Indendørs GPS

MOKOSmart leverer kant til kant indendørs positioneringsløsninger. Vores enheder integrerer BLE, trådløst internet, LoRa, GPS, og beacon til at give nøjagtige positionerings- og bevægelsesoplysninger med sub-meter nøjagtighed på 2.5 cm.

Hvad er indendørs GPS?

GPS står for Global Positioning System. Begrebet GPS er blevet korrekt knyttet til lokaliseringsbestemmelsen af ​​dets brugere. Når nogen nævner GPS for dig, du vil højst sandsynligt overveje, hvem eller hvad der bliver lokaliseret.

Tilsvarende, en indendørs GPS er defineret som placeringen af ​​udvalgte elementer i et lukket rum – enten store eller små. Indendørs GPS-sporing letter aktiv eller passiv placeringsovervågning af mærkede enheder i et anlæg eller indendørs rum.

I det væsentlige, indendørs GPS-funktioner til placering, timing, kortlægning, og navigation af indendørs rum som indkøbscentre, lufthavne, og andre faciliteter.

Produkter

H2

Indendørs navigationsbeacon

H2A

Placering Beacon

M2

Aktiveringsfyrlygte

Funktioner

Med indendørs GPS, her er nogle af de egenskaber, der kan forventes. Disse funktioner giver ejerne muligheden for at udføre et væld af funktioner med lethed. Med disse tilgængelige, brugeren det brugere vil være i stand til at nyde de adskillige fordele opnået med indendørs GPS. Funktionerne er;

  • Mulighed for at få adgang til navigation offline
  • Høj batteribesparende kapacitet
  • Let tilgængelig
  • Hold dine personlige data private
  • Kan let opdages af Beacons
  • Data kan gemmes holdbart
  • Høj nøjagtighed
  • Signalet kan modtages kontinuerligt

Fordele

Der er en række fordele, der kan nydes ved at bruge indendørs GPS-moduler. Disse fordele varierer fra egenskaber til den rene kant, som indendørs GPS-nøjagtighed giver os. Nogle af disse fordele er fremhævet nedenfor;

  • Ledelsen af ​​anlægget er forbedret
  • Den tilbyder en venlig udgave beregnet til synshandicappede
  • Brugere og kunder kan blive bedre forstået
  • Driften kan gøres mere effektiv
  • Giver meget nøjagtig placering og maksimerer rumkoordinering
  • Det er umedgørligt, letvægts, og skalerbar
  • Letter live overvågning
  • Uvurderlig til aktivsporing
  • Ledelse og begivenhedsplanlægning er praktisk
  • Kan bruge WiFi

Ansøgning

Når behovet opstår for at lokalisere og administrere placeringen af ​​aktiver blandt andre funktioner, en indendørs GPS-repeater kan være meget nyttig. Vi ved, at traditionel satellitteknologi og GPS ikke fungerer optimalt i lukkede rum og er betydeligt unøjagtige. Disse rum omfatter lufthavne, parkeringshuse, bygninger i flere etager, gyder, og andre underjordiske steder.
Og det er her den indendørs GPS kommer ind i billedet. Det faktum, at den traditionelle GPS ikke er effektiv indendørs, betyder ikke, at det ikke er afgørende også at lokalisere aktiverne indendørs..

Hvem kan drage fordel af indendørs GPS?

Store indendørs rum kan være særligt vanskelige at krydse tale mindre om aktivt at lokalisere aktiver og enkeltpersoner. Selv med flere års erfaring i disse rum, det er ikke ualmindeligt, at folk stadig bliver kastet og nogle gange vild i mange af disse rum. Overvej nu at være en besøgende og prøve at navigere uden hjælp fra et idiotsikkert system. Derfor, indendørs GPS er en stor hjælp for folk på følgende steder og funktioner;

