GPS ในร่ม

MOKOSmart ให้บริการโซลูชั่นการกำหนดตำแหน่งในร่มแบบ edge-to-edge. อุปกรณ์ของเรารวม BLE, Wifi, LoRa, จีพีเอส, และบีคอนเพื่อให้ข้อมูลตำแหน่งและการเคลื่อนไหวที่แม่นยำพร้อมความแม่นยำของมิเตอร์ย่อยของ 2.5 ซม.

GPS ในร่มคืออะไร?

GPS ย่อมาจาก Global Positioning System. คำว่า GPS เชื่อมโยงกับการระบุตำแหน่งของผู้ใช้อย่างถูกต้อง. เมื่อมีคนพูดถึง GPS กับคุณ, คุณมักจะพิจารณาว่าใครหรืออะไรอยู่.

ในทำนองเดียวกัน, GPS ในร่มถูกกำหนดให้เป็นตำแหน่งขององค์ประกอบที่เลือกในพื้นที่ปิด – จะใหญ่หรือเล็ก. การติดตามด้วย GPS ในอาคารช่วยอำนวยความสะดวกในการตรวจสอบตำแหน่งแบบแอ็คทีฟหรือพาสซีฟของยูนิตที่ติดแท็กในอาคารสถานที่หรือพื้นที่ในร่ม.

ที่สำคัญ, ฟังก์ชั่น GPS ในอาคารสำหรับตำแหน่ง, เวลา, การทำแผนที่, และระบบนำทางภายในอาคารอย่างห้างสรรพสินค้า, สนามบิน, และสิ่งอำนวยความสะดวกอื่นๆ.

สินค้า

คุณสมบัติ

ด้วย GPS ในอาคาร, นี่คือคุณลักษณะบางอย่างที่สามารถคาดหวังได้. คุณสมบัติเหล่านี้ช่วยให้เจ้าของสามารถใช้งานฟังก์ชั่นมากมายได้อย่างง่ายดาย. ด้วยสิ่งเหล่านี้ที่มีอยู่, ผู้ใช้จะได้รับประโยชน์มากมายจาก GPS ในอาคาร. คุณสมบัติคือ;

ความสามารถในการเข้าถึงการนำทางออฟไลน์
ความจุในการประหยัดแบตเตอรี่สูง
เข้าถึงได้ง่าย
รักษาข้อมูลส่วนตัวของคุณให้เป็นส่วนตัว
ตรวจพบได้ง่ายด้วย Beacons
บันทึกข้อมูลได้คงทน
อัตราความแม่นยำสูง
รับสัญญาณได้ต่อเนื่อง

ข้อดี

มีข้อดีหลายประการที่สามารถเพลิดเพลินได้โดยใช้โมดูล GPS ในอาคาร. ข้อดีเหล่านี้แตกต่างกันไปตามความสามารถไปจนถึงขอบเขตที่ความแม่นยำของ GPS ในอาคารมอบให้เรา. ข้อดีบางประการเหล่านี้มีการเน้นที่ด้านล่าง;

ปรับปรุงการจัดการสิ่งอำนวยความสะดวก
นำเสนอฉบับที่เป็นมิตรสำหรับผู้พิการทางสายตา
ผู้ใช้และลูกค้าสามารถเข้าใจได้ดีขึ้น
การดำเนินงานสามารถทำได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น
ให้ตำแหน่งที่แม่นยำมากและเพิ่มการประสานงานของพื้นที่

มันยาก, น้ำหนักเบา, และปรับขนาดได้
อำนวยความสะดวกในการตรวจสอบสด
ล้ำค่าสำหรับการติดตามทรัพย์สิน
การจัดการและการจัดตารางงานสะดวก
ใช้งาน WiFi ได้

