La tecnologia è la più grande conquista della straordinaria immaginazione umana. In termini di posizione e tecnologia di navigazione, GPS (Sistema di posizionamento globale), che fornisce una posizione precisa all'aperto in base ai segnali satellitari, è stato un grande balzo in avanti nel 20° secolo, mentre IPS (Sistema di posizionamento interno) ha aperto un mondo completamente nuovo all'interno di ambienti interni in cui il GPS non funziona correttamente. In questo articolo, ti presenteremo il sistema di posizionamento indoor e delineeremo le diverse tecnologie disponibili.
Che cos'è un IPS?
Posizionamento indoor, indicato anche come rilevamento della posizione interna, è una rete di dispositivi utilizzati per localizzare persone o oggetti all'interno di uno spazio chiuso in cui i segnali GPS non sono abbastanza forti. In poche parole, può essere spiegato come "GPS indoor". Proprio come il GPS aiuta le persone a localizzare oggetti ovunque sulla terra, IPS fa lo stesso ma in ampi spazi interni come le stazioni ferroviarie, centri commerciali, ospedali, e luoghi sotterranei. Un sistema di posizionamento interno ti dà la possibilità di individuare con precisione la posizione degli oggetti all'interno di un edificio, in genere tramite un dispositivo mobile, come uno smartphone o un tablet.
L'IPS può essere essenziale per migliorare la tua esperienza di posizionamento indoor. Si stima che più di 70% del tempo di una persona è trascorso al chiuso, quindi rimane una forte domanda di tecnologie per fornire servizi di localizzazione indoor, e questa è anche una grande opportunità di mercato per i fornitori di tecnologia IPS. L'IPS potrebbe non essere una necessità per la routine quotidiana, ma è assolutamente necessario quando si accede ad ambienti con cui non si ha familiarità, soprattutto nei casi di emergenza in cui i segnali GPS sono molto deboli, come la gestione dei disastri in un edificio a più piani, miniera di carbone, eccetera.
Perché è necessario il posizionamento indoor
Praticamente la gente si chiede perché il GPS non può essere utilizzato all'interno. Se hai la stessa confusione, continua a leggere e scopri perché i sistemi di posizionamento indoor sono di gran moda in questi giorni.
Imprecisione dei segnali GPS quando utilizzato all'interno
Il successo del GPS ha cambiato il modo in cui ci relazioniamo alla tecnologia. però, l'efficienza funziona bene solo all'aperto e non soddisfa le aspettative per ambienti interni sofisticati. Poiché la tecnologia GPS utilizza i segnali dei satelliti in orbita, questi segnali vengono gravemente degradati da tetti e pareti non appena le onde satellitari tentano di penetrare le barriere ed entrare negli edifici. Tipicamente, Il GPS può raggiungere una precisione di 5-10 m in un'area aperta dove non ci sono edifici alti adiacenti che possono bloccare i segnali.
Applicazione diffusa di posizionamento preciso
Le diffuse applicazioni del posizionamento preciso hanno rafforzato la domanda di servizi di sistemi di posizionamento indoor. Mentre il bisogno c'era, i sistemi di posizionamento indoor stanno diventando sempre più importanti in vari settori in virtù dei loro vantaggi nel migliorare l'efficienza del servizio. Al di là della portata dei segnali GPS, I servizi IPS sono sfruttati da settori, compreso quello commerciale, assistenza sanitaria, militare, o monitoraggio dell'inventario nei magazzini. Attualmente, non esiste uno standard per un sistema IPS, e le aziende, tra cui il nome di spicco Google e Nokia, stanno combattendo per portare queste soluzioni ai clienti.
Come funzionano i sistemi di posizionamento indoor
Prima di immergerci nelle tecnologie IPS, è importante vedere come funziona. Simile al principio trasmettitore-ricevitore del GPS, IPS funziona secondo lo stesso principio. Utilizzando una varietà di fari e tag, un IPS stima la posizione dell'oggetto target dai dati di osservazione raccolti. Per tenere traccia degli oggetti all'interno di un edificio, fari fissi (ancore) vengono utilizzati per ricevere i segnali trasmessi dai beacon mobili (tag) attaccato agli oggetti tracciati. Gli anchor ricevono i segnali dai tag e li inoltrano a un server, che poi calcola la posizione in tempo reale dell'oggetto.
Tipi di tecnologie di posizionamento indoor
Contrariamente al GPS satellitare, IPS è un crogiolo di molteplici tecnologie diverse, compreso quello radiofonico, ottico, acustico, e tecnologie magnetiche, mentre ognuno ha i suoi vantaggi e limiti. Le diverse tecnologie e tecniche IPS camminano di pari passo verso l'integrazione per una migliore precisione. La parte seguente ti mostrerà la classificazione utilizzando vari tipi di segnali.
IPS utilizzando segnali radio
Le tecnologie radio sono ampiamente utilizzate nei sistemi di posizionamento indoor perché questi segnali possono passare attraverso molti materiali che si trovano comunemente nei cantieri, Compreso Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, Identificazione della frequenza radio(RFID), Banda ultra larga(UWB), Rilevamento e portata radio (RADAR). Tali sistemi potrebbero rilevare le posizioni degli oggetti con segnali radio che si propagano dai trasmettitori ai ricevitori.
IPS utilizzando segnali ottici
Sebbene i segnali ottici siano una sorta di radiazione elettromagnetica, sono molto diversi dalle onde radio. Composto da oggetti che emettono luce e che riflettono la luce, questo tipo di sistema di posizionamento interno include sistemi a infrarossi, Comunicazione a luce visibile(VLC), Rilevamento della luce, e Ranking (LiDAR).
