Vnitřní GPS

MOKOSmart poskytuje vnitřní polohovací řešení od okraje k okraji. Naše zařízení integrují BLE, Wifi, LoRa, GPS, a maják poskytuje přesné informace o poloze a pohybu s přesností podmetru 2.5 cm.

Co je vnitřní GPS?

GPS je zkratka pro Global Positioning System. Termín GPS byl správně spojen s určováním polohy jeho uživatelů. Když se vám někdo zmíní o GPS, s největší pravděpodobností zvážíte, kdo nebo co se nachází.

Podobně, vnitřní GPS je definováno jako umístění vybraných prvků v uzavřeném prostoru – buď velké nebo malé. Vnitřní GPS sledování usnadňuje aktivní nebo pasivní sledování polohy označených jednotek v objektu nebo vnitřním prostoru.

V podstatě, vnitřní GPS funkce pro lokalizaci, načasování, mapování, a navigace ve vnitřních prostorách, jako jsou nákupní centra, letiště, a další zařízení.

produkty

H2

Vnitřní navigační maják

H2A

Umístění majáku

M2

Maják pro trasování majetku

Funkce

S vnitřní GPS, zde jsou některé atributy, které lze očekávat. Tyto funkce poskytují majitelům možnost snadno provádět nepřeberné množství funkcí. S těmito dostupnými, uživatelé budou moci využívat četné výhody plynoucí z vnitřního GPS. Vlastnosti jsou;

  • Možnost přístupu k navigaci offline
  • Vysoká kapacita pro úsporu baterie
  • Snadno přístupné
  • Udržujte své osobní údaje v soukromí
  • Lze je snadno detekovat pomocí majáků
  • Data lze uložit trvale
  • Vysoká míra přesnosti
  • Signál lze přijímat nepřetržitě

Výhody

Použití vnitřních modulů GPS má řadu výhod. Tyto výhody se liší v závislosti na schopnostech, které nám přesnost vnitřního GPS nabízí. Některé z těchto výhod jsou zdůrazněny níže;

  • Zlepšilo se řízení zařízení
  • Nabízí přátelské vydání určené pro zrakově postižené
  • Uživatelé a zákazníci mohou být lépe porozuměni
  • Provoz lze zefektivnit
  • Poskytuje velmi přesnou polohu a maximalizuje koordinaci prostoru
  • Je to neřešitelné, lehká váha, a škálovatelné
  • Usnadňuje živé sledování
  • Neocenitelné pro sledování majetku
  • Správa a plánování událostí je pohodlné
  • Lze využít WiFi

aplikace

Když vznikne potřeba lokalizovat a spravovat umístění aktiv mezi jinými funkcemi, vnitřní GPS opakovač může být velmi užitečný. Víme, že tradiční satelitní technologie a GPS nefungují optimálně v uzavřených prostorách a jsou značně nepřesné. Tyto prostory zahrnují letiště, parkovací garáže, vícepatrové budovy, uličky, a další podzemní místa.
A to je místo, kde přichází do hry vnitřní GPS. Skutečnost, že tradiční GPS není efektivní v interiéru, neznamená, že není důležité přesně určit polohu zařízení také v interiéru..

Kdo může těžit z vnitřní GPS?

Rozlehlé vnitřní prostory může být obzvláště obtížné procházet, nemluvě o aktivním vyhledávání aktiv a jednotlivců. I s několikaletými zkušenostmi v těchto prostorách, není neobvyklé, že se lidé v mnoha z těchto prostorů stále vrhají a někdy ztrácejí. Nyní zvažte, že jste návštěvník a zkuste se navigovat bez pomoci spolehlivého systému. Proto, vnitřní GPS je skvělým pomocníkem pro lidi na následujících místech a funkcích;

Typy technologie vnitřního sledování

Technologie vnitřního sledování se liší podle preferencí uživatele, náklady na jednotku, a instalace. Technologie vnitřního sledování využívá řadu zařízení, která lokalizují objekty a osoby tam, kde GPS a satelitní technologie nejsou funkční. Řešení vnitřního sledování zahrnují vyhledávání cesty, lokalizační systémy v reálném čase(RTLS), umístění prvního zasahujícího, a systémy řízení zásob.

Existuje řada technologií sledování, které jsou různé, ale pomáhají určit polohu v interiéru. Tyto jsou;

Systémy založené na technologii Bluetooth: Tato technologie je bezdrátová, nízkovýkonový, a vysokorychlostní spojení používané k připojení mobilních zařízení. Poskytuje bezdrátové připojení pro více síťových zařízení na krátkou vzdálenost.

Ultra širokopásmové systémy: Jsou také známé jako systémy UWB. Jsou schopny usnadnit správné umístění polohy až 20 centimetry nebo méně. Vysílají signály s nízkým výkonem, které neruší ostatní spektra. Využívá speciální vlny v rádiovém spektru odlišné od policejních nebo mobilních telefonů.

