Магазин
С момента внедрения технологии Bluetooth Low Energy (BLE) компания MOKO SMART активно участвует в разработке оборудования для маяков и шлюзов BLE, и за эти годы мы расширили свой опыт, чтобы лучше решать сложные задачи на основе маяков, включая навигацию внутри помещений.
Это руководство — не просто теоретический обзор возможностей навигации на основе маяков. Вместо этого я расскажу вам, как это работает на самом деле, какие сложности возникают при внедрении и как маяки MOKO взаимодействуют с программной платформой наших партнёров, предоставляя надёжные готовые навигационные решения для реальных пространств. Надеюсь, оно станет основой для вашей системы навигации на основе Bluetooth-маяков внутри помещений.
Переход от наружной к внутренней навигации
Как известно, GPS хорошо работает в навигации на открытом воздухе, например, для указания маршрута к стадиону или для отслеживания пешеходных маршрутов по городу. В этих случаях даже погрешность в 20–30 метров допустима. Но в помещении, при навигации по терминалам торговых центров или аэропортовых комплексов, такие неточности становятся проблемой. GPS просто не предназначен для использования в закрытых помещениях и предоставляет только общие данные о местоположении внутри зданий из-за затухания сигнала и эффектов многолучевого распространения. В лучшем случае он может определить здание или квартал, но не конкретные комнаты, коридоры или этажи.
Вот тут-то и пригодятся системы позиционирования внутри помещений (IPS) . Используя такие технологии, как Wi-Fi, Bluetooth-маяки и UWB, IPS могут обеспечить надежное позиционирование и навигацию в местах, где сигналы GPS отсутствуют. Среди них Bluetooth-маяки широко распространены благодаря низкой стоимости и высокому качеству результатов. Двумя основными протоколами являются iBeacon от Apple и Eddystone от Google. Они немного отличаются по формату, но преследуют одну и ту же цель: сделать навигацию в помещениях доступной.
Рынок систем позиционирования и навигации внутри помещений (IPIN) оценивался в 13.74 миллиарда долларов в 2024 году и, как ожидается, вырастет до 46.50 миллиардов долларов к 2030 году. Именно потребность в системах навигации внутри помещений стимулирует увеличение инвестиций в эту область.
Как работает навигация с помощью маяка Bluetooth
Установленные в ключевых местах здания Bluetooth-маяки представляют собой небольшие радиопередатчики, периодически посылающие сигналы BLE. Эти сигналы, обычно содержащие уникальные идентификаторы, принимаются находящимися поблизости мобильными устройствами и затем передаются в навигационную систему. Оттуда навигационная система может определить местоположение устройства в пределах этих маяков, отобразить его на карте и предоставить пошаговые инструкции по проезду к месту назначения.
Система навигации внутри помещений с использованием маяков в основном включает три основных этапа:
Позиционирование в помещении – определение текущего местоположения пользователя или синих точек
Расчет расстояния – интерпретация уровня сигнала для расчета расстояния (обычно местоположения пользователя и пункта назначения) на основе RSSI или триангуляции.
Руководство – прокладка маршрута и сопровождение пользователя с помощью визуального интерфейса, например карты или наложения дополненной реальности.
Последний этап зависит от выбранного вами навигационного движка, но первые два компонента составляют основу любой системы на основе маяков.
Вы можете оценить, как работает навигация с помощью BLE-маяков, в комплекте MOKO x Navigine Indoor Navigation Kit . В комплект входят 10 наших маяков L01 Wayfinding Beacon и мобильное приложение Navigine Indoor Navigation. Аналогичные навигационные системы на основе маяков могут быть созданы с использованием различных конфигураций и моделей нашего оборудования. Благодаря мощности технологии Bluetooth 5.0 и усовершенствованной обработке сигналов, наши маяки упрощают навигацию благодаря превосходной стабильности сигнала и длительному времени автономной работы.
Обзор технологий навигации в помещениях
Поскольку навигация внутри помещений используется во многих сферах, существует множество технологий на выбор. В этом разделе я перечислю основные варианты с их плюсами и минусами, включая самые популярные Bluetooth-маяки, за которыми следуют Wi-Fi и UWB. Давайте рассмотрим их более подробно, сосредоточившись на нашей специализации: Bluetooth-маяках.
Wi-Fi
Технологии навигации внутри помещений на базе Wi-Fi включают в себя позиционирование по Wi-Fi и Wi-Fi RTT. При позиционировании по Wi-Fi приложение для навигации внутри помещений на вашем смартфоне рассчитывает местоположение, используя RSS-сигналы от существующих точек доступа. Wi-Fi RTT использует метод измерения времени пролёта (ToF) для измерения расстояния. Для расчета местоположения пользователя необходим доступ к существующей инфраструктуре Wi-Fi и сохранение местоположения каждой точки доступа.
