Sisä GPS

MOKOSmart tarjoaa reunasta reunaan sisäpaikannusratkaisuja. Laitteemme integroivat BLE:n, Wifi, LoRa, GPS, ja majakka, joka tarjoaa tarkan paikannus- ja liiketiedot alle metrin tarkkuudella 2.5 cm.

Mikä on sisä-GPS?

GPS tulee sanoista Global Positioning System. Termi GPS on liitetty oikein sen käyttäjien sijainninmääritykseen. Kun joku mainitsee sinulle GPS:n, todennäköisimmin harkitset kuka tai mikä on paikalla.

samoin, sisä-GPS määritellään valittujen elementtien sijainniksi suljetussa tilassa – joko iso tai pieni. Sisäkäyttöinen GPS-seuranta mahdollistaa merkittyjen yksiköiden aktiivisen tai passiivisen sijainnin tarkkailun tiloissa tai sisätiloissa.

Pohjimmiltaan, sisäilman GPS-toiminnot sijainnin määrittämiseen, ajoitus, kartoitus, ja navigointi sisätiloissa, kuten ostoskeskuksissa, lentokentillä, ja muut tilat.

Tuotteet

H2

Sisänavigointimajakka

H2A

Sijainti majakka

M2

Omaisuudenhoitomerkki

ominaisuudet

Sisä-GPS:llä, tässä on joitain ominaisuuksia, joita voidaan odottaa. Nämä ominaisuudet tarjoavat omistajille mahdollisuuden suorittaa lukuisia toimintoja helposti. Näillä saatavilla, sen käyttäjät voivat nauttia lukuisista sisä-GPS:n tarjoamista eduista. Ominaisuudet ovat;

  • Mahdollisuus käyttää navigointia offline-tilassa
  • Korkea akun säästökapasiteetti
  • Helposti saatavilla
  • Pidä henkilötietosi yksityisinä
  • Se voidaan helposti havaita Beaconeilla
  • Tiedot voidaan tallentaa kestävästi
  • Korkea tarkkuusaste
  • Signaalia voidaan vastaanottaa jatkuvasti

Edut

Sisätilojen GPS-moduuleilla on monia etuja. Nämä edut vaihtelevat ominaisuuksista aina sisäilman GPS-tarkkuus meille tarjoamiin ominaisuuksiin. Jotkut näistä eduista on korostettu alla;

  • Tilan hallintaa parannetaan
  • Se tarjoaa näkövammaisille tarkoitetun ystävällisen painoksen
  • Käyttäjiä ja asiakkaita voidaan ymmärtää paremmin
  • Toimintaa voidaan tehostaa
  • Tarjoaa erittäin tarkan sijainnin ja maksimoi tilan koordinoinnin
  • Se on käsittämätöntä, kevyt, ja skaalautuva
  • Helpottaa live-seurantaa
  • Korvaamaton omaisuuden seurantaan
  • Hallinta ja tapahtumien aikataulutus on kätevää
  • Osaa käyttää WiFiä

Sovellus

Kun tulee tarve paikantaa ja hallita omaisuuden sijaintia muiden toimintojen ohella, sisäkäyttöinen GPS-toistin voi olla erittäin hyödyllinen. Tiedämme, että perinteinen satelliittitekniikka ja GPS eivät toimi optimaalisesti suljetuissa tiloissa ja ovat huomattavasti epätarkkoja. Näihin tiloihin kuuluu lentokenttiä, parkkihallit, monikerroksisia rakennuksia, kujia, ja muissa maanalaisissa paikoissa.
Ja siellä sisä-GPS tulee peliin. Se, että perinteinen GPS ei ole tehokas sisätiloissa, ei tarkoita, etteikö laitteiden sijainnin määrittäminen sisätiloissa olisi tärkeää.

Kuka voi hyötyä sisä-GPS:stä?

Laajoissa sisätiloissa voi olla erityisen vaikeaa käydä läpi, kun puhutaan vähemmän aktiivisesta omaisuuden ja yksilöiden paikallistamisesta. Jopa usean vuoden kokemuksella näistä tiloista, ei ole harvinaista, että ihmiset edelleen sinkoutuvat ja joskus eksyvät monissa näistä tiloista. Harkitse nyt vierailijana olemista ja yrittämistä navigoida ilman idioottivarman järjestelmän apua. Siksi, sisä-GPS on suuri apu ihmisille seuraavissa paikoissa ja toiminnoissa;

Sisätilojen seurantateknologian tyypit

Sisätilojen seurantatekniikka vaihtelee käyttäjien mieltymysten mukaan, yksikön hinta, ja asennus. Sisätilojen seurantatekniikka hyödyntää joukkoa laitteita, jotka paikantavat esineitä ja ihmisiä, joissa GPS ja satelliittitekniikka eivät toimi. Sisätilojen seurantaratkaisuissa on tienhaku, reaaliaikaiset paikannusjärjestelmät(RTLS), ensimmäisen vastaajan sijainti, ja varastonhallintajärjestelmät.

