Unutarnji GPS

MOKOSmart nudi rješenja za unutarnje pozicioniranje od ruba do ruba. Naši uređaji integriraju BLE, WiFi, LoRa, GPS, i svjetionik za pružanje točnih informacija o pozicioniranju i kretanju s točnošću ispod metra od 2.5 cm.

Što je unutarnji GPS?

GPS je skraćenica od Global Positioning System. Pojam GPS ispravno je povezan s određivanjem lokacije njegovih korisnika. Kad vam netko spomene GPS, najvjerojatnije ćete razmotriti tko ili što se nalazi.

Slično, unutarnji GPS definiran je kao mjesto odabranih elemenata u zatvorenom prostoru – bilo velike ili male. Unutarnji GPS praćenje olakšava aktivno ili pasivno praćenje lokacije označenih jedinica u objektu ili unutarnjem prostoru.

U suštini, unutarnje GPS funkcije za lokaciju, vrijeme, kartiranje, i navigaciju unutarnjim prostorima poput trgovačkih centara, zračne luke, i drugi objekti.

Proizvodi

H2

Indoor Navigation Beacon

H2A

Mjesto Beacon

M2

Svjetionik za traženje imovine

Značajke

Sa unutarnjim GPS-om, ovdje su neki od atributa koji se mogu očekivati. Ove značajke pružaju vlasnicima mogućnost da s lakoćom obavljaju mnoštvo funkcija. Uz ove dostupne, korisnik čiji korisnici će moći uživati ​​u brojnim pogodnostima koje se akumuliraju s unutarnjim GPS-om. Značajke su;

  • Mogućnost pristupa navigaciji izvan mreže
  • Visok kapacitet uštede baterije
  • Lako dostupan
  • Čuvajte svoje osobne podatke privatnim
  • Beacons mogu lako otkriti
  • Podaci se mogu trajno pohraniti
  • Visoka stopa točnosti
  • Signal se može primati kontinuirano

Prednosti

Postoje razne prednosti u kojima možete uživati ​​korištenjem unutarnjih GPS modula. Ove prednosti variraju od mogućnosti do gole granice koju nam nudi točnost GPS-a u zatvorenom prostoru. Neke od ovih prednosti su istaknute u nastavku;

  • Upravljanje objektom je poboljšano
  • Nudi prijateljsko izdanje namijenjeno slabovidnim osobama
  • Korisnici i kupci se mogu bolje razumjeti
  • Rad se može učiniti učinkovitijim
  • Pruža vrlo točnu lokaciju i maksimalnu koordinaciju prostora
  • Nerješivo je, lagana, i skalabilan
  • Olakšava praćenje uživo
  • Neprocjenjivo za praćenje imovine
  • Upravljanje i zakazivanje događaja je prikladno
  • Može koristiti WiFi

Primjena

Kada se pojavi potreba za lociranjem i upravljanjem lokacijom imovine između ostalih funkcija, unutarnji GPS repetitor može biti vrlo koristan. Znamo da tradicionalna satelitska tehnologija i GPS ne funkcioniraju optimalno u zatvorenim prostorima i znatno su netočni. Ovi prostori uključuju zračne luke, parking garaže, višekatne zgrade, uličicama, i druga podzemna mjesta.
I tu dolazi u obzir unutarnji GPS. Činjenica da tradicionalni GPS nije učinkovit u zatvorenom prostoru ne znači da nije presudno odrediti lokaciju imovine također u zatvorenom prostoru.

Tko može imati koristi od unutarnjeg GPS-a?

Ogromne unutarnje prostore može biti posebno teško proći govoreći manje o aktivnom lociranju imovine i pojedinaca. Čak i s višegodišnjim iskustvom u ovim prostorima, nije neuobičajeno da se ljudi još uvijek bacaju i ponekad izgube u mnogim od ovih prostora. Sada razmislite o tome da ste posjetitelj i pokušajte se kretati bez pomoći sigurnog sustava. Stoga, unutarnji GPS je velika pomoć za ljude na sljedećim mjestima i funkcijama;

