشكل أقل عن تحديد الأصول والأفراد بنشاط. حتى مع عدة سنوات من الخبرة في هذه المجالات, ليس من غير المألوف أن يستمر إلقاء الناس وفقدانهم أحيانًا في العديد من هذه الأماكن. فكر الآن في أن تكون زائرًا وتحاول التنقل دون مساعدة من نظام مضمون. وبالتالي, يعد نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) الداخلي مساعدة كبيرة للأشخاص في الأماكن والوظائف التالية;

أنواع تقنية التتبع الداخلي

تختلف تقنية التتبع الداخلي حسب تفضيلات المستخدم, تكلفة الوحدة, والتثبيت. تستخدم تقنية التتبع الداخلي مجموعة من الأجهزة التي تحدد موقع الأشياء والأشخاص حيث لا يعمل نظام GPS وتقنية الأقمار الصناعية. تتميز حلول التتبع الداخلي بتحديد المسار, أنظمة تحديد المواقع في الوقت الفعلي(RTLS), موقع المستجيب الأول, وأنظمة إدارة المخزون.

هناك عدد من تقنيات التتبع المتنوعة ولكنها تساعد في تحديد المواقع في الأماكن المغلقة. وهذه هي;

الأنظمة التي تعمل بالبلوتوث: هذه التكنولوجيا هي لاسلكية, منخفضة الطاقة, ووصلة عالية السرعة تستخدم لتوصيل الأجهزة المحمولة. يوفر اتصالاً لاسلكيًا لأجهزة شبكة متعددة عبر مسافة قصيرة.

أنظمة النطاق العريض للغاية: تُعرف هذه أيضًا باسم أنظمة UWB. إنهم قادرون على تسهيل موقع الموضع الصحيح حتى 20 سم أو أقل. يرسلون إشارات منخفضة الطاقة لا تزعج الأطياف الأخرى. يستخدم موجة خاصة في الطيف الراديوي تختلف عن راديو الشرطة أو الهواتف المحمولة.

أنظمة RFID: أنظمة تحديد الترددات الراديوية في باب حامل RFID التي تستخدم موجات الراديو لنقل البيانات. يتم ترميز البيانات في ملصقات أو علامات RFID الذكية, مما يجعلها أكثر فائدة من تقنية تتبع أصول الباركود.

أنظمة الأشعة تحت الحمراء: في هذا النظام, الكائن الذي يصدر باستمرار إشارات الأشعة تحت الحمراء يتم توصيله بالجسم المتعقب. يمكن لوحدة المعالجة المركزية حساب موضع الإشارة المنبعثة باستخدام التثليث واتجاه جهاز الاستقبال.

الأنظمة القائمة على WiFi: هذه طريقة بسيطة يمكن من خلالها تتبع الموقع باستخدام WiFi. تنقل علامة WiFi بيانات المرشد إلى نقاط وصول مختلفة. وبعد ذلك, يجمع خادم الموقع الطوابع الزمنية ويترجم بيانات نقطة الوصول ومعلومات الطابع الزمني إلى موقع.

تقنية Zigbee: يستخدم هذا RSSI وهو اختصار لـ "مؤشر قوة الإشارة المستقبلة." تستخدم تقنية المستشعر اللاسلكي Zigbee RSSI, مما يجعلها فعالة في تحديد المواقع الداخلية و LBS (خدمات تحديد المواقع). يمكن استخدام قاعدة بيانات بصمات الأصابع لحساب موقع الفرد في الداخل.

تقنية منارة: تستخدم هذه التقنية استخدام أجهزة إرسال BLE لاسلكية صغيرة لإرسال إشارات إلى أجهزة الاستقبال القريبة. مع هذا النظام, يمكن تحديد التفاعل وتحديد المواقع المستندة إلى الموقع بدقة وسهولة.

تقنية الموجات فوق الصوتية: تستخدم هذه التقنية نظام الموجات فوق الصوتية القادر على تتبع موضع الجسم الباعث. يتم استخدام مستشعرات الموجات فوق الصوتية لتتبع موضع إشارة الموجات فوق الصوتية.

كيف يعمل GPS?

يعمل نظام تحديد المواقع العالمي من خلال الحصول على إشارات الأقمار الصناعية في البداية والتي تُستخدم لحساب الموقع. يبلغ عدم اليقين في التردد المصاحب لحساب الموقع حوالي 4.2 كيلو هرتز من إشارة GPS المرصودة. يستخدم نظام تحديد المواقع الارتباط لاكتشاف الإشارة. تصبح إشارة الذروة غير موجودة في الحالة التي يكون فيها تردد تأخير الشفرة خاطئًا. يتم إجراء البحث عن الإشارة على فترات متفاوتة من التأخير والتردد في الشفرة, المعروف باسم الصناديق.