On olemassa useita seurantatekniikoita, jotka vaihtelevat, mutta auttavat määrittämään sisäpaikan sijainnin. Nämä ovat;

Bluetooth-pohjaiset järjestelmät: Tämä tekniikka on langaton, pienitehoinen, ja nopea linkki, jota käytetään mobiililaitteiden yhdistämiseen. Se tarjoaa langattoman yhteyden useille verkkolaitteille lyhyen matkan päässä.

Ultralaajakaistaiset järjestelmät: Näitä kutsutaan myös UWB-järjestelmiksi. He pystyvät helpottamaan oikean sijainnin sijaintia aina 20 senttimetriä tai vähemmän. Ne lähettävät pienitehoisia signaaleja, jotka eivät häiritse muita spektrejä. Se käyttää erikoisaaltoa radiospektrissä, joka eroaa poliisin tai matkapuhelinten radioista.

RFID-järjestelmät: RFID-telineen oven radiotaajuustunnistusjärjestelmät, jotka käyttivät radioaaltoja tiedon siirtämiseen. Tiedot on koodattu RFID-älytarroihin tai -tunnisteisiin, mikä tekee siitä edullisemman kuin viivakoodiomaisuuden seurantatekniikka.

Infrapunajärjestelmät: Tässä järjestelmässä, jäljitettävään runkoon on kiinnitetty esine, joka lähettää jatkuvasti infrapunasignaaleja. CPU pystyy laskemaan lähetetyn signaalin sijainnin käyttämällä kolmiomittausta ja vastaanottimen suuntaa.

WiFi-pohjaiset järjestelmät: Tämä on yksinkertainen menetelmä, jolla sijaintia voidaan seurata WiFin avulla. WiFi-tunniste siirtää majakkatiedot eri tukiasemille. Jonka jälkeen, sijaintipalvelin kerää aikaleimat ja kääntää tukiasematiedot ja aikaleimatiedot sijainniksi.

Zigbee-tekniikka: Tämä käyttää RSSI:tä, joka on lyhenne sanoista "vastaanotetun signaalin voimakkuuden ilmaisin." Langaton Zigbee-anturitekniikka käyttää RSSI:tä, mikä tekee siitä tehokkaan sisäpaikan sijainnin ja LBS:n määrittämisessä (sijaintiin perustuvia palveluita). Sormenjälkitietokannan avulla voidaan laskea henkilön sijainti sisätiloissa.

Majakkatekniikka: Tämä tekniikka käyttää pieniä langattomia BLE-lähettimiä signaalien lähettämiseen lähellä oleviin vastaanottimiin. Tällä järjestelmällä, sijaintiin perustuva vuorovaikutus ja paikannus voidaan määrittää tarkasti ja helposti.

Ultraäänitekniikka: Tämä tekniikka hyödyntää ultraäänijärjestelmää, joka pystyy seuraamaan säteilevän kehon asentoa. Ultraääniantureita käytetään ultraäänisignaalin sijainnin seuraamiseen.

Kuinka GPS toimii?

Global Positioning System toimii hankkimalla aluksi satelliittisignaaleja, joita käytetään sijainnin laskemiseen. Sijainnin laskemiseen liittyvä taajuuden epävarmuus on noin ±4,2 kHz havaitusta GPS-signaalista. GPS käyttää korrelaatiota signaalin havaitsemiseen. Huippusignaalia ei ole, jos koodiviiveen taajuus on väärä. Signaalin haku suoritetaan vaihtelevalla koodiviiveellä ja taajuudella, tunnetaan roskakoreina.

Pohjimmiltaan, Vastaanotin pystyy paikantamaan sijainnin, kun se arvioi etäisyyden käytössä olevan satelliitin ja sinun välillä. Jotta sijaintisi määritetään 3 mitat, tarvitset vähintään 4 satelliitteja. Ja sijaintisi saadaan käyttämällä satelliitin atomikelloa, joka kertoo signaalinopeuden. Yksi satelliitti määrittää aikasignaalin nopeuden, kun taas kolme satelliiteista on tarkoitettu x:n saamiseen, Y, ja z-koordinaatit.

