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La technologie est la plus grande réalisation de l'extraordinaire imagination humaine. En matière de technologies de localisation et de navigation, GPS (Global Positioning System)La géolocalisation, qui permet de se positionner avec précision en extérieur grâce aux signaux satellitaires, a constitué un progrès majeur au XXe siècle, tandis que IPS (système de positionnement intérieur) Un tout nouveau monde s'est ouvert dans les environnements intérieurs où le GPS fonctionne mal. Dans cet article, nous vous présenterons les systèmes de positionnement intérieur et les différentes technologies disponibles.
Qu'est-ce qu'un IPS ?
Le positionnement intérieur, également appelé localisation intérieure, est un réseau d'appareils permettant de localiser des personnes ou des objets dans un espace clos où les signaux GPS ne sont pas suffisamment puissants. En termes simples, on parle de « GPS intérieur ». Tout comme le GPS permet de localiser des objets n'importe où sur Terre, l'IPS fait de même, mais dans de grands espaces intérieurs comme les gares, les centres commerciaux, les hôpitaux et les souterrains. Un système de positionnement intérieur permet de localiser avec précision des objets à l'intérieur d'un bâtiment, généralement via un appareil mobile comme un smartphone ou une tablette.
L'IPS peut être essentiel pour améliorer votre expérience de positionnement en intérieur. On estime qu'environ Une personne passe 90 % de son temps à l'intérieur.Il existe donc toujours une forte demande pour les technologies de géolocalisation en intérieur, ce qui représente également une importante opportunité de marché pour les fournisseurs de systèmes de prévention des intrusions (IPS). Si l'IPS n'est pas indispensable au quotidien, elle devient absolument essentielle pour accéder à des environnements inconnus, notamment en cas d'urgence où le signal GPS est très faible, comme lors de la gestion de catastrophes dans un immeuble, une mine de charbon, etc.
Pourquoi le positionnement en intérieur est-il nécessaire
Beaucoup de gens se demandent pourquoi le GPS ne peut pas être utilisé en intérieur. Si vous partagez cette interrogation, poursuivez votre lecture et découvrez pourquoi les systèmes de positionnement intérieur sont si populaires aujourd'hui.
Imprécision des signaux GPS lorsqu'ils sont utilisés à l'intérieur
Le succès du GPS a transformé notre rapport à la technologie. Cependant, son efficacité est optimale uniquement en extérieur et ne répond pas aux exigences des environnements intérieurs sophistiqués. Puisque la technologie GPS utilise les signaux de satellites en orbite, ces signaux sont fortement dégradés par les toits et les murs dès que les ondes satellitaires tentent de les pénétrer dans les bâtiments. En règle générale, le GPS atteint une précision de 5 à 10 mètres en zone dégagée, sans immeubles de grande hauteur à proximité susceptibles de bloquer le signal.
Application généralisée du positionnement précis
La généralisation des applications de positionnement précis a renforcé la demande en services de systèmes de positionnement intérieur (IPS). Si le besoin existait déjà, les systèmes IPS prennent une importance croissante dans divers secteurs grâce à leur capacité à améliorer significativement l'efficacité des services. Au-delà de la portée du GPS, les services de localisation IPS sont utilisés par des secteurs tels que le commerce de détail, la santé et la défense, ainsi que pour le suivi des stocks en entrepôt. Actuellement, il n'existe pas de norme universelle pour un système IPS, et les leaders du secteur et des organisations comme Google et le Bluetooth SIG rivalisent activement pour proposer ces solutions aux clients.
Comment fonctionnent les systèmes de positionnement intérieur ?
Avant d'aborder les technologies IPS, il est important de comprendre leur fonctionnement. À l'instar du GPS, qui repose sur le principe émetteur-récepteur, un système IPS utilise divers dispositifs (balises et étiquettes) pour estimer la position d'une cible en traitant les données collectées par différents points d'ancrage. Pour suivre des objets à l'intérieur d'un bâtiment, des points d'ancrage fixes sont déployés afin de détecter les signaux émis par les étiquettes mobiles fixées aux biens ou aux personnes. Ces points d'ancrage captent les signaux des étiquettes et transmettent les données à un serveur central, qui calcule ensuite les coordonnées de l'objet en temps réel grâce à des algorithmes spécialisés.