RFID systémy: Systémy radiofrekvenční identifikace stojanových dveří RFID, které k přenosu dat využívaly rádiové vlny. Data jsou zakódována do inteligentních RFID štítků nebo štítků, díky čemuž je výhodnější než technologie sledování majetku pomocí čárových kódů.

Infračervené systémy: V tomto systému, objekt, který neustále vysílá infračervené signály, je připevněn ke sledovanému tělu. CPU je schopen vypočítat polohu emitovaného signálu pomocí triangulace a směru přijímače.

Systémy založené na WiFi: Jedná se o jednoduchou metodu, pomocí které lze pomocí WiFi sledovat polohu. WiFi tag přenáší data majáku do různých přístupových bodů. Po čemž, lokalizační server shromažďuje časová razítka a převádí data přístupového bodu a informace o časovém razítku do umístění.

Technologie Zigbee: To využívá RSSI, což je zkratka pro „indikátor síly přijímaného signálu." Technologie bezdrátového senzoru Zigbee využívá RSSI, díky čemuž je efektivní při určování vnitřní polohy a LBS (služby založené na poloze). Použití databáze otisků prstů lze použít k výpočtu polohy jednotlivce v interiéru.

Technologie majáku: Tato technologie využívá použití malých bezdrátových vysílačů BLE k odesílání signálů do přijímačů v blízkosti. S tímto systémem, interakci na základě polohy a umístění lze přesně a snadno určit.

Ultrazvuková technologie: Tato technologie využívá ultrazvukový systém, který je schopen sledovat polohu emitujícího tělesa. Ke sledování polohy ultrazvukového signálu se používají ultrazvukové senzory.

Jak funguje GPS?

Global Positioning System funguje tak, že zpočátku získává satelitní signály, které se používají k výpočtu polohy. Nejistota frekvence doprovázející výpočet polohy je asi ±4,2 kHz od pozorovaného signálu GPS. GPS využívá k detekci signálu korelaci. Špičkový signál přestane existovat v případě, kdy je frekvence kódového zpoždění špatná. Vyhledávání signálu se provádí přes různé kódové zpoždění a frekvenci, známé jako popelnice.

V podstatě, přijímač je schopen určit polohu, protože vyhodnocuje vzdálenost mezi používaným satelitem a vámi. Aby bylo možné určit vaši polohu 3 rozměry, budete potřebovat minimum 4 satelity. A vaše poloha je získána pomocí atomových hodin v satelitu, které násobí rychlost signálu. Jeden satelit určuje rychlost časového signálu, zatímco tři satelity jsou pro získání x, Y, az souřadnice.

V příbuzných termínech, signály ze satelitů obíhajících kolem Země jsou přenášeny na zemský povrch vzdálený asi 20 000 km. Je zřejmé, že vzhledem ke vzdálenosti, ztráta volného místa sníží výkon signálu. To je důvod, proč běžné signály GPS nemohou být spolehlivé v uzavřených nebo vnitřních prostorách, protože ztráta signálu je stále větší. To je důvod, proč jsou vnitřní GPS opakovače využívány pro vnitřní poziční systémy GPS.

Anténa

Aby GPS fungovala správně, je potřeba speciální druh antény. Tradiční GPS anténa, která se používá jako přijímač, je kruhová a funguje jako polarizovaná mikropásková náplast. Pracuje v pásmu L1 1575 MHz. Je docela malý, mající rozměr 25 mm x 25 mm kvůli dielektrické konstantě materiálu substrátu (Ɛr = 25). V podstatě, anténa je vodivý kov, který se stává elektricky aktivním, když je zasažen elektromagnetickou vlnou.

Integrovaný systém

Kombinace více dílčích komponent systému vede k aktivaci systému. Obsahuje různé elektroniky, které sledují cíle GPS, jako je čtení relevantních signálů a stínění nežádoucích. V té nejzákladnější podobě, integrovaný systém by zahrnoval dekodér signálu, filtr, a komunikační výstup.

Komunikační protokol

Systém musí být schopen přenášet informace mezi svými více komponentami s cílem dosáhnout cíle. Proto, komunikační protokol je zaveden tak, že do GPS je zapojeno více entit. Komunikační protokol informuje koncový systém nebo uživatele. Příkladem je protokol, který získává formát informací obsahujících kvalitu signálu, souřadnice, a rychlost.

Hardware vnitřního polohovacího systému

Hardware (fyzické komponenty) IPS tvoří vnitřní systém GPS jako celek. Tyto komponenty jsou:

Směrová anténa GPS

Jak bylo uvedeno výše u antén, to je získáno z tradičního záplatovaného GPS. Skládá se z hliníkového kuželového reflektoru, který pomáhá zvýšit směr nebo umístění.

Nízkošumové zesilovače

Tato hardwarová součást pro IPS využívá několik nízkošumových zesilovačů, které jsou schopny snížit hlasité zvuky.

Kompenzace vnitřní ztráty

To se hodí, když dojde ke ztrátě signálu, a vypočítá, jak přínosný je zesilovač v systému Indoor GPS.