Suhteellisesti sanottuna, maata kiertävien satelliittien signaalit välitetään maan pinnalle noin 20 000 kilometrin päässä. Se on selvää etäisyyden takia, vapaan tilan menetys vähentää signaalin tehotasoa. Tästä syystä tavalliset GPS-signaalit eivät voi olla luotettavia suljetuissa tai sisätiloissa, koska signaalihäviö kasvaa entisestään. Tästä syystä sisätilojen GPS-toistimia käytetään GPS-sisäpaikannusjärjestelmissä.

Antenni

Jotta GPS toimisi oikein, tarvitaan erityinen antenni. Perinteinen vastaanottimena käytettävä GPS-antenni on pyöreä ja toimii polarisoituna mikroliuskamerkkinä. Se toimii L1-kaistalla 1575 MHz. Se on melko pieni, jonka mitat ovat 25 mm x 25 mm substraattimateriaalin dielektrisyysvakion vuoksi (=r = 25). Pohjimmiltaan, Antenni on johtava metalli, joka muuttuu sähköisesti aktiiviseksi, kun siihen osuu sähkömagneettinen aalto.

Integroitu järjestelmä

Useiden järjestelmän alikomponenttien yhdistelmä saa tämän aktivoimaan järjestelmän. Se sisältää erilaista elektroniikkaa, joka pyrkii GPS:n tavoitteisiin, kuten asiaankuuluvien signaalien lukeminen ja ei-toivottujen signaalien seulominen. Kaikkein perusmuodossa, integroitu järjestelmä sisältäisi signaalin dekooderin, suodatin, ja viestintälähtö.

Viestintäprotokolla

Järjestelmän on kyettävä siirtämään tietoa useiden komponenttien välillä tavoitteen saavuttamiseksi. Siksi, viestintäprotokolla on otettu käyttöön niin, että GPS:ssä on mukana useita entiteettejä. Viestintäprotokolla ilmoittaa loppujärjestelmälle tai käyttäjälle. Esimerkki on protokolla, joka hakee signaalin laadun sisältävän tiedon muodon, koordinaatit, ja nopeus.

Sisäpaikannusjärjestelmän laitteisto

Laitteisto (fyysiset komponentit) IPS muodostaa Indoor GPS-järjestelmän kokonaisuutena. Nämä komponentit ovat:

Suuntaava GPS-antenni

Aivan kuten aiemmin antenneista kerrottiin, tämä on saatu perinteisestä korjatusta GPS:stä. Se koostuu alumiinisesta kartiomaisesta heijastimesta, joka auttaa lisäämään suuntaa tai sijaintia.

Vähäkohinaiset vahvistimet

Tämä IPS:n laitteistokomponentti käyttää muutamia matalakohinaisia ​​vahvistimia, jotka pystyvät vähentämään kovia ääniä.

Sisätilojen tappioiden korvaus

Tästä on hyötyä, kun signaali katkeaa, ja se laskee kuinka hyödyllinen vahvistin on Indoor GPS -järjestelmässä.

Maailmanlaajuisen verkon käyttöönotto

Tämä on GPS-verkon kyky toimia optimaalisesti sisätiloissa ja palvelimen sijaintien laskentatoiminto. GPS-satelliitit lähettävät yleensä tietoja, jotka käytettävissä oleva vastaanotin voi kääntää selvästi satelliitin näköpiirissä. GPS-konstellaatiossa on tällä hetkellä useita ominaisuuksia 28 satelliitit kiertoradalla. Saadaksesi kaikki live-tiedot, vastaanottimen täytyy vain nähdä kaikki 28 satelliitit kiertoradalla samaan aikaan.

Tehdä tämä, halvin ja tehokkain tapa olisi päästä maailmanlaajuiseen verkkoon, jossa on GPS-viiteasemia. Nämä GPS-referenssiasemat toimivat datakanavana palvelimelle. Tämä verkko voi hoitaa minkä tahansa määrän sitä mahdollisesti tarvitsevia A-GPS-laitteita ja mistä tahansa. Mokosmart on kehittänyt tämän verkoston ja toteuttanut sen.

Mikä tekee tästä verkosta ja palvelimesta innovatiivisen:Se muodostaa täysin redundantin verkon, jolla on asemia kaikkialla maailmassa. Tämä on niin, että jokainen GPS-palvelin on “nähty” vähintään kahdella eri asemalla kerrallaan.

Tällä järjestelmällä, palvelin tarvitsee vähemmän satelliittimittauksia paikan täydelliseen laskemiseen. Tämä tehdään maailmanlaajuisella maastomallilla, mikä auttaa parantamaan tarkkuutta jopa aaltoilevassa maastossa. Se käyttää erillisiä pisteitä, joissa on jopa miljardiin asti ulottuvia verkkoja, joiden tarkkuus on jopa 18 metrin korkeudella.