Types de technologies de positionnement en intérieur
Contrairement au GPS par satellite, l'IPS combine plusieurs technologies différentes, notamment radio, optique, acoustique et magnétique, chacune présentant ses propres avantages et limitations. Ces différentes technologies et techniques IPS sont intégrées de concert pour une meilleure précision. La section suivante présente les technologies de positionnement intérieur les plus courantes.
Bluetooth/Bluetooth basse consommation
Initialement utilisé pour l'échange de données à courte distance, le Bluetooth est aujourd'hui largement répandu et constitue un élément fondamental des systèmes de géolocalisation en intérieur. La géolocalisation Bluetooth comprend principalement deux types : la géolocalisation côté terminal et la géolocalisation côté réseau. La géolocalisation côté terminal est adaptée au positionnement et à la navigation dans les centres commerciaux et les gares, tandis que la géolocalisation côté réseau est plus appropriée pour le positionnement et le suivi des biens et du personnel dans les entrepôts. La géolocalisation Bluetooth nécessite le déploiement de balises dans la zone cible et utilise la trilatération et les variations du signal RSSI pour estimer les distances. En général, la précision de la géolocalisation Bluetooth standard est d'environ 3 à 5 mètres.
L'iBeacon d'Apple en est un excellent exemple. Il utilise le BLE pour diffuser des signaux que les appareils connectés à proximité peuvent détecter afin de déclencher des services de géolocalisation et de positionnement.
La norme Bluetooth 5.1 a introduit une nouvelle approche de localisation de direction Bluetooth, plus précisément Bluetooth AoA et AoDLe positionnement AoA Bluetooth est une nouvelle technologie de positionnement en intérieur. Les réseaux d'antennes détectent la direction des signaux provenant des nœuds émetteurs et calculent l'orientation relative ou l'angle entre le nœud récepteur (passerelle) et le nœud émetteur (balise). Grâce à cela, la précision du positionnement Bluetooth peut atteindre jusqu'à 1 mètre.
S'appuyant sur cela, le récent lancement de Bluetooth 6.0 L'introduction du Bluetooth Channel Sounding permet une mesure de distance précise et sécurisée. Ce système utilise les méthodes de mesure de distance basée sur la phase (PBR) et le temps d'aller-retour (RTT). Il s'agit d'une innovation majeure dans la mesure de distance Bluetooth. En théorie, il peut atteindre une précision comparable à celle de l'UWB, de l'ordre de 10 à 30 cm.
WiFi
Le positionnement intérieur via Wi-Fi s'appuie sur une infrastructure existante déjà largement répandue dans les environnements commerciaux et publics. De nombreux établissements publics, tels que les centres commerciaux, les hôpitaux et les restaurants, proposent généralement des points d'accès Wi-Fi omniprésents. Parallèlement, les récepteurs Wi-Fi sont des composants standard des smartphones et tablettes modernes. Ceci constitue une base solide pour l'utilisation du Wi-Fi comme technologie de positionnement et de navigation en intérieur.
Lors de la mise en œuvre de systèmes de géolocalisation intérieure basés sur le Wi-Fi, les coordonnées des points d'accès sont cartographiées au préalable. La méthode de géolocalisation repose principalement sur la mesure de l'atténuation du signal ou l'identification des schémas de distribution du signal afin de calculer la position relative entre l'appareil de l'utilisateur et le point d'accès. Ceci permet une localisation intérieure en temps réel sans matériel supplémentaire. La précision de la géolocalisation Wi-Fi se situe généralement entre 5 et 15 mètres.
UWB (bande ultra-large)
La technologie de positionnement UWB permet de localiser des objets ou des personnes à l'intérieur des bâtiments avec une grande précision et est devenue l'une des technologies de positionnement en intérieur les plus répandues. Grâce à une bande passante supérieure à 500 MHz et une large plage de fréquences de 3.1 à 10.6 GHz, les signaux UWB peuvent transmettre des données en envoyant et en recevant des impulsions extrêmement fines à l'échelle nanoseconde ou sub-nanoseconde. L'UWB utilise généralement la technologie TDoA pour un positionnement précis en intérieur. Elle offre une excellente résistance aux interférences multitrajets et des capacités de pénétration supérieures. Par conséquent, elle peut être appliquée au positionnement et au suivi d'objets fixes et mobiles, ainsi que de personnes, avec une précision centimétrique.
