GPS inomhus

MOKOSmart tillhandahåller kant till kant positioneringslösningar inomhus. Våra enheter integrerar BLE, Wifi, LoRa, GPS, och beacon för att tillhandahålla exakt positionerings- och rörelseinformation med sub-meter noggrannhet på 2.5 centimeter.

Vad är inomhus GPS?

GPS står för Global Positioning System. Termen GPS har korrekt kopplats till användarens platsbestämning. När någon nämner GPS för dig, du kommer med största sannolikhet att överväga vem eller vad som lokaliseras.

Liknande, en inomhus-GPS definieras som platsen för utvalda element i ett slutet utrymme – antingen stor eller liten. Inomhus GPS-spårning underlättar aktiv eller passiv platsövervakning av taggade enheter i en anläggning eller inomhusutrymme.

Väsentligen, inomhus GPS-funktioner för plats, timing, kartläggning, och navigering av inomhusutrymmen som gallerior, flygplatser, och andra faciliteter.

Produkter

H2

Navigationsfyr inomhus

H2A

Plats Beacon

M2

Tillgångsledningsljus

Funktioner

Med inomhus GPS, här är några av de egenskaper som kan förväntas. Dessa funktioner ger ägare möjligheten att utföra en uppsjö av funktioner med lätthet. Med dessa tillgängliga, användaren det användare kommer att kunna dra nytta av de många fördelar som uppnås med inomhus GPS. Funktionerna är;

  • Möjlighet att komma åt navigering offline
  • Hög batteribesparingskapacitet
  • Lätt tillgänglig
  • Håll dina personuppgifter privata
  • Kan lätt upptäckas av Beacons
  • Data kan sparas hållbart
  • Hög noggrannhet
  • Signalen kan tas emot kontinuerligt

Fördelar

Det finns en mängd fördelar som kan åtnjutas genom att använda GPS-moduler inomhus. Dessa fördelar varierar från kapacitet till den rena kanten som GPS-noggrannheten inomhus erbjuder oss. Några av dessa fördelar belyses nedan;

  • Förvaltningen av anläggningen förbättras
  • Den erbjuder en vänlig utgåva avsedd för synskadade
  • Användare och kunder kan bli bättre förstådda
  • Driften kan effektiviseras
  • Ger mycket exakt plats och maximerar rymdkoordinationen
  • Det är svårbehandlat, lättvikt, och skalbar
  • Underlättar liveövervakning
  • Ovärderligt för tillgångsspårning
  • Hantering och schemaläggning av evenemang är bekvämt
  • Kan använda WiFi

Ansökan

När behovet uppstår att lokalisera och hantera placeringen av tillgångar bland andra funktioner, en inomhus-GPS-repeater kan vara mycket användbar. Vi vet att traditionell satellitteknik och GPS inte fungerar optimalt i slutna utrymmen och är avsevärt inexakta.. Dessa utrymmen inkluderar flygplatser, parkeringshus, flervåningsbyggnader, gränder, och andra underjordiska platser.
Och det är där inomhus-GPS kommer in i bilden. Det faktum att den traditionella GPS:en inte är effektiv inomhus betyder inte att det inte är avgörande att lokalisera tillgångarna inomhus också.

Vem kan dra nytta av GPS inomhus?

Stora utrymmen inomhus kan vara särskilt svåra att ta sig igenom. Tala mindre om att aktivt lokalisera tillgångar och individer. Även med flera års erfarenhet i dessa utrymmen, det är inte ovanligt att människor fortfarande blir kastade och ibland vilse i många av dessa utrymmen. Överväg nu att vara en besökare och försöka navigera utan hjälp av ett idiotsäkert system. Därför, inomhus GPS är till stor hjälp för människor på följande platser och funktioner;

Typer av inomhusspårningsteknik

Spårningsteknik inomhus varierar beroende på användarnas preferenser, kostnaden för enheten, och installation. Spårningsteknik inomhus använder en rad enheter som lokaliserar objekt och människor där GPS och satellitteknik inte fungerar. Inomhusspårningslösningar har wayfinding, lokaliseringssystem i realtid(RTLS), första responderns plats, och lagerhanteringssystem.

Det finns ett antal spårningstekniker som är olika men som hjälper till att bestämma inomhuspositionering. Dessa är;

Bluetooth-baserade system: Denna teknik är trådlös, lågeffekt, och höghastighetslänk som används för att ansluta mobil utrustning. Det ger en trådlös anslutning för flera nätverksenheter över en kort sträcka.

Ultrabredbandssystem: Dessa är också kända som UWB-system. De kan underlätta positionering korrekt upp till 20 centimeter eller mindre. De sänder lågeffektssignaler som inte stör andra spektrum. Den använder en speciell våg i radiospektrumet som skiljer sig från polis- eller mobiltelefonradio.