Kampus
Kampus
Trgovački centar
Trgovački centar
Tvornica
Tvornica
Logistika
Logistika
Parkiralište
Parkiralište
Bolnica
Bolnica
Zabavni park
Zabavni park
Muzej
Muzej
Skladište
Skladište
Zračna luka
Zračna luka
Kruzer
Kruzer
Vojska
Vojska

Vrste tehnologije praćenja u zatvorenom prostoru

Tehnologija praćenja u zatvorenom prostoru razlikuje se ovisno o preferencijama korisnika, trošak jedinice, i instalacija. Tehnologija praćenja u zatvorenom prostoru koristi niz uređaja koji lociraju objekte i ljude na kojima GPS i satelitska tehnologija ne funkcioniraju. Rješenja za praćenje u zatvorenom prostoru sadrže traženje puta, lokacijski sustavi u stvarnom vremenu(RTLS), mjesto prvog odgovora, i sustavi upravljanja zalihama.

Postoji niz tehnologija praćenja koje su različite, ali pomažu u određivanju pozicioniranja u zatvorenom prostoru. Ovi su;

Sustavi temeljeni na Bluetoothu: Ova tehnologija je bežična, male snage, i vezu velike brzine koja se koristi za povezivanje mobilne opreme. Omogućuje bežičnu vezu za više mrežnih uređaja na kratkoj udaljenosti.

Ultraširokopojasni sustavi: Oni su također poznati kao UWB sustavi. Oni su u stanju omogućiti ispravan položaj položaja do 20 centimetara ili manje. Oni prenose signale male snage koji ne ometaju druge spektre. Koristi poseban val u radijskom spektru koji se razlikuje od radija policije ili mobitela.

RFID sustavi: RFID sustavi za radiofrekvencijsku identifikaciju vrata koji su koristili radio valove za prijenos podataka. Podaci su kodirani u RFID pametnim naljepnicama ili oznakama, što ga čini povoljnijim od tehnologije praćenja imovine crtičnog koda.

Infracrveni sustavi: U ovom sustavu, objekt koji neprestano emitira infracrvene signale pričvršćen je na praćeno tijelo. CPU je u stanju izračunati položaj emitiranog signala pomoću triangulacije i smjera prijemnika.

Sustavi temeljeni na WiFi-ju: Ovo je jednostavna metoda kojom se lokacija može pratiti uz korištenje WiFi-a. WiFi oznaka prenosi podatke beacona na različite pristupne točke. Nakon čega, lokacijski poslužitelj prikuplja vremenske oznake i prevodi podatke pristupne točke i informacije vremenske oznake u lokaciju.

Zigbee tehnologija: Ovo koristi RSSI što je skraćenica od “indikator snage primljenog signala." Tehnologija bežičnog senzora Zigbee koristi RSSI, što ga čini učinkovitim u određivanju unutarnjeg pozicioniranja i LBS-a (usluge temeljene na lokaciji). Korištenje baze podataka o otiscima prstiju može se koristiti za izračunavanje položaja pojedinca u zatvorenom prostoru.

Beacon tehnologija: Ova tehnologija koristi upotrebu malih bežičnih BLE odašiljača za slanje signala do prijamnika u blizini. S ovim sustavom, interakcija i pozicioniranje temeljeno na lokaciji mogu se točno i lako odrediti.

Ultrazvučna tehnologija: Ova tehnologija koristi ultrazvučni sustav koji može pratiti položaj tijela koje emitira. Ultrazvučni senzori se koriste za praćenje položaja ultrazvučnog signala.

Kako radi GPS?

Globalni sustav pozicioniranja funkcionira tako što u početku prima satelitske signale koji se koriste za izračunavanje položaja. Frekvencijska nesigurnost koja prati izračun položaja je oko ±4,2 kHz od promatranog GPS signala. GPS koristi korelaciju za otkrivanje signala. Vrhunski signal postaje nepostojeći u slučaju kada je frekvencija kašnjenja koda pogrešna. Pretraživanje signala provodi se s različitim kašnjenjem koda i frekvencijom, poznate kao kante.