Cependant, l'UWB ne peut pas être déployée aussi simplement, rapidement et économiquement que les solutions de balises Bluetooth. Elle nécessite l'installation d'un système complet avec des passerelles, et chaque passerelle a une couverture limitée (généralement autour de 150 mètres), ce qui entraîne des coûts plus élevés. Dans certains cas, les solutions UWB et Bluetooth AoA peuvent offrir des performances de positionnement comparables.
Comme l'indique la comparaison ci-dessus, le choix d'un système de localisation en temps réel (RTLS) adapté dépendra de vos exigences spécifiques en matière de précision centimétrique et de coût de déploiement. Bien que le positionnement UWB soit beaucoup plus précis, le Bluetooth reste la solution idéale pour la navigation intérieure abordable et l'analyse du flux de piétons.
Cas d'utilisation courants pour IPS
Le terme IPS (Integrated Placement System) est vaste et peut être mis en œuvre dans presque tous les secteurs où la localisation précise d'objets, animés ou inanimés, dans un espace intérieur est essentielle. Que ce soit dans les centres commerciaux, les parcs d'attractions, les gares, les hôpitaux, les universités ou même les grands immeubles de bureaux, l'IPS simplifie vos déplacements en intérieur grâce à une application sur votre smartphone. Vous trouverez ci-dessous une sélection de cas d'utilisation courants de l'IPS.
Aéroports et gares ferroviaires
Dans les plateformes de transport, qu'il s'agisse de grands aéroports, de gares ferroviaires ou routières, un système de géolocalisation intérieure facilite grandement la circulation des passagers. Grâce aux plans numériques, les voyageurs peuvent se repérer dans la plateforme et trouver un chemin moins encombré jusqu'à leur véhicule. Ces plateformes peuvent également utiliser ces technologies pour fournir aux voyageurs des informations géolocalisées plus précises.
Des exemples concrets incluent les déploiements de balises BLE comme… L01A dans les stations de métro indiennes et la ligne M3 à l'aéroport de Gold Coast, en AustralieIls assurent une navigation intérieure fluide à des milliers de personnes qui se rendent quotidiennement aux transports en commun et aux voyages.
Industrie et fabrication
L'adoption des systèmes de positionnement intérieur dans les secteurs industriels et manufacturiers s'est accélérée ces dernières années, dans le but d'améliorer la sécurité des travailleurs, de réduire les coûts et de gagner du temps dans les processus. En particulier dans les grandes usines, un système de positionnement intérieur facilite grandement la gestion des actifs, la logistique et les interventions d'urgence.
UWB et Bluetooth AoA sont devenues les normes privilégiées dans le secteur manufacturier en raison de leur capacité à assurer le suivi de haute précision requis pour les environnements industriels complexes.
Centres commerciaux
Les IPS peuvent être utilisés non seulement pour améliorer l'expérience d'achat des consommateurs, mais aussi pour les campagnes marketing géolocalisées menées par les commerçants. Ces centres commerciaux sont généralement vastes et souvent dotés d'infrastructures complexes. Grâce à des guides partagés, les visiteurs pourraient trouver plus rapidement les produits souhaités et obtenir des informations pertinentes sur les produits facilement accessibles au sein du centre commercial.
Un déploiement intéressant de marketing de proximité basé sur les balises implique qu'un client utilise le bracelet W6 Beacon de MOKO pour filtrer les données des employés et compter avec précision les visiteurs, fournissant ainsi des informations précieuses sur le trafic piétonnier dans l'établissement.