Преимущество позиционирования по Wi-Fi заключается в использовании существующей инфраструктуры, что обеспечивает более экономичное развертывание. Навигация по Wi-Fi не требует установки дополнительного оборудования и не так сильно зависит от специализированного оборудования. Таким образом, мы можем обеспечить позиционирование, используя уже доступные сети Wi-Fi или позволяя пользователям использовать существующую беспроводную инфраструктуру.
Точность определения местоположения по WiFi может составлять от 3 до 15 метров, что достаточно, например, для того, чтобы направить пользователя на нужный этаж в здании.
UWB
В то время как мы ищем более совершенные технологии, позиционирование и навигация в помещениях на основе сверхширокополосной связи (UWB) позволяют определять местоположение с исключительной точностью до сантиметров. Одно из самых популярных применений UWB — высокоточное промышленное отслеживание.
Однако использование UWB не так просто для повсеместного развертывания. Вам потребуется приобрести дорогостоящее оборудование для якорной связи UWB и обеспечить точную синхронизацию во всей системе. Вы можете столкнуться с трудностями, связанными с высокой стоимостью внедрения (например, специализированное оборудование дорогое, установка требует специальных технических знаний, повышенное энергопотребление и т. д.).
Bluetooth-маяк
Позиционирование внутри помещений с помощью Bluetooth-маяков — наиболее сбалансированный подход для большинства навигационных задач внутри помещений. Маяки бывают самых разных форм и размеров, но, как правило, они довольно легко вписываются в окружающую обстановку.
Ключевое преимущество Bluetooth-маяков заключается в том, что это достаточно развитая технология, обеспечивающая более высокую точность, чем GPS и Wi-Fi, при этом оставаясь экономически эффективной. В типичных системах навигации внутри помещений маяки обеспечивают точность определения местоположения до 5 метров, а при более плотном размещении она может быть ещё выше. Навигация с помощью маяков не зависит от камер или сетей Wi-Fi — она в основном зависит от точек привязки маяков. Таким образом, мы можем обеспечить стабильное позиционирование даже при отсутствии сигнала GPS или позволить пользователям ориентироваться, используя только свои телефоны.
Какой маяк или якорь выбрать?
Маяк или якорь — это стационарное устройство, которое обнаруживает и измеряет местоположение метки. Каждому из них необходимо присвоить уникальный идентификатор и задать оптимальные параметры передачи данных, иначе в системе могут возникнуть конфликты при вычислении местоположения. Количество маяков, которые должно обнаружить устройство, зависит от плотности установки и окружающих условий. Как правило, одновременный приём 3–4 маяков обеспечивает хорошую точность триангуляции.
Чем сложнее развертывание маяков и правильнее выбор модели, тем выше будет точность позиционирования для мобильных приложений.
Для эффективной работы нашей системы маяков крайне важно выбрать правильную модель маяка для ваших условий. Вот некоторые из наших навигационных маяков и якорей:
- Навигационный маяк H2: экономичный, эстетичный дизайн в белом цвете
- L01 Якорь для ориентирования: вращающаяся конструкция батареи, срок службы батареи более 8 лет
- L03 Навигационный якорь: радиус действия 350 м, срок службы батареи более 10 лет, быстрое развертывание
- L04 Якорь Про: аккумулятор сроком службы более 10 лет, большой радиус действия, дополнительный датчик температуры
- USB-маяк L05: plug and play, питание напрямую через USB
Как развернуть навигационную систему на основе маяков
После выбора оборудования для маяка можно переходить непосредственно к развертыванию. Давайте более подробно рассмотрим следующие этапы.
Шаг 1: Создайте внутренний обзор объекта
Во-первых, необходимо тщательно обследовать территорию, где будут установлены маяки. Количество BLE-маяков, необходимых для системы позиционирования внутри помещения, зависит от конструкции и размера здания.
Затем создается подробная стратегия развертывания, позволяющая определить оптимальные позиции передатчиков для достижения наилучших результатов точности определения местоположения.
На этом этапе определяется расстояние между маяками, их местоположение и зоны покрытия сигнала, при этом особое внимание уделяется точкам принятия навигационных решений, таким как въезды, перекрестки и ключевые пункты назначения.