Universitetsområde
Universitetsområde
Indkøbscenter
Indkøbscenter
Fabrik
Fabrik
Logistik
Logistik
Parkeringsplads
Parkeringsplads
Hospital
Hospital
Forlystelsespark
Forlystelsespark
Museum
Museum
Lager
Lager
Lufthavn
Lufthavn
Krydstogtskib
Krydstogtskib
Militær
Militær

Typer af indendørs sporingsteknologi

Indendørs sporingsteknologi varierer som følge af brugernes præferencer, prisen på enheden, og installation. Indendørs sporingsteknologi bruger en række enheder, der lokaliserer objekter og mennesker, hvor GPS og satellitteknologi ikke fungerer. Indendørs sporingsløsninger har wayfinding, lokaliseringssystemer i realtid(RTLS), første responders placering, og lagerstyringssystemer.

Der er en række sporingsteknologier, der er forskellige, men som hjælper med at bestemme indendørs positionering. Disse er;

Bluetooth-baserede systemer: Denne teknologi er trådløs, laveffekt, og højhastighedsforbindelse, der bruges til at forbinde mobilt udstyr. Det giver en trådløs forbindelse til flere netværksenheder over en kort afstand.

Ultrabredbåndssystemer: Disse er også kendt som UWB-systemer. De er i stand til at lette position placering korrekt op til 20 centimeter eller mindre. De transmitterer laveffektsignaler, der ikke forstyrrer andre spektrum. Den bruger en speciel bølge i radiospektret, der er forskellig fra politi- eller mobiltelefonradioer.

RFID-systemer: RFID-standdørs radiofrekvensidentifikationssystemer, der brugte radiobølger til at overføre data. Dataene er kodet i RFID-smart-labels eller -tags, hvilket gør det mere fordelagtigt end stregkode-aktivsporingsteknologi.

Infrarøde systemer: I dette system, en genstand, der konstant udsender infrarøde signaler, er knyttet til den sporede krop. CPU'en er i stand til at beregne positionen af ​​det udsendte signal ved brug af triangulering og retningen af ​​modtageren.

WiFi-baserede systemer: Dette er en simpel metode, hvormed placering kan spores ved brug af WiFi. Et WiFi-tag overfører beacon-data til forskellige adgangspunkter. Efter hvilket, lokationsserveren samler tidsstemplerne og oversætter adgangspunktdata og tidsstempeloplysninger til en lokation.

Zigbee teknologi: Dette bruger en RSSI, som er forkortelsen for "indikator for modtaget signalstyrke." Zigbees trådløse sensorteknologi anvender RSSI, hvilket gør det effektivt til at bestemme indendørs positionering og LBS (lokationsbaserede tjenester). Brugen af ​​fingeraftryksdatabase kan bruges til at beregne en persons position indendørs.

Beacon teknologi: Denne teknologi anvender brugen af ​​små trådløse BLE-sendere til at sende signaler til modtagere i nærheden. Med dette system, lokationsbaseret interaktion og positionering kan bestemmes nøjagtigt og nemt.

Ultralydsteknologi: Denne teknologi anvender et ultralydssystem, der er i stand til at spore positionen af ​​det emitterende legeme. Ultralydssensorer bruges til at spore positionen af ​​ultralydssignalet.

Hvordan virker GPS?

Global Positioning System fungerer ved i første omgang at indhente satellitsignaler, som bruges til at beregne en position. Frekvensusikkerheden, der ledsager en positionsberegning, er omkring ±4,2 kHz fra det observerede GPS-signal. Gps bruger korrelation til at detektere signalet. Spidssignalet bliver ikke eksisterende i det tilfælde, hvor frekvensen af ​​kodeforsinkelsen er forkert. Signalsøgningen udføres over varierende kodeforsinkelse og frekvens, kendt som skraldespande.

I det væsentlige, en modtager er i stand til at lokalisere placeringen, da den evaluerer afstanden mellem satellitten i brug og dig. For at din placering kan bestemmes i 3 dimensioner, du skal bruge et minimum af 4 satellitter. Og din placering opnås ved at bruge atomuret i satellitten, der multiplicerer signalhastigheden. En satellit bestemmer tidssignalhastigheden, mens tre af satellitterne er til at få x, Y, og z-koordinater.