ใบสมัคร

เมื่อมีความจำเป็นในการค้นหาและจัดการที่ตั้งของทรัพย์สินท่ามกลางหน้าที่อื่นๆ, เครื่องทวนสัญญาณ GPS ในอาคารมีประโยชน์มาก. เรารู้ว่าเทคโนโลยีดาวเทียมแบบเดิมและ GPS ไม่ทำงานอย่างเหมาะสมในพื้นที่ปิดและมีความคลาดเคลื่อนอย่างมาก. พื้นที่เหล่านี้รวมถึงสนามบิน, โรงจอดรถ, อาคารหลายชั้น, ตรอก, และสถานที่ใต้ดินอื่นๆ.
และนั่นคือที่มาของ GPS ในอาคาร. การที่ GPS แบบเดิมไม่มีประสิทธิภาพในอาคาร ไม่ได้หมายความว่าการระบุตำแหน่งของทรัพย์สินภายในอาคารก็ไม่จำเป็นเช่นกัน.

ใครจะได้ประโยชน์จาก GPS ในอาคาร?

พื้นที่ในร่มที่กว้างขวางอาจเป็นเรื่องยากโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการสำรวจโดยไม่จำเป็นต้องค้นหาทรัพย์สินและบุคคลอย่างกระตือรือร้น. แม้จะมีประสบการณ์หลายปีในพื้นที่เหล่านี้, ไม่ใช่เรื่องแปลกที่ผู้คนจะยังถูกโยนทิ้งและบางครั้งก็หลงทางในหลายพื้นที่. ตอนนี้ลองพิจารณาเป็นผู้เยี่ยมชมและพยายามนำทางโดยไม่ได้รับความช่วยเหลือจากระบบที่เข้าใจผิดได้. ดังนั้น, GPS ในอาคารเป็นตัวช่วยที่ดีสำหรับผู้ที่อยู่ในสถานที่และการทำงานต่อไปนี้;

ประเภทของเทคโนโลยีการติดตามในร่ม

เทคโนโลยีการติดตามในร่มแตกต่างกันไปตามความชอบของผู้ใช้, ต้นทุนต่อหน่วย, และการติดตั้ง. เทคโนโลยีการติดตามในอาคารใช้อุปกรณ์ต่างๆ เพื่อค้นหาวัตถุและผู้คนที่ GPS และเทคโนโลยีดาวเทียมไม่ทำงาน. โซลูชันการติดตามในร่มมี wayfinding, ระบบระบุตำแหน่งแบบเรียลไทม์(RTLS), สถานที่ตอบสนองครั้งแรก, และระบบบริหารสินค้าคงคลัง.

มีเทคโนโลยีการติดตามจำนวนหนึ่งที่แตกต่างกันแต่ช่วยกำหนดตำแหน่งในอาคาร. เหล่านี้คือ;

ระบบที่ใช้บลูทูธ: เทคโนโลยีนี้เป็นเทคโนโลยีไร้สาย, พลังงานต่ำ, และลิงค์ความเร็วสูงที่ใช้เชื่อมต่ออุปกรณ์พกพา. ให้การเชื่อมต่อไร้สายสำหรับอุปกรณ์เครือข่ายหลายเครื่องในระยะทางสั้น ๆ.

ระบบอัลตร้าไวด์แบนด์: สิ่งเหล่านี้เรียกอีกอย่างว่าระบบ UWB. พวกเขาสามารถอำนวยความสะดวกตำแหน่งที่ถูกต้องได้ถึง 20 เซนติเมตรหรือน้อยกว่า. พวกเขาส่งสัญญาณพลังงานต่ำที่ไม่รบกวนสเปกตรัมอื่น ๆ. ใช้คลื่นความถี่พิเศษในคลื่นวิทยุที่แตกต่างจากวิทยุสื่อสารของตำรวจหรือโทรศัพท์มือถือ.