المضمون, يستطيع جهاز الاستقبال تحديد الموقع بدقة حيث يقوم بتقييم المسافة بينك وبين القمر الصناعي المستخدم. لتحديد موقعك في 3 أبعاد, سوف تحتاج إلى حد أدنى من 4 الأقمار الصناعية. ويتم الحصول على موقعك باستخدام الساعة الذرية في القمر الصناعي التي تضاعف معدل الإشارة. أحد الأقمار الصناعية يحدد معدل إشارة الوقت, بينما ثلاثة من الأقمار الصناعية للحصول على x, ص, والإحداثيات z.

من حيث الصلة, تنتقل الإشارات من الأقمار الصناعية التي تدور حول الأرض إلى سطح الأرض على بعد حوالي 20000 كيلومتر. من الواضح أنه بسبب المسافة, سيؤدي فقدان المساحة الحرة إلى تقليل مستوى طاقة الإشارة. هذا هو السبب في أنه لا يمكن الاعتماد على إشارات GPS العادية في الأماكن المغلقة أو الداخلية لأن فقدان الإشارة يصبح أكبر. هذا هو السبب في استخدام مكررات GPS الداخلية لأنظمة تحديد المواقع الداخلية GPS.

هوائي

لكي يعمل GPS بشكل صحيح, هناك حاجة لنوع خاص من الهوائي. هوائي نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) التقليدي المستخدم كجهاز استقبال دائري ويعمل بمثابة رقعة شريطية مستقطبة. تعمل في نطاق L1 من 1575 ميغاهيرتز. إنه صغير جدًا, لها أبعاد 25 مم × 25 مم بسبب ثابت العزل الكهربائي لمادة الركيزة (= ص = 25). بشكل أساسي, الهوائي عبارة عن معدن موصل يصبح نشطًا كهربائيًا عند اصطدامه بموجة كهرومغناطيسية.

نظام متكامل

يؤدي الجمع بين المكونات الفرعية للنظام المتعددة إلى تنشيط النظام. يحتوي على إلكترونيات مختلفة تسعى لتحقيق أهداف GPS, مثل قراءة الإشارات ذات الصلة وتصفية الإشارات غير المرغوب فيها. في أبسط شكل, سوف يشتمل النظام المتكامل على وحدة فك ترميز الإشارة, مرشح, وإخراج الاتصالات.

بروتوكول الاتصالات

يجب أن يكون النظام قادرًا على نقل المعلومات بين مكوناته المتعددة بهدف تحقيق الهدف. وبالتالي, يتم وضع بروتوكول الاتصال بحيث تشارك كيانات متعددة في نظام تحديد المواقع العالمي (GPS). يقوم بروتوكول الاتصال بإعلام النظام النهائي أو المستخدم. مثال على ذلك هو بروتوكول يسترد تنسيقًا للمعلومات يحتوي على جودة الإشارة, إحداثيات, والسرعة.

أجهزة نظام تحديد المواقع الداخلي

الأجهزة (المكونات المادية) من IPS يشكل نظام GPS الداخلي ككل. هذه المكونات:

هوائي GPS الاتجاهي

تمامًا كما ذكر سابقًا على الهوائيات, هذا مأخوذ من نظام GPS التقليدي المصحح. وهي مكونة من عاكس مخروطي من الألومنيوم يساعد على زيادة الاتجاه أو التموضع.

مكبرات الصوت منخفضة الضوضاء

يستخدم مكون الأجهزة هذا لـ IPS عددًا قليلاً من مكبرات الصوت منخفضة الضوضاء القادرة على تقليل الأصوات العالية.

تعويض الخسارة في الأماكن المغلقة

يكون هذا مفيدًا عندما يكون هناك فقدان للإشارة, ويحسب مدى فائدة مكبر الصوت في نظام GPS الداخلي.

تنفيذ الشبكة العالمية

هذه هي قدرة شبكة GPS على العمل على النحو الأمثل في الداخل ووظيفة حساب الخادم للمواقف. عادةً ما ترسل الأقمار الصناعية لنظام تحديد المواقع العالمي (GPS) البيانات التي يمكن ترجمتها بواسطة جهاز الاستقبال المتاح بوضوح على مرأى من القمر الصناعي. تتميز كوكبة GPS حاليًا بعدد من 28 الأقمار الصناعية في المدار. للحصول على جميع البيانات الحية, على المتلقي فقط أن يرى كل شيء 28 الأقمار الصناعية في المدار في نفس الوقت.

لفعل هذا, الطريقة الأرخص والأكثر فاعلية هي الوصول إلى شبكة عالمية بها محطات مرجعية لنظام تحديد المواقع العالمي (GPS). تعمل محطات إشارة GPS هذه كقناة بيانات إلى الخادم. يمكن لهذه الشبكة أن تهتم بأي قدر من أجهزة A-GPS التي قد تحتاجها ومن أي مكان. قامت Mokosmart بتطوير هذه الشبكة وتنفيذها.

ما يجعل هذه الشبكة والخادم مبتكران:إنها تشكل شبكة زائدة عن الحاجة لها محطات في جميع أنحاء العالم. هذا بحيث يكون كل خادم GPS “رأيت” بمحطتين مختلفتين على الأقل في أي وقت.