I relaterbare termer, signaler fra satellitter, der kredser om jorden, transmitteres til jordens overflade omkring 20.000 km væk. Det er indlysende, at på grund af afstanden, tab af ledig plads vil reducere signalets effektniveau. Dette er grunden til, at almindelige GPS-signaler ikke kan være pålidelige i lukkede eller indendørs rum, fordi signaltabet bliver endnu større. Det er derfor, indendørs GPS-repeatere bruges til indendørs GPS-positioneringssystemer.

Antenne

For at en GPS fungerer korrekt, der er behov for en speciel slags antenne. Den traditionelle GPS-antenne, der bruges som modtager, er cirkulær og fungerer som en polariseret mikrostrip-patch. Den opererer på et L1-bånd på 1575 MHz. Den er ret lille, med en dimension på 25 mm x 25 mm på grund af substratmaterialets dielektriske konstant (=r = 25). I det væsentlige, antennen er et ledende metal, der bliver elektrisk aktivt, når det rammes af en elektromagnetisk bølge.

Integreret system

Kombinationen af ​​flere systemunderkomponenter bevirker dette til at aktivere systemet. Den indeholder forskellig elektronik, der forfølger GPS'ens mål, såsom at aflæse relevante signaler og frasortere uønskede. I den mest basale form, det integrerede system ville inkorporere en signaldekoder, et filter, og en kommunikationsudgang.

Kommunikationsprotokol

Et system skal være i stand til at overføre information mellem dets flere komponenter med det formål at nå et mål. Derfor, kommunikationsprotokollen er sat på plads, så flere enheder er involveret i GPS. Kommunikationsprotokollen informerer slutsystemet eller brugeren. Et eksempel er en protokol, der henter et format af information, der indeholder signalkvaliteten, koordinater, og hastighed.

Hardware til indendørs positioneringssystem

Hardwaren (fysiske komponenter) af IPS'en udgør det indendørs GPS-system som helhed. Disse komponenter er:

Den retningsbestemte GPS-antenne

Præcis som tidligere nævnt på antenner, dette er hentet fra den traditionelle patchede GPS. Den består af en konisk aluminiumsreflektor, der hjælper med at øge retningen eller positioneringen.

Støjsvag forstærkere

Denne hardwarekomponent til IPS gør brug af nogle få lavstøjsforstærkere, der er i stand til at reducere høje lyde.

Indendørs tabskompensation

Dette er praktisk, når der er tab af signal, og den beregner, hvor gavnlig forstærkeren er i det indendørs GPS-system.

Implementering af verdensomspændende netværk

Dette er et GPS-netværks evne til at fungere optimalt indendørs og serverens beregningsfunktion for positioner. GPS-satellitter sender normalt data, der kan oversættes af den tilgængelige modtager tydeligt i satellittens syn. GPS-konstellationen har i øjeblikket en række 28 satellitter i kredsløb. For at få alle live data, en modtager skal kun se alt 28 satellitter i kredsløb på samme tid.

At gøre dette, den billigste og mest effektive måde ville være at få adgang til et verdensomspændende netværk med GPS-referencestationer. Disse GPS-referencestationer fungerer som en datakanal til en server. Dette netværk kan tage sig af et hvilket som helst antal A-GPS-enheder, der måtte have brug for det, og hvor som helst. Mokosmart har udviklet dette netværk og implementeret det.

Hvad gør dette netværk og server innovative er：Det udgør et fuldstændigt redundant netværk med stationer over hele kloden. Det er sådan, at enhver GPS-server er “set” af minimum to forskellige stationer på et givet tidspunkt.