ระบบ RFID: ระบบระบุความถี่วิทยุประตูแบบตั้งพื้น RFID ที่ใช้คลื่นวิทยุในการถ่ายโอนข้อมูล. ข้อมูลถูกเข้ารหัสในฉลากหรือแท็กอัจฉริยะ RFID, ซึ่งทำให้ได้เปรียบกว่าเทคโนโลยีติดตามทรัพย์สินบาร์โค้ด.

ระบบอินฟราเรด: ในระบบนี้, วัตถุที่ปล่อยสัญญาณอินฟราเรดอย่างต่อเนื่องติดอยู่กับร่างกายที่ถูกติดตาม. ซีพียูสามารถคำนวณตำแหน่งของสัญญาณที่ปล่อยออกมาโดยใช้สามเหลี่ยมและทิศทางของตัวรับ.

ระบบที่ใช้ WiFi: นี่เป็นวิธีง่ายๆ ที่สามารถติดตามตำแหน่งได้ด้วยการใช้ WiFi. แท็ก WiFi ถ่ายโอนข้อมูลบีคอนไปยังจุดเชื่อมต่อต่างๆ. หลังจากนั้น, เซิร์ฟเวอร์ตำแหน่งรวบรวมการประทับเวลาและแปลข้อมูลจุดเข้าใช้งานและข้อมูลการประทับเวลาเป็นตำแหน่ง.

เทคโนโลยี Zigbee: สิ่งนี้ใช้ RSSI ซึ่งเป็นตัวย่อของ “ตัวบ่งชี้ความแรงของสัญญาณที่ได้รับ" เทคโนโลยีเซ็นเซอร์ไร้สาย Zigbee ใช้ RSSI, ซึ่งทำให้มีประสิทธิภาพในการกำหนดตำแหน่งในร่มและ LBS (บริการตามสถานที่). การใช้ฐานข้อมูลลายนิ้วมือสามารถใช้ในการคำนวณตำแหน่งของบุคคลในอาคารได้.

เทคโนโลยีบีคอน: เทคโนโลยีนี้ใช้เครื่องส่งสัญญาณ BLE ไร้สายขนาดเล็กเพื่อส่งสัญญาณไปยังเครื่องรับที่อยู่ใกล้เคียง. ด้วยระบบนี้, การโต้ตอบตามตำแหน่งและการวางตำแหน่งสามารถกำหนดได้อย่างแม่นยำและง่ายดาย.

GPS ทำงานอย่างไร?

Global Positioning System ทำงานโดยเริ่มแรกรับสัญญาณดาวเทียมซึ่งใช้ในการคำนวณตำแหน่ง. ความไม่แน่นอนของความถี่ที่มาพร้อมกับการคำนวณตำแหน่งอยู่ที่ประมาณ ±4.2 kHz จากสัญญาณ GPS ที่สังเกตได้. Gps ใช้ความสัมพันธ์ในการตรวจจับสัญญาณ. จะไม่มีสัญญาณพีคในกรณีที่ความถี่ของการดีเลย์ของโค้ดผิดพลาด. การค้นหาสัญญาณจะดำเนินการตามการหน่วงเวลาโค้ดและความถี่ที่แตกต่างกัน, เรียกว่าถังขยะ.

ในสาระสำคัญ, เครื่องรับสามารถระบุตำแหน่งในขณะที่มันประเมินระยะห่างระหว่างดาวเทียมที่ใช้งานกับคุณ. สำหรับตำแหน่งของคุณจะถูกกำหนดใน 3 ขนาด, คุณจะต้องมีขั้นต่ำ 4 วิเคราะห์ความชื้นในดินและสุขภาพฟาร์ม. และรับตำแหน่งของคุณโดยใช้นาฬิกาอะตอมในดาวเทียมที่คูณอัตราสัญญาณ. ดาวเทียมดวงหนึ่งกำหนดอัตราสัญญาณเวลา, ในขณะที่ดาวเทียมสามดวงใช้สำหรับรับ x, และ, และพิกัด z.