RFID-system: RFID-stativdörrs radiofrekvensidentifieringssystem som använde radiovågor för att överföra data. Uppgifterna är kodade i RFID-smarta etiketter eller taggar, vilket gör det mer fördelaktigt än teknik för spårning av streckkodstillgångar.

Infraröda system: I detta system, ett föremål som ständigt avger infraröda signaler är fäst vid den spårade kroppen. CPU:n kan beräkna positionen för den utsända signalen med hjälp av triangulering och mottagarens riktning.

WiFi-baserade system: Detta är en enkel metod för vilken plats kan spåras med hjälp av WiFi. En WiFi-tagg överför beacondata till olika åtkomstpunkter. Efter vilken, platsservern samlar in tidsstämplarna och översätter åtkomstpunktsdata och tidsstämpelinformation till en plats.

Zigbee-teknik: Detta använder en RSSI som är förkortningen för "mottagen signalstyrkaindikator." Zigbees trådlösa sensorteknik använder RSSI, vilket gör det effektivt för att bestämma inomhuspositionering och LBS (platsbaserade tjänster). Användningen av fingeravtrycksdatabasen kan användas för att beräkna positionen för en individ inomhus.

Beacon-teknik: Denna teknik använder små trådlösa BLE-sändare för att skicka signaler till mottagare i närheten. Med detta system, platsbaserad interaktion och positionering kan exakt och enkelt fastställas.

Ultraljudsteknik: Denna teknik använder sig av ett ultraljudssystem som kan spåra den emitterande kroppens position. Ultraljudssensorer används för att spåra positionen för ultraljudssignalen.

Hur fungerar GPS?

Global Positioning System fungerar genom att initialt förvärva satellitsignaler som används för att beräkna en position. Frekvensosäkerheten som följer med en positionsberäkning är cirka ±4,2 kHz från den observerade GPS-signalen. GPS använder korrelation för att detektera signalen. Toppsignalen blir inte existerande i det fall då frekvensen av kodfördröjningen är felaktig. Signalsökningen utförs över varierande kodfördröjning och frekvens, känd som papperskorgar.

I huvudsak, en mottagare kan lokalisera platsen när den utvärderar avståndet mellan satelliten som används och dig. För att din plats ska fastställas i 3 mått, du behöver minst 4 satelliter. Och din position erhålls med hjälp av atomklockan i satelliten som multiplicerar signalhastigheten. En satellit bestämmer tidssignalhastigheten, medan tre av satelliterna är för att få x, och, och z-koordinater.

I relaterbara termer, signaler från satelliter som kretsar runt jorden sänds till jordens yta cirka 20 000 km bort. Det är uppenbart att på grund av avståndet, förlust av ledigt utrymme kommer att minska signalens effektnivå. Det är därför vanliga GPS-signaler inte kan vara pålitliga i slutna eller inomhusutrymmen eftersom signalförlusten blir ännu större. Det är därför inomhus GPS-repeater används för GPS inomhus positioneringssystem.

Antenn

För att en GPS ska fungera korrekt, det behövs en speciell typ av antenn. Den traditionella GPS-antennen som används som mottagare är cirkulär och fungerar som en polariserad mikrostripplåster. Den fungerar på ett L1-band av 1575 MHz. Den är ganska liten, med en dimension på 25 mm x 25 mm på grund av substratmaterialets dielektriska konstant (=r = 25). Väsentligen, antennen är en ledande metall som blir elektriskt aktiv när den träffas av en elektromagnetisk våg.

Integrerat system

Kombinationen av flera systemdelkomponenter gör att detta aktiveras systemet. Den innehåller olika elektronik som strävar efter GPS:ens syften, som att läsa av relevanta signaler och sålla bort oönskade. I den mest grundläggande formen, det integrerade systemet skulle innefatta en signalavkodare, ett filter, och en kommunikationsutgång.

Kommunikationsprotokoll

Ett system måste kunna överföra information mellan dess flera komponenter i syfte att uppnå ett mål. Därför, kommunikationsprotokollet sätts på plats så att flera enheter är involverade i GPS. Kommunikationsprotokollet informerar slutsystemet eller användaren. Ett exempel är ett protokoll som hämtar ett format av information som innehåller signalkvaliteten, koordinater, och hastighet.

Hårdvara för inomhuspositioneringssystem

Hårdvaran (fysiska komponenter) av IPS utgör inomhus GPS-systemet som helhet. Dessa komponenter är:

Den riktade GPS-antennen

Precis som sagt tidigare på antenner, detta kommer från den traditionella patchade GPS:en. Den består av en konisk aluminiumreflektor som hjälper till att öka riktningen eller positioneringen.

Lågbrusförstärkare

Denna hårdvarukomponent för IPS använder sig av ett fåtal lågbrusförstärkare som kan reducera höga ljud.

Förlustersättning inomhus

Detta är praktiskt när det finns förlust av signal, och den beräknar hur fördelaktig förstärkaren är i GPS-systemet inomhus.