U suštini, prijemnik može točno odrediti lokaciju dok procjenjuje udaljenost između satelita koji se koristi i vas. Da bi se odredila vaša lokacija u 3 dimenzije, trebat će vam minimalno 4 sateliti. A vaša se lokacija dobiva korištenjem atomskog sata u satelitu koji umnožava brzinu signala. Jedan satelit određuje brzinu vremenskog signala, dok su tri satelita za dobivanje x, i, i z koordinate.

U usporedivim terminima, signali sa satelita koji kruže oko Zemlje prenose se na površinu Zemlje udaljenu oko 20.000 km. Očito je da zbog udaljenosti, gubitak slobodnog prostora smanjit će razinu snage signala. To je razlog zašto obični GPS signali ne mogu biti pouzdani u zatvorenim ili zatvorenim prostorima jer gubitak signala postaje još veći. Zato se unutarnji GPS repetitori koriste za GPS sustave za unutarnje pozicioniranje.

Antena

Da bi GPS ispravno funkcionirao, postoji potreba za posebnom vrstom antene. Tradicionalna GPS antena koja se koristi kao prijemnik je kružna i funkcionira kao polarizirani mikrotrakasti patch. Djeluje na L1 opsegu 1575 MHz. Prilično je malen, ima dimenziju 25 mm x 25 mm zbog dielektrične konstante materijala podloge (=r = 25). U suštini, antena je vodljivi metal koji postaje električno aktivan kada se udari elektromagnetskim valom.

Integrirani sustav

Kombinacija više podkomponenti sustava dovodi do toga da se sustav aktivira. Sadrži različitu elektroniku koja slijedi ciljeve GPS-a, kao što je čitanje relevantnih signala i skriniranje neželjenih. U najosnovnijem obliku, integrirani sustav bi sadržavao dekoder signala, filter, i komunikacijski izlaz.

Komunikacijski protokol

Sustav mora biti sposoban prenositi informacije između svojih više komponenti s ciljem postizanja cilja. Stoga, komunikacijski protokol je postavljen tako da je više entiteta uključeno u GPS. Komunikacijski protokol obavještava krajnji sustav ili korisnika. Primjer je protokol koji dohvaća format informacija koji sadrži kvalitetu signala, koordinate, i brzina.

Hardver unutarnjeg sustava pozicioniranja

Hardver (fizičke komponente) IPS-a čini unutarnji GPS sustav u cjelini. Ove komponente su:

Usmjerena GPS antena

Kao što je već rečeno o antenama, ovo je dobiveno iz tradicionalnog zakrpljenog GPS-a. Sastoji se od aluminijskog konusnog reflektora koji pomaže povećati smjer ili pozicioniranje.

Niskošumna pojačala

Ova hardverska komponenta za IPS koristi nekoliko niskošumnih pojačala koja mogu smanjiti glasne zvukove.

Naknada za gubitak u zatvorenom prostoru

Ovo je korisno kada dođe do gubitka signala, i izračunava koliko je pojačalo korisno u Indoor GPS sustavu.

Implementacija svjetske mreže

To je sposobnost GPS mreže da optimalno funkcionira u zatvorenom prostoru i računska funkcija poslužitelja za pozicije. GPS sateliti obično šalju podatke koje dostupni prijemnik može prevesti jasno na vidiku satelita. GPS konstelacija trenutno sadrži nekoliko 28 satelita u orbiti. Da biste dobili sve podatke uživo, prijemnik mora samo sve vidjeti 28 satelita u orbiti u isto vrijeme.

Uraditi ovo, najjeftiniji i najučinkovitiji način bi bio pristup svjetskoj mreži koja ima GPS referentne stanice. Ove GPS referentne stanice djeluju kao prijenos podataka do poslužitelja. Ova mreža može poslužiti bilo kojoj količini A-GPS uređaja kojima je potrebna i s bilo kojeg mjesta. Mokosmart je razvio ovu mrežu i implementirao je.

Ono što ovu mrežu i poslužitelj čini inovativnima jesu：To čini potpuno redundantnu mrežu koja ima stanice diljem svijeta. To je tako da svaki GPS poslužitelj jest “vidio” minimalno dvije različite postaje u bilo kojem trenutku.

S ovim sustavom, poslužitelj će trebati manje satelitskih mjerenja da bi u potpunosti izračunao položaj. To radi svjetski model terena, što pomaže poboljšati točnost čak i na valovitom terenu. Koristi diskretne točke s mrežama do jedne milijarde koje nude točnost do 18 metara visine.