ในแง่ที่เกี่ยวข้อง, สัญญาณจากดาวเทียมที่โคจรรอบโลกจะถูกส่งไปยังพื้นผิวโลกห่างออกไปประมาณ 20,000 กม. เห็นได้ชัดว่าเนื่องจากระยะทาง, การสูญเสียพื้นที่ว่างจะลดระดับพลังงานของสัญญาณ. นี่คือสาเหตุที่สัญญาณ GPS ปกติไม่สามารถพึ่งพาได้ในพื้นที่ปิดหรือในอาคาร เนื่องจากการสูญเสียสัญญาณจะยิ่งนิ่งมากขึ้น. นั่นคือเหตุผลที่ทวนสัญญาณ GPS ในอาคารใช้สำหรับระบบระบุตำแหน่ง GPS ในอาคาร.

เสาอากาศ

เพื่อให้ GPS ทำงานได้อย่างถูกต้อง, จำเป็นต้องมีเสาอากาศชนิดพิเศษ. เสาอากาศ GPS แบบเดิมที่ใช้เป็นเครื่องรับมีลักษณะเป็นวงกลมและทำหน้าที่เป็นแผ่นแปะไมโครสตริปแบบโพลาไรซ์. มันทำงานที่แบนด์ L1 ของ 1575 MHz. มันค่อนข้างเล็ก, มีมิติ 25 มม. x 25 มม. เนื่องจากค่าคงที่ไดอิเล็กตริกของวัสดุตั้งต้น (=r = 25). ที่สำคัญ, เสาอากาศเป็นโลหะนำไฟฟ้าที่ใช้งานทางไฟฟ้าเมื่อถูกคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า.

ระบบบูรณาการ

การรวมกันของหลายองค์ประกอบย่อยของระบบทำให้เกิดสิ่งนี้เพื่อเปิดใช้งานระบบ. ประกอบด้วยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่าง ๆ ที่ไล่ตามเป้าหมายของ GPS, เช่น การอ่านสัญญาณที่เกี่ยวข้องและคัดกรองสัญญาณที่ไม่ต้องการออก. ในรูปแบบพื้นฐานที่สุด, ระบบบูรณาการจะรวมตัวถอดรหัสสัญญาณ, ตัวกรอง, และเอาต์พุตการสื่อสาร.

โปรโตคอลการสื่อสาร

ระบบจะต้องสามารถถ่ายโอนข้อมูลระหว่างองค์ประกอบต่าง ๆ โดยมีเป้าหมายเพื่อให้บรรลุเป้าหมาย. ดังนั้น, มีการวางโปรโตคอลการสื่อสารเพื่อให้หลายหน่วยงานมีส่วนร่วมใน GPS. โปรโตคอลการสื่อสารแจ้งระบบปลายทางหรือผู้ใช้. ตัวอย่างคือโปรโตคอลที่ดึงรูปแบบของข้อมูลที่มีคุณภาพสัญญาณ, พิกัด, และความเร็ว.

ฮาร์ดแวร์ของระบบกำหนดตำแหน่งในร่ม

ฮาร์ดแวร์ (องค์ประกอบทางกายภาพ) ของ IPS ประกอบขึ้นเป็นระบบ GPS ในอาคารโดยรวม. ส่วนประกอบเหล่านี้คือ:

การดำเนินงานเครือข่ายทั่วโลก

นี่คือความสามารถของเครือข่าย GPS ในการทำงานอย่างเหมาะสมภายในอาคารและฟังก์ชันการคำนวณของเซิร์ฟเวอร์สำหรับตำแหน่ง. ดาวเทียม GPS มักจะส่งข้อมูลที่สามารถแปลโดยเครื่องรับที่มีอยู่ได้อย่างชัดเจนในสายตาของดาวเทียม. ปัจจุบันกลุ่มดาว GPS ประกอบไปด้วย 28 ดาวเทียมในวงโคจร. เพื่อรับข้อมูลสดทั้งหมด, ผู้รับต้องมองเห็นทั้งหมดเท่านั้น 28 ดาวเทียมโคจรพร้อมกัน.