Шаг 2: Стратегическое планирование размещения маяков
Размещение маяков должно охватывать все зоны помещения с необходимой плотностью. Маяки лучше размещать на одинаковой высоте (обычно 2–3 метра от уровня пола):
– Один маяк каждые 10-15 метров в коридорах
– Дополнительные маяки на перекрестках и въездах
– Избегайте источников помех сигнала, таких как металлические поверхности и электронное оборудование.
Для крепления наших маяков используется прочный двусторонний скотч или монтажные кронштейны, что также позволяет легко демонтировать их при необходимости. Благодаря компактной конструкции маяки легко вписываются в окружающую обстановку, а их цвета часто подбираются индивидуально, чтобы не нарушать общий эстетический облик здания.
Шаг 3: Настройте параметры маяка для оптимальной производительности
После развертывания оборудования и определения местоположения на карте мы можем настроить параметры вещания маяков и оптимизировать параметры сигнала для вашей конкретной среды.
Одна из основных проблем, которую необходимо преодолеть, — это помехи сигналам. Наши маяки работают в диапазоне 2.4 ГГц, который используется совместно с Wi-Fi и другими беспроводными устройствами. Крайне важно, чтобы зоны покрытия маяков не перекрывались слишком сильно, так как это может привести к ошибкам в навигации. Как правило, одновременный приём сигналов от 3–4 маяков обеспечивает хорошую точность триангуляции.
Если вы хотите создать масштабируемое решение для нескольких объектов, вам необходимо продумать подключение к шлюзам, управление данными и мониторинг системы. По нашему опыту, развертывание маяков в масштабе предприятия может занять от 6 до 12 месяцев с момента планирования до полной эксплуатации (что требует значительных затрат на закупку оборудования и координацию установки).
Шаг 4: Интеграция программного обеспечения: подход платформы Navigine
В то время как аппаратное обеспечение формирует физическую инфраструктуру, программные платформы, такие как Navigine, преобразуют сигналы маяков в полезные навигационные возможности.
Благодаря всей системе маяков наши маяки непрерывно посылают сигналы. Смартфон определяет своё местоположение, анализируя уровень сигнала от нескольких маяков, что позволяет пользователю определить своё местоположение на карте в навигационном приложении. Местоположение отображается в режиме реального времени синей точкой и обеспечивает улучшенную ориентацию и мобильную навигацию внутри здания.
Шаг 4: Интеграция программного обеспечения: подход платформы Navigine
В то время как аппаратное обеспечение формирует физическую инфраструктуру, программные платформы, такие как Navigine, преобразуют сигналы маяков в полезные навигационные возможности.
Распространенные варианты использования навигации внутри помещений с использованием маяков BLE
Навигация внутри помещений с помощью маяков BLE нашла широкое применение во многих средах. Наиболее распространённые из них:
Аэропорты и транспортные узлы. Благодаря навигационной системе с использованием Bluetooth-маяков пассажиры могут легко ориентироваться в больших терминалах, находить необходимые выходы на посадку, стойки регистрации и получать информацию о расписании рейсов в режиме реального времени.
Больницы и медицинские учреждения. BLE-маяки обеспечивают удобную навигацию для пациентов и посетителей внутри крупных больниц или медицинских учреждений. С помощью мобильных приложений пациенты могут легко найти маршруты или необходимые процедурные кабинеты.
Торговые центры и розничная торговля. Навигация с использованием маячков позволяет оптимизировать взаимодействие с клиентами и отслеживать потоки посетителей. Любой покупатель может в любое время получать персонализированные предложения и маршруты к конкретным магазинам, отображаемым в мобильном приложении.
Музеи и выставки. Bluetooth-маяки можно размещать рядом с важными произведениями искусства и экспонатами. При приближении к обозначенной зоне посетители могут получать подробную информацию, аудиогиды или интерактивный контент об экспонатах.
Почему стоит выбрать маяки MOKO для навигационных решений
Предоставление оборудования для навигационных решений в помещениях требует многолетнего опыта, поскольку каждый проект уникален, а оборудование должно соответствовать конкретным бизнес-потребностям. Bluetooth-маяки MOKO в сочетании со стратегическим развертыванием обеспечивают более точную и надежную навигационную систему.
Не знаете, какое аппаратное решение лучше всего подходит вашему бизнесу? Свяжитесь с нашей технической командой сегодня, и мы проанализируем ваши потребности, разработаем чёткую концепцию аппаратного обеспечения для вашей навигационной системы и поставим подходящие устройства. MOKO SMART выстраивает долгосрочные отношения с клиентами и станет вашим надёжным партнёром по оборудованию для текущих и будущих проектов.
Готовы запустить свой проект навигации внутри помещений на основе маяков? Свяжитесь с нами, чтобы начать!