Implementering av världsomspännande nätverk

Detta är förmågan hos ett GPS-nätverk att fungera optimalt inomhus och serverns beräkningsfunktion för positioner. GPS-satelliter skickar vanligtvis data som kan översättas av den tillgängliga mottagaren tydligt i satellitens syn. GPS-konstellationen har för närvarande ett antal 28 satelliter i omloppsbana. För att få all livedata, en mottagare behöver bara se allt 28 satelliter i omloppsbana samtidigt.

Att göra detta, det billigaste och mest effektiva sättet skulle vara att få tillgång till ett världsomspännande nätverk med GPS-referensstationer. Dessa GPS-referensstationer fungerar som en datakanal till en server. Detta nätverk kan ta hand om alla A-GPS-enheter som kan behöva det och var som helst. Mokosmart har utvecklat detta nätverk och implementerat det.

Det som gör detta nätverk och server innovativa är:Det utgör ett helt redundant nätverk med stationer över hela världen. Detta är så att varje GPS-server är “sett” av minst två olika stationer vid varje given tidpunkt.

Med detta system, servern kommer att behöva färre satellitmätningar för att beräkna positionen fullt ut. Detta görs av en världsomspännande terrängmodell, vilket hjälper till att förbättra noggrannheten även i böljande terräng. Den använder diskreta punkter med rutnät på upp till en miljard som erbjuder noggrannhet upp till 18 meter på höjden.

Servern behöver inte exakta GPS-tidtaggar för att beräkna position på grund av GPS-pseudoavståndsmätningar. Den kan också fungera på vilken enhet som helst, oavsett tillverkare.

Tillvägagångssätt för bearbetning av GPS inomhus

Detta är ett nytt tillvägagångssätt för inomhus-GPS som använder levande faltningar av GPS-signaler som fungerar över en mängd troliga kodfördröjningar. Hur fungerar detta? En traditionell GPS-mottagare kan bara övervaka ett chip för eventuell kodfördröjning åt gången. Mottagaren måste skanna, skaffa sedan signalen innan spårning kan påbörjas.
Denna nya design tar bort behovet av separata spårnings- och inhämtningssteg eftersom den utför liveberäkningar. Dessa beräkningar bearbetas över 2000 korrelatorer för varje satellit, gör den komplett, faltning i realtid. Vid användning utomhus, den kan ta emot signalen på ett nästan omedelbart sätt. Den blekning som finns i inomhusutrymmen gör vanlig GPS-spårning mycket svag, men denna nya design kommer att möjliggöra kontinuerlig integration även med en tonande signal.

Tillvägagångssätt för bearbetning av GPS inomhus

Ytterligare åtgärder bör vidtas för att få ut det bästa av en inomhus-GPS för att få resultat. Till exempel, en antenn måste placeras på taket av inomhusutrymmet. De högsta punkterna i byggnaden kommer att hålla antennen, som kommer att kopplas till en inomhusrepeater. Denna anslutning kommer att möjliggöras genom att använda en koaxial matarkabel som används för att transportera signalen.

Repeatern fungerar som en re-radiator för signalen i inomhusmiljön. GPS-repeater sänder live GPS-signal från utsidan av en anläggning till interiören. Vare sig det är en vanlig byggnad eller en anläggning; det slutna utrymmet kommer att kunna ge en himmelsvy i realtid. Denna live sky view kommer att göra inomhus tillgängligt för alla GPS-mottagare i miljön.

Tillvägagångssätt för bearbetning av GPS inomhus

Det finns i grunden en stor utmaning för inomhus-GPS, och det är svag signalbehandling. Den första aspekten av denna utmaning är förvärvet, den andra är flervägs, och den tredje är svag/stark signalinteraktion.

Förvärv: Inkommande signal kan sökas i två dimensioner som innebär kodfördröjning och dopplerfrekvens. Sökning involverar ett dopplervärde som nedkonverteras genom att multiplicera det med satellitens CDMA-kod som genereras lokalt. Förseningen är varierad; därför kallas processen “korrelerar.” Integrationsperioder är grupper av inkommande signaler på vilka sökningen utförs. När signalerna är svaga, Korrelationsperioden måste förlängas så att signal-brusförhållandet vid resultatet förbättras.

Flervägs: När utomhus-GPS används, multipath upplevs endast milt, Om överhuvudtaget. Multipath är en återspegling av den produkten, en svagare kopia av den direkta och ursprungliga siktlinjesignalen. Denna händelse blir avsevärt värre när GPS används inomhus. Reflexen kan vara så dålig att den överträffar den direkta signalen när den används inomhus.

Svag/stark signalinteraktion: Detta är en situation som uppstår när mottagaren låser sig i en korskorrelationstopp eller en felaktig signal i motsats till autokorrelationstoppen för rätt signal. Att undvika detta är möjligt när den starka signalen erhålls direkt och tas bort innan den senare erhålls den svaga signalen.