Med dette system, serveren skal bruge færre satellitmålinger for at beregne positionen fuldt ud. Dette gøres af en verdensomspændende terrænmodel, som hjælper med at forbedre nøjagtigheden selv i kuperet terræn. Den bruger diskrete punkter med gitter på op til en milliard, der giver nøjagtighed op til 18 meter i højden.

Serveren behøver ikke nøjagtige GPS-tidsmærker for at beregne position på grund af GPS-pseudoafstandsmålinger. Den kan også fungere på enhver enhed, uanset producent.

Indendørs GPS-hardwarebehandlingstilgang

Dette er en ny tilgang til indendørs GPS, der anvender live foldninger af GPS-signaler, der fungerer over en række mulige kodeforsinkelser. Hvordan virker det? En traditionel GPS-modtager kan kun overvåge én chip for mulig kodeforsinkelse ad gangen. Modtageren skal scanne, indhent derefter signalet, før sporingen kan påbegyndes.
Dette nye design fjerner behovet for separate sporings- og optagelsesstadier, fordi det udfører live-beregninger. Disse beregninger går over 2000 korrelatorer for hver satellit, gør det til en komplet beregning, foldning i realtid. Når det bruges udendørs, den kan modtage signalet på en næsten øjeblikkelig måde. Faldningen i indendørs rum gør almindelig GPS-sporing meget svag, men dette nye design vil muliggøre kontinuerlig integration selv med et fading signal.

Indendørs GPS-hardwarebehandlingstilgang

Yderligere foranstaltninger bør træffes for at få det bedste ud af en indendørs GPS for at få resultater. For eksempel, en antenne skal placeres på taget af det indendørs rum. De højeste punkter i bygningen vil holde antennen, som vil blive tilsluttet en indendørs repeater. Denne forbindelse vil blive muliggjort ved at anvende et koaksialt fødekabel, der bruges til at transportere signalet.

Repeateren fungerer som re-radiator for signalet i indemiljøet. GPS-repeater sender live GPS-signal fra ydersiden af ​​et anlæg til det indre. Det være sig en almindelig bygning eller et anlæg; det lukkede rum vil være i stand til at give et himmelsyn i realtid. Denne levende himmelvisning vil gøre det indendørs tilgængeligt for enhver GPS-modtager i miljøet.

En antenne
En antenne
Et indendørs GPS-repeater sæt
Et indendørs GPS-repeater sæt
Et koaksialt fødekabel
Et koaksialt fødekabel
En central sporingsportal
En central sporingsportal

Indendørs GPS-hardwarebehandlingstilgang

Der er grundlæggende én stor udfordring for indendørs GPS, og det er svag signalbehandling. Det første aspekt af denne udfordring er opkøbet, den anden er multipath, og den tredje er svag/stærk signalinteraktion.

Erhvervelse: Indgående signal kan søges efter i to dimensioner, der indebærer kodeforsinkelse og Doppler-frekvens. Søgning involverer en Doppler-værdi, som nedkonverteres ved at gange den med satellittens CDMA-kode, der er lokalt genereret. Forsinkelsen er varieret; derfor omtales processen som “korrelerer.” Integrationsperioder er grupper af indgående signaler, som søgningen udføres på. Når signalerne er svage, korrelationsperioden skal forlænges, så signal-støjforholdet ved resultatet forbedres.

Multipath: Når udendørs GPS er i brug, multipath opleves kun mildt, hvis overhovedet. Multipath er en afspejling af dette produkt, en svagere kopi af det direkte og originale line-of-sight signal. Denne forekomst bliver betydeligt værre, når GPS bruges indendørs. Refleksionen kan være så dårlig, at den overgår det direkte signal, når den bruges indendørs.

Svagt/stærkt signalinteraktion: Dette er en situation, der opstår, når modtageren låser sig fast i en krydskorrelationstop eller et forkert signal i modsætning til autokorrelationsspidsen for det rigtige signal. Det er muligt at undgå dette, når det stærke signal optages direkte og fjernes, før det efterfølgende opnås det svage signal.

Kontakt os