IPS utilizzando segnali acustici
I segnali acustici sono costituiti da onde di pressione che viaggiano nell'aria. A causa del fatto che il suono viaggia molto più lentamente dei segnali elettromagnetici, diventa molto più facile misurare il periodo di tempo. Questi sistemi possono essere altamente accurati, ma come superfici solide bloccano i segnali, di solito sono vitali solo in grandi dimensioni, strutture aperte, inclusi ultrasuoni e suoni udibili.
IPS usando il campo magnetico
Per determinare la posizione di una persona o di un oggetto, i sistemi di posizionamento indoor basati sul campo magnetico terrestre utilizzano magnetometri per misurare le variazioni del campo magnetico. Non saranno richiesti segnali di rete wireless, e la stima della posizione è comunemente ottenuta con metodi come il fingerprinting.
Casi d'uso comuni per IPS
Il termine IPS è ampio e può essere implementato in quasi tutti i settori in cui è indispensabile la posizione precisa di oggetti animati o inanimati all'interno dello spazio interno. Sia nei centri commerciali, parchi divertimento, snodi di trasporto, ospedali, università, o anche grandi uffici aziendali, IPS renderà la posizione e la navigazione della tua traccia un viaggio piacevole con un'applicazione sul tuo smartphone. Sotto, abbiamo selezionato alcuni dei casi d'uso comuni di IPS.
Aeroporti ＆ Stazioni ferroviarie
Negli snodi di trasporto, sia nei grandi aeroporti, stazione ferroviaria, o stazioni degli autobus, un sistema di posizionamento interno è di grande aiuto per i passeggeri. Le persone possono localizzarsi all'interno della stazione e trovare un modo meno affollato per raggiungere i propri veicoli con l'aiuto delle mappe interne. Gli hub di trasporto possono anche applicare tecnologie di posizionamento indoor per fornire un'esperienza migliore ai viaggiatori.
Industria e produzione
L'uso di sistemi di posizionamento indoor nell'industria e nei settori manifatturieri è in aumento negli ultimi anni, con lo scopo di aumentare la sicurezza sul lavoro, riduzione dei costi, e risparmiare tempo nei processi. Soprattutto nelle grandi fabbriche, il sistema di posizionamento indoor aiuta molto nel controllo delle risorse, la logistica, e risposta alle emergenze.
Centri commerciali
IPS può essere utilizzato non solo per migliorare l'esperienza di acquisto per i consumatori, ma anche per le campagne di marketing basate sulla posizione tenute dai fornitori. Normalmente, questi centri commerciali sono grandi e spesso accompagnati da infrastrutture complesse. Basato su risorse guida condivise, i visitatori potrebbero dedicare meno tempo a trovare i prodotti desiderati e ottenere informazioni pertinenti su ciò che è facilmente accessibile per loro all'interno del centro commerciale.
Ospedali
Da decenni gli ospedali cercano di affrontare il problema dell'orientamento indoor. Un sistema di posizionamento interno può aiutare i visitatori a orientarsi facilmente, riducendo così lo stress e gli arrivi in ritardo. Oltretutto, anche i medici e altro personale possono trarre grandi benefici, che consente loro di trovare rapidamente l'attrezzatura medica, individuare i pazienti entro un certo intervallo, ed evitare ritardi in caso di emergenza.
Parcheggi multipiano
I parcheggi a più piani sono generalmente costruiti sotto centri commerciali e grandi edifici per uffici dove i segnali GPS non sono disponibili. Un sistema di parcheggio intelligente che utilizza tecnologie di posizionamento indoor può monitorare l'occupazione dei parcheggi e aiutare i conducenti a stabilire percorsi verso lo spazio libero più vicino. Inoltre, mappe digitali basate su IPS possono essere create per garantire la navigazione e un comodo accesso ai veicoli.
In che cosa differiscono IPS e GPS
Praticamente le persone possono essere confuse quando si tratta della differenza tra GPS e IPS, poiché svolgono compiti simili e hanno acronimi simili. Infatti, L'IPS può essere considerato un ulteriore sviluppo ed estensione del GPS. Come accennato in precedenza, la più grande differenza tra IPS e GPS risiede nel campo di applicazione. Uno è preciso per ambienti interni, e l'altro è praticamente pensato per gli spazi esterni.
A causa dell'enorme differenza tra lo spazio esterno e quello interno, l'adozione della tecnologia di IPS e GPS è totalmente diversa. Un ricevitore GPS deve bloccare i segnali di tre o più satelliti per determinare una posizione e tracciare il movimento, mentre IPS applica diverse tecnologie per effettuare misurazioni più precise. Ciò che vale la pena notare è che il GPS indoor è un'area di ricerca in corso, e nuove opzioni potrebbero emergere in futuro.
La navigazione interna è uguale al posizionamento interno
La navigazione interna e il posizionamento interno sono in realtà due applicazioni separate che si combinano insieme per offrire agli utenti un'esperienza di orientamento migliorata. Il posizionamento all'interno consente agli utenti di individuare la propria posizione all'interno di un edificio e la navigazione all'interno suggerirà un percorso verso la destinazione desiderata. Per dire semplicemente la differenza, il posizionamento o il tracciamento indoor sta registrando passivamente i dati, mentre la navigazione interna suggerisce attivamente agli utenti di seguire un percorso.
La navigazione indoor combina la tecnologia di posizionamento indoor con il wayfinding per mostrare un punto blu su una mappa interna che si muove con l'utente in tempo reale. Senza un sistema di navigazione interno, la tua posizione attuale verrà visualizzata ma non ci sono indicazioni stradali, e se non è presente un sistema di posizionamento interno, gli utenti delle mappe interne devono scegliere le coordinate di inizio e fine sulla mappa. È con l'aiuto di sistemi di posizionamento indoor che è possibile creare un'efficace navigazione interna interattiva.
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