Implementace celosvětové sítě

Jedná se o schopnost sítě GPS optimálně fungovat v interiéru a funkce serveru pro výpočet polohy. Satelity GPS obvykle posílají data, která lze přeložit dostupným přijímačem jasně na dohled satelitu. Konstelace GPS v současné době obsahuje několik 28 satelity na oběžné dráze. Chcete-li získat všechna živá data, přijímač pouze musí vidět všechny 28 satelity na oběžné dráze ve stejnou dobu.

Udělat toto, nejlevnějším a nejefektivnějším způsobem by byl přístup k celosvětové síti s referenčními stanicemi GPS. Tyto referenční stanice GPS fungují jako datový kanál k serveru. Tato síť může obsluhovat libovolné množství zařízení A-GPS, která ji mohou potřebovat, a odkudkoli. Mokosmart tuto síť vyvinul a implementoval.

Co dělá tuto síť a server inovativními:Tvoří zcela redundantní síť se stanicemi po celém světě. To je tak, že každý GPS server je “viděl” minimálně dvěma různými stanicemi v daný čas.

S tímto systémem, server bude potřebovat méně satelitních měření, aby mohl plně vypočítat polohu. K tomu slouží celosvětový model terénu, což pomáhá zlepšit přesnost i ve zvlněném terénu. Využívá diskrétní body s mřížkami čítajícími až jednu miliardu, které nabízejí přesnost až 18 metrů na výšku.

Server nepotřebuje přesné časové značky GPS pro výpočet polohy kvůli měření pseudovzdálenosti GPS. Může také fungovat na jakémkoli zařízení, bez ohledu na výrobce.

Přístup k hardwarovému zpracování vnitřního GPS

Jedná se o nový přístup k vnitřnímu GPS, který využívá živé konvoluce signálů GPS fungujících přes různé pravděpodobné kódové zpoždění.. Jak tohle funguje? Tradiční GPS přijímač může sledovat pouze jeden čip pro možné zpoždění kódu najednou. Přijímač bude muset skenovat, pak získejte signál před zahájením sledování.
Tento nový design odstraňuje potřebu oddělených fází sledování a získávání, protože provádí živé výpočty. Tyto výpočty jsou ukončeny 2000 korelátory pro každý satelit, aby to bylo kompletní, konvoluce v reálném čase. Při použití venku, dokáže zachytit signál téměř okamžitě. Vyblednutí přítomné ve vnitřních prostorách velmi oslabuje pravidelné sledování GPS, ale tento nový design umožní nepřetržitou integraci i se slábnoucím signálem.

Přístup k hardwarovému zpracování vnitřního GPS

Měla by být přijata další opatření, abyste z vnitřního GPS získali co nejlepší výsledky. Například, anténa bude muset být umístěna na střeše vnitřního prostoru. Nejvyšší body v budově udrží anténu, který bude připojen k vnitřnímu opakovači. Toto spojení bude umožněno použitím koaxiálního napájecího kabelu používaného pro přenos signálu.

Opakovač funguje jako přezářič signálu ve vnitřním prostředí. GPS opakovač přenáší živý GPS signál z exteriéru objektu do interiéru. Ať už jde o běžnou budovu nebo zařízení; uzavřený prostor bude schopen poskytovat pohled na oblohu v reálném čase. Tento živý pohled na oblohu zpřístupní interiér jakémukoli přijímači GPS v okolním prostředí.

Přístup k hardwarovému zpracování vnitřního GPS

V zásadě existuje jeden hlavní problém, kterému čelí vnitřní GPS, a je to slabé zpracování signálu. Prvním aspektem této výzvy je akvizice, druhý je multipath, a třetí je interakce slabý/silný signál.

Získávání: Příchozí signál lze hledat ve dvou rozměrech, které zahrnují zpoždění kódu a Dopplerovu frekvenci. Vyhledávání zahrnuje Dopplerovu hodnotu, která se převádí dolů vynásobením kódem CDMA satelitu, který je lokálně vygenerován.. Zpoždění je různé; proto je proces označován jako “korelující.” Integrační periody jsou skupiny příchozích signálů, na kterých se provádí vyhledávání. Když jsou signály slabé, korelační perioda musí být prodloužena, aby se zlepšil poměr signálu k šumu ve výsledku.

Vícecestný: Když se používá venkovní GPS, multipath je zažíván jen mírně, jestli vůbec. Multipath je odrazem tohoto produktu, slabší kopie přímého a původního signálu přímé viditelnosti. Tento jev se výrazně zhoršuje, když je GPS používáno uvnitř. Odraz by mohl být tak špatný, že při použití v interiéru předčí přímý signál.

Interakce slabého/silného signálu: Toto je situace, která nastane, když se přijímač zablokuje na vrchol vzájemné korelace nebo špatného signálu na rozdíl od vrcholu autokorelace správného signálu.. Tomu se lze vyhnout, když je silný signál přímo získán a odstraněn před následným získáním slabého signálu.

Promluvte si s odborníkem