เพื่อทำสิ่งนี้, วิธีที่ถูกที่สุดและมีประสิทธิภาพที่สุดคือการเข้าถึงเครือข่ายทั่วโลกที่มีสถานีอ้างอิง GPS. สถานีอ้างอิง GPS เหล่านี้ทำหน้าที่เป็นสื่อข้อมูลไปยังเซิร์ฟเวอร์. เครือข่ายนี้สามารถเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ A-GPS จำนวนเท่าใดก็ได้ที่อาจต้องใช้และจากทุกที่. Mokosmart ได้พัฒนาเครือข่ายนี้และนำไปใช้.

สิ่งที่ทำให้เครือข่ายและเซิร์ฟเวอร์นี้เป็นนวัตกรรมใหม่คือ：เป็นเครือข่ายที่ซ้ำซ้อนซึ่งมีสถานีอยู่ทั่วโลก. ทั้งนี้เพื่อให้ทุกเซิร์ฟเวอร์ GPS เป็น “เห็น” โดยอย่างน้อยสองสถานีที่แตกต่างกันในเวลาใดก็ตาม.

ด้วยระบบนี้, เซิร์ฟเวอร์จะต้องมีการวัดดาวเทียมน้อยลงเพื่อคำนวณตำแหน่งอย่างเต็มที่. ทำได้โดยแบบจำลองภูมิประเทศทั่วโลก, ซึ่งช่วยปรับปรุงความแม่นยำแม้ในภูมิประเทศที่เป็นลูกคลื่น. มันใช้จุดแยกที่มีกริดที่มีจำนวนถึงหนึ่งพันล้านที่มีความแม่นยำถึง 18 สูงเมตร.

เซิร์ฟเวอร์ไม่ต้องการแท็กเวลา GPS ที่แม่นยำในการคำนวณตำแหน่งเนื่องจากการวัดหลอกด้วย GPS. นอกจากนี้ยังสามารถทำงานบนอุปกรณ์ใดก็ได้, โดยไม่คำนึงถึงผู้ผลิต.

วิธีการประมวลผลฮาร์ดแวร์ GPS ในอาคาร

นี่เป็นแนวทางใหม่ใน GPS ในอาคารที่ใช้การบิดของสัญญาณ GPS แบบสดที่ทำงานบนความล่าช้าของโค้ดที่เป็นไปได้ต่างๆ. การแจ้งเตือนระบุว่ามีหน้าเว็บจริงอยู่ใกล้เคียงหรือไม่? เครื่องรับ GPS แบบเดิมสามารถตรวจสอบชิปได้เพียงตัวเดียวสำหรับความล่าช้าของโค้ดในแต่ละครั้ง. ผู้รับจะต้องสแกน, แล้วรับสัญญาณก่อนเริ่มติดตามได้.
การออกแบบใหม่นี้ทำให้ไม่ต้องแยกขั้นตอนการติดตามและการได้มา เพราะมันดำเนินการคำนวณแบบสด. กระบวนการคำนวณเหล่านี้จบลงแล้ว 2000 ความสัมพันธ์ของดาวเทียมแต่ละดวง, ทำให้การคำนวณเสร็จสมบูรณ์, การบิดตามเวลาจริง. เมื่อใช้งานกลางแจ้ง, สามารถรับสัญญาณได้ในทันทีทันใด. การซีดจางในพื้นที่ในร่มทำให้การติดตาม GPS ปกติอ่อนแอมาก, แต่การออกแบบใหม่นี้จะช่วยให้สามารถผสานรวมได้อย่างต่อเนื่องแม้สัญญาณจะจางลง.