Santé et Hôpitaux
Depuis des décennies, les hôpitaux s'efforcent de résoudre les problèmes complexes d'orientation en intérieur. Un système de géolocalisation peut faciliter l'orientation des visiteurs, réduisant ainsi le stress et les retards. De plus, les médecins et le personnel soignant peuvent également en tirer un grand bénéfice : ils peuvent localiser instantanément le matériel mobile (comme les respirateurs ou les fauteuils roulants), repérer les patients à proximité et éviter les retards en cas d'urgence.
Les solutions de balises Bluetooth sont de plus en plus essentielles pour sécurité des soins de santé et suivi des actifsLe schéma ci-dessous illustre comment un hôpital indien a adopté les bracelets médicaux W6 et W7 pour suivre en temps réel la localisation des patients et les déplacements du personnel. Pour en savoir plus, consultez la documentation. applications spécifiques au secteur de la santé de notre technologie IoT.
Parkings à étages
Les parkings à étages sont généralement construits sous les centres commerciaux et les grands immeubles de bureaux, où le signal GPS est indisponible. Un système de stationnement intelligent utilisant la géolocalisation intérieure permet de suivre l'occupation des parkings et de guider les conducteurs directement vers la place libre la plus proche. De plus, il résout le problème fréquent « Où ai-je garé ma voiture ? » car les utilisateurs peuvent retrouver leur véhicule grâce à des cartes numériques basées sur la géolocalisation intérieure.
Quelle est la différence entre IPS et GPS ?
Il est fréquent que beaucoup de gens confondent GPS et IPS, car leurs fonctions et leurs acronymes sont similaires. En réalité, l'IPS peut être considéré comme une évolution et une extension du GPS. Comme mentionné précédemment, la principale différence entre l'IPS et le GPS réside dans leur domaine d'application : l'un est précis en intérieur, tandis que l'autre est conçu pour les espaces extérieurs.
En raison de la différence considérable entre les espaces extérieurs et intérieurs, l'adoption des technologies IPS et GPS est totalement différente. Un récepteur GPS doit capter les signaux d'au moins trois satellites pour déterminer une position et suivre les mouvements, tandis que l'IPS utilise diverses technologies pour effectuer des mesures plus précises. Il est important de noter que le GPS en intérieur fait l'objet de recherches continues et que de nouvelles solutions pourraient voir le jour à l'avenir.
La navigation intérieure est-elle la même chose que le positionnement intérieur ?
La navigation intérieure et le positionnement intérieur sont deux applications distinctes qui s'associent pour offrir une expérience d'orientation améliorée. Le positionnement intérieur permet aux utilisateurs de se localiser précisément dans un bâtiment, tandis que la navigation intérieure leur suggère un itinéraire vers leur destination. En résumé, le positionnement intérieur enregistre passivement les données, tandis que la navigation intérieure propose activement un chemin à suivre.
La navigation intérieure associe la technologie de positionnement intérieur à l'orientation pour afficher un point bleu sur une carte intérieure qui se déplace en temps réel avec l'utilisateur. Sans système de navigation intérieure, votre position actuelle sera affichée, mais sans itinéraire. Sans système de positionnement intérieur, les utilisateurs de cartes intérieures doivent choisir les coordonnées de départ et d'arrivée sur la carte. C'est grâce aux systèmes de positionnement intérieur que vous pouvez créer une navigation intérieure interactive efficace.
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FAQ sur le positionnement en intérieur
1. Quelle sera la technologie de positionnement intérieur la plus précise en 2026 ?
L'UWB reste la référence en matière de haute précision avec une précision centimétrique, suivie du Bluetooth AoA, mais le Bluetooth 6.0 est également attendu comme un concurrent sérieux dans les applications à portée fine.
2. Lequel choisir entre BLE et UWB pour mon entrepôt ?
Cela dépend de vos besoins en matière de visibilité des actifs. L'UWB est préférable pour le suivi précis de petits outils. Pour la logistique générale et le suivi du personnel, les solutions de balises BLE sont plus économiques et évolutives. Le LoRaWAN est également une excellente option longue portée pour le suivi dans une zone industrielle.
3. Un système IPS peut-il fonctionner sans connexion Internet active ?
Oui, de nombreuses solutions de géolocalisation basées sur l'IoT peuvent fonctionner localement en communiquant directement avec des passerelles et des appareils intelligents.