Poslužitelj ne treba točne GPS vremenske oznake za izračunavanje položaja zbog GPS mjerenja pseudoraspona. Također može funkcionirati na bilo kojem uređaju, bez obzira na proizvođača.

Pristup unutarnjoj obradi GPS hardvera

Ovo je novi pristup unutarnjem GPS-u koji koristi žive konvolucije GPS signala koji funkcioniraju tijekom niza vjerojatnih kašnjenja koda. Kako ovo radi? Tradicionalni GPS prijemnik može pratiti samo jedan čip za moguće kašnjenje koda u isto vrijeme. Prijemnik će morati skenirati, zatim steći signal prije nego što praćenje može započeti.
Ovaj novi dizajn odbacuje potrebu za odvojenim fazama praćenja i akvizicije jer izvodi računanja uživo. Ovi proračuni se završavaju 2000 korelatora za svaki satelit, što ga čini potpunim, konvolucija u stvarnom vremenu. Kada se koristi na otvorenom, može dobiti signal na gotovo trenutni način. Blijeđenje prisutno u zatvorenim prostorima čini redovito GPS praćenje vrlo slabim, ali ovaj novi dizajn omogućit će kontinuiranu integraciju čak i uz slabiji signal.

Pristup unutarnjoj obradi GPS hardvera

Trebalo bi poduzeti daljnje mjere kako biste najbolje iskoristili unutarnji GPS za postizanje rezultata. Na primjer, morat će se postaviti antena na krov unutarnjeg prostora. Najviše točke u zgradi će držati antenu, koji će biti spojen na unutarnji repetitor. Ova će veza biti omogućena korištenjem koaksijalnog kabela koji se koristi za prijenos signala.

Repetitor funkcionira kao re-radijator za signal u unutarnjem okruženju. GPS repetitor prenosi GPS signal uživo s eksterijera objekta u unutrašnjost. Bila to obična zgrada ili objekt; zatvoreni prostor će moći pružiti pogled na nebo u stvarnom vremenu. Ovaj pogled na nebo uživo učinit će zatvoreni prostor dostupnim bilo kojem GPS prijamniku u okruženju.

Antena
Antena
Set unutarnjih GPS repetitora
Set unutarnjih GPS repetitora
Koaksijalni dovodni kabel
Koaksijalni dovodni kabel
Središnji portal za praćenje
Središnji portal za praćenje

Pristup unutarnjoj obradi GPS hardvera

U osnovi postoji jedan veliki izazov s kojim se suočava unutarnji GPS, a to je slaba obrada signala. Prvi aspekt ovog izazova je stjecanje, drugi je višestruki, a treća je interakcija slaba/jaka signala.

Stjecanje: Dolazni signal može se tražiti u dvije dimenzije koje podrazumijevaju kašnjenje koda i Dopplerovu frekvenciju. Pretraživanje uključuje Dopplerovu vrijednost koja se pretvara na niže množenjem sa satelitskim CDMA kodom koji je lokalno generiran. Kašnjenje je raznoliko; stoga se proces naziva “korelirajući.” Razdoblja integracije su skupine dolaznih signala na kojima se vrši pretraga. Kad su signali slabi, razdoblje korelacije mora se produžiti kako bi se poboljšao omjer signala i šuma na rezultatu.

Višestruki put: Kada se koristi vanjski GPS, multipath se doživljava samo blago, ako uopće. Multipath je odraz tog proizvoda, slabija kopija izravnog i izvornog signala vidnog polja. Ova se pojava znatno pogoršava kada se GPS koristi u zatvorenom prostoru. Odraz bi mogao biti toliko loš da nadmašuje izravan signal kada se koristi u zatvorenom prostoru.

Slaba/jaka interakcija signala: To je situacija koja se događa kada se prijemnik zaključa u kros-korelacijski vrh ili pogrešan signal za razliku od autokorelacijskog vrha pravog signala. To je moguće izbjeći kada se jak signal izravno dobije i ukloni prije nego što se naknadno uhvati slab signal.

Kontaktirajte nas