วิธีการประมวลผลฮาร์ดแวร์ GPS ในอาคาร

ควรใช้มาตรการเพิ่มเติมเพื่อให้ได้ GPS ในอาคารที่ดีที่สุดเพื่อให้ได้ผลลัพธ์. ตัวอย่างเช่น, จะต้องวางเสาอากาศไว้บนหลังคาของพื้นที่ในร่ม. จุดสูงสุดในอาคารจะยึดเสาอากาศไว้, ซึ่งจะเชื่อมต่อกับทวนสัญญาณในร่ม. การเชื่อมต่อนี้จะเป็นไปได้โดยใช้สายป้อนโคแอกเซียลที่ใช้ในการส่งสัญญาณ.

ฟังก์ชั่นทวนสัญญาณเป็น re-radiator สำหรับสัญญาณในสภาพแวดล้อมในร่ม. GPS repeater ส่งสัญญาณ GPS สดจากภายนอกอาคารไปยังภายใน. ไม่ว่าจะเป็นอาคารธรรมดาหรือสิ่งอำนวยความสะดวก; พื้นที่ปิดจะสามารถให้มุมมองท้องฟ้าแบบเรียลไทม์ได้. มุมมองท้องฟ้าสดนี้จะทำให้เครื่องรับ GPS ในอาคารสามารถเข้าถึงได้จากสภาพแวดล้อม.

วิธีการประมวลผลฮาร์ดแวร์ GPS ในอาคาร

โดยทั่วไปมีความท้าทายที่สำคัญอย่างหนึ่งที่ต้องเผชิญกับ GPS ในอาคาร, และกำลังประมวลผลสัญญาณอ่อน. ด้านแรกของความท้าทายนี้คือการเข้าซื้อกิจการ, ที่สองคือ multipath, และที่สามคือการโต้ตอบสัญญาณอ่อน / แรง.

การเข้าซื้อกิจการ: สามารถค้นหาสัญญาณขาเข้าได้ในสองมิติที่ก่อให้เกิดความล่าช้าของรหัสและความถี่ Doppler. การค้นหาเกี่ยวข้องกับค่า Doppler ซึ่งถูกแปลงลงโดยการคูณด้วยรหัส CDMA ของดาวเทียมที่สร้างขึ้นในพื้นที่. ความล่าช้าแตกต่างกันไป; ดังนั้นกระบวนการนี้จึงเรียกว่า “มีความสัมพันธ์กัน” ระยะเวลาการรวมกลุ่มคือกลุ่มของสัญญาณขาเข้าที่ทำการค้นหา. เมื่อสัญญาณอ่อน, ต้องขยายระยะเวลาสหสัมพันธ์เพื่อให้อัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนที่ผลลัพธ์ดีขึ้น.

หลายเส้นทาง: เมื่อมีการใช้งาน GPS กลางแจ้ง, multipath มีประสบการณ์เพียงเล็กน้อยเท่านั้น, ถ้าอย่างนั้น. Multipath เป็นภาพสะท้อนของผลิตภัณฑ์นั้น, สำเนาที่อ่อนแอกว่าของสัญญาณสายตาโดยตรงและเป็นต้นฉบับ. เหตุการณ์นี้จะแย่ลงไปอีกเมื่อใช้ GPS ในอาคาร. การสะท้อนอาจแย่มากจนเกินสัญญาณตรงเมื่อใช้ในอาคาร.

การโต้ตอบของสัญญาณอ่อน/แรง: นี่เป็นสถานการณ์ที่เกิดขึ้นเมื่อเครื่องรับล็อกเข้าสู่จุดสูงสุดของสหสัมพันธ์ข้ามหรือสัญญาณผิด ซึ่งตรงข้ามกับพีคสหสัมพันธ์อัตโนมัติของสัญญาณที่ถูกต้อง. หลีกเลี่ยงสิ่งนี้ได้เมื่อได้รับและนำสัญญาณแรงออกโดยตรงก่อนที่จะได้รับสัญญาณอ่อน.