Palvelin ei tarvitse tarkkoja GPS-aikatunnisteita sijainnin laskemiseen GPS-pseudoetäisyysmittausten vuoksi. Se voi myös toimia millä tahansa laitteella, valmistajasta riippumatta.

Sisäkäyttöinen GPS-laitteiston käsittelymenetelmä

Tämä on uusi lähestymistapa sisä-GPS:ään, joka hyödyntää GPS-signaalien reaaliaikaisia ​​konvoluutioita, jotka toimivat useiden todennäköisten koodiviiveiden aikana.. Miten tämä toimii? Perinteinen GPS-vastaanotin voi tarkkailla vain yhtä sirua mahdollisen koodiviiveen varalta kerrallaan. Vastaanottimen on skannattava, sitten hanki signaali ennen kuin seuranta voi alkaa.
Tämä uusi suunnittelu jättää tarpeettomaksi erilliset seuranta- ja hankintavaiheet, koska se suorittaa reaaliaikaisia ​​laskelmia. Nämä laskelmat ovat ohi 2000 kunkin satelliitin korrelaattorit, tehden siitä täydellisen laskennan, reaaliaikainen konvoluutio. Kun käytetään ulkona, se voi saada signaalin lähes välittömästi. Sisätiloissa esiintyvä häipyminen tekee säännöllisestä GPS-seurannasta erittäin heikkoa, mutta tämä uusi muotoilu mahdollistaa jatkuvan integroinnin jopa häipyvän signaalin kanssa.

Sisäkäyttöinen GPS-laitteiston käsittelymenetelmä

Lisätoimenpiteitä on ryhdyttävä saadaksesi parhaan hyödyn sisäilma-GPS:stä tulosten saamiseksi. Esimerkiksi, antenni tulee sijoittaa sisätilan katolle. Rakennuksen korkeimmat kohdat pitävät antennin, joka liitetään sisätiloissa olevaan toistimeen. Tämä yhteys on mahdollista käyttämällä koaksiaalista syöttökaapelia, jota käytetään signaalin kuljettamiseen.

Toistin toimii signaalin toistosäteilijänä sisäympäristössä. GPS-toistin lähettää elävän GPS-signaalin laitoksen ulkopuolelta sisälle. Olipa kyseessä tavallinen rakennus tai laitos; suljettu tila pystyy tarjoamaan reaaliaikaisen taivasnäkymän. Tämä elävä taivasnäkymä tekee sisätiloista kaikkien ympäristön GPS-vastaanottimien ulottuvilla.

Sisäkäyttöinen GPS-laitteiston käsittelymenetelmä

Sisä-GPS:llä on periaatteessa yksi suuri haaste, ja se on heikko signaalinkäsittely. Tämän haasteen ensimmäinen osa on hankinta, toinen on monitie, ja kolmas on heikko/vahva signaalivuorovaikutus.

Hankinta: Saapuvaa signaalia voidaan etsiä kahdessa ulottuvuudessa, jotka sisältävät koodiviiveen ja Doppler-taajuuden. Haku sisältää Doppler-arvon, joka muunnetaan alas kertomalla se paikallisesti luodulla satelliitin CDMA-koodilla. Viive vaihtelee; siksi prosessia kutsutaan nimellä “korreloivat.” Integrointijaksot ovat saapuvien signaalien ryhmiä, joille haku suoritetaan. Kun signaalit ovat heikot, korrelaatiojaksoa on pidennettävä, jotta tuloksen signaali-kohinasuhde paranee.

Monitie: Kun ulko-GPS on käytössä, monitie koetaan vain lievästi, jos ollenkaan. Monitie on heijastus tuosta tuotteesta, heikompi kopio suorasta ja alkuperäisestä näköyhteyssignaalista. Tämä ilmiö pahenee huomattavasti, kun GPS:ää käytetään sisätiloissa. Heijastus voi olla niin huono, että se ylittää suoran signaalin sisätiloissa käytettäessä.

Heikko/vahva signaalivuorovaikutus: Tämä on tilanne, joka syntyy, kun vastaanotin lukittuu ristikorrelaation huippuun tai väärään signaaliin, toisin kuin oikean signaalin autokorrelaatiohuippu.. Tämän välttäminen on mahdollista, kun voimakas signaali hankitaan suoraan ja poistetaan ennen kuin myöhemmin hankitaan heikko signaali.