مع هذا النظام, سيحتاج الخادم إلى عدد أقل من قياسات الأقمار الصناعية لحساب الموقع بالكامل. يتم ذلك عن طريق نموذج تضاريس عالمي, مما يساعد على تحسين الدقة حتى مع التضاريس المتموجة. إنه يستخدم نقاطًا منفصلة تتميز بشبكات يصل عددها إلى مليار والتي توفر دقة تصل إلى 18 أمتار في الارتفاع.

لا يحتاج الخادم إلى علامات وقت GPS دقيقة لحساب الموضع بسبب قياسات GPS الزائفة. يمكن أن يعمل أيضًا على أي جهاز على الإطلاق, بغض النظر عن الشركة المصنعة.

نهج معالجة أجهزة GPS الداخلية

هذا نهج جديد لنظام تحديد المواقع العالمي (GPS) الداخلي يستخدم التفافات حية لإشارات نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) التي تعمل على مجموعة متنوعة من التأخيرات المحتملة في الشفرة. كيف يعمل هذا? يمكن لمستقبل GPS التقليدي مراقبة شريحة واحدة فقط لاحتمال تأخر الرمز في كل مرة. سيتعين على المتلقي المسح, ثم الحصول على الإشارة قبل أن يبدأ التعقب.
يتجاهل هذا التصميم الجديد الحاجة إلى مراحل تتبع واكتساب منفصلة لأنه ينفذ عمليات حسابية مباشرة. هذه العمليات الحسابية انتهت 2000 عوامل ربط لكل قمر صناعي, مما يجعلها تحسب ملف, التفاف في الوقت الحقيقي. عند استخدامها في الهواء الطلق, يمكنه الحصول على الإشارة بطريقة فورية تقريبًا. يؤدي التلاشي الموجود في الأماكن الداخلية إلى جعل تتبع نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) المنتظم ضعيفًا للغاية, لكن هذا التصميم الجديد سيمكن من التكامل المستمر حتى مع إشارة الخبو.

نهج معالجة أجهزة GPS الداخلية

يجب اتخاذ مزيد من الإجراءات للحصول على أفضل النتائج من GPS الداخلي للحصول على النتائج. على سبيل المثال, يجب وضع الهوائي على سطح المساحة الداخلية. أعلى النقاط في المبنى ستحمل الهوائي, والتي سيتم توصيلها بمكرر داخلي. سيكون هذا الاتصال ممكنًا عن طريق استخدام كبل تغذية متحد المحور يستخدم لنقل الإشارة.

يعمل المكرر كمشع للإشارة في البيئة الداخلية. ينقل مكرر GPS إشارة GPS الحية من الجزء الخارجي للمنشأة إلى الداخل. سواء كان مبنى أو منشأة عادية; ستكون المساحة المغلقة قادرة على توفير منظر السماء في الوقت الفعلي. ستجعل طريقة عرض السماء الحية هذه الأماكن الداخلية في متناول أي جهاز استقبال GPS في البيئة.

نهج معالجة أجهزة GPS الداخلية

هناك تحدٍ رئيسي واحد يواجه نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) في الأماكن المغلقة, وهي معالجة إشارة ضعيفة. الجانب الأول من هذا التحدي هو الاستحواذ, الثاني هو متعدد المسارات, والثالث هو تفاعل إشارة ضعيف / قوي.

اكتساب: يمكن البحث عن الإشارة الواردة في بعدين يستلزمان تأخير الشفرة وتردد دوبلر. يتضمن البحث قيمة دوبلر التي يتم تحويلها إلى أسفل بضربها في كود CDMA الخاص بالقمر الصناعي الذي يتم إنشاؤه محليًا. التأخير متنوع; ومن ثم يشار إلى العملية باسم “المترابطة.” فترات التكامل هي مجموعات من الإشارات الواردة التي يتم إجراء البحث عليها. عندما تكون الإشارات ضعيفة, يجب تمديد فترة الارتباط بحيث يتم تحسين نسبة الإشارة إلى الضوضاء في النتيجة.

متعدد: عندما يكون نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) في الهواء الطلق قيد الاستخدام, متعدد المسارات من ذوي الخبرة فقط بشكل معتدل, إذا كان على كل حال. Multipath هو انعكاس لهذا المنتج, نسخة أضعف من إشارة خط البصر المباشرة والأصلية. يزداد هذا الحدوث سوءًا عند استخدام نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) في الداخل. قد يكون الانعكاس سيئًا لدرجة أنه يتجاوز الإشارة المباشرة عند استخدامه في الداخل.

تفاعل إشارة ضعيف / قوي: يحدث هذا عندما يقفل جهاز الاستقبال في ذروة الارتباط المتبادل أو إشارة خاطئة بدلاً من ذروة الارتباط التلقائي للإشارة الصحيحة. يمكن تجنب ذلك عندما يتم الحصول على الإشارة القوية وإزالتها مباشرة قبل الحصول على الإشارة الضعيفة لاحقًا.