為室內導航系統實施信標技術的指南

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用於倉庫中室內導航的藍牙信標顯示實時定位和路線

自引入藍牙低能 (成為) 技術, Moko Smart一直積極參與BLE Beacon和Gateway硬件開發, 多年來, 我們擴大了我們的專業知識,以更好地服務基於信標的複雜任務, 包括室內導航.

本指南不僅是對基於信標的導航可以做什麼的理論觀察. 反而, 我會帶您完成它的實際工作方式, 實施挑戰, 以及Moko信標與我們的合作夥伴合作的方式’ 為真實空間提供可靠的現成導航解決方案的軟件平台. 希望它將成為您的藍牙燈塔室內導航系統的基礎.

從室外到室內導航的過渡

眾所周知, GPS在開放式戶外導航中表現良好, 例如引導某人到體育場或跟隨穿越城市的步行路線. 在這些情況下, 即使是20-30m的錯誤也是可以忍受的. 但是一旦在室內, 在購物中心或機場綜合大樓中導航碼頭, 這種不准確成為一個問題. GPS只是為室內環境而設計的, 而且由於信號衰減和多徑效果,它僅提供建築物內部的一般位置數據. 充其量, 它可以識別建築物或街區, 但不是特定的房間, 走廊, 或地板.

那就是那裡 室內定位系統 (IPS) 進來. 使用WiFi等技術, 藍牙信標, 和超寬頻, IP可以在GPS信號失敗的空間中提供可靠的定位和導航. 其中, 由於其低成本投資和高質量的結果,藍牙信標被廣泛採用. 這兩個主要協議是Apple的Ibeacon和Google的Eddystone. 格式有些不同, 但是他們實現相同的目標: 使室內空間可航行.

室內定位和室內導航 (命運) 市場的價值 $13.74 十億 在 2024, 並有望成長為 $46.50 億 2030. 只是室內尋路的需要,將變革轉變為在這一領域的更多投資.

藍牙信標導航如何工作

安裝在整個建築物的關鍵位置, 藍牙信標 是小型無線電發射機發出定期BLE信號. 這些信號, 通常包含獨特的ID, 被附近的移動設備接收,然後發送到導航引擎. 還有一個處理單元, 導航引擎可以計算設備在這些信標內的位置, 在地圖上顯示位置, 並提供到目的地的轉彎指示.

藍牙信標室內導航系統帶有錨信標的室內導航系統拓撲,創建了多個倉庫級別的精確路由路徑

使用信標的室內導航系統主要涉及三個主要階段:

室內定位 - 確定用戶當前位置, 或藍點

距離計算 - 解釋信號強度以計算距離 (通常是用戶的位置和目的地) 基於RSSI或三角剖分

指導 – 鋪設路線並通過視覺接口引導用戶, 例如地圖或AR覆蓋

最後階段取決於您選擇的導航引擎, 但是前兩個組件構成了任何基於信標系統的基礎.

您可以找到BLE信標導航在 Moko X Navigine室內導航套件. 套件包括 10 我們的L01尋路標準和Navigine室內導航移動應用程序. 可以使用我們硬件的各種配置和模型來構建類似的基於信標的導航系統. 依靠藍牙的力量 5.0 技術和高級信號處理, 我們的信標由於其出色的信號穩定性和電池壽命使導航變得更加容易.

室內導航技術的概述

室內導航在許多部門有用, 有幾種技術可供選擇. 在這個部分, 我列出了他們的優點和缺點的主要選項, 包括最受歡迎的藍牙信標, 其次是wifi, 和超寬頻. 讓我們更詳細地考慮它們, 並專注於我們的專業: 藍牙信標.

無線上網

基於Wi-Fi的室內導航技術包括WiFi定位和WiFi RTT. 在WiFi定位中, 智能手機上的室內導航應用程序可以使用RSS到現有訪問點計算位置. Wi-Fi RTT使用飛行時間 (到F) 測量距離. 您需要訪問現有的WiFi基礎架構並存儲每個訪問點的位置以計算用戶位置.

WiFi定位的優勢在於它利用現有的基礎架構,提供更具成本效益的部署. 使用WiFi導航不需要其他硬件安裝,也不依賴於專業設備. 這樣, 我們可以使用已經可用的WiFi網絡提供定位,或允許用戶利用現有的無線基礎架構.

WiFi定位的準確性可以在內 3-15 米, 足夠了, 例如, 引導用戶到建築物中正確的地板.

超寬帶

就像我們尋找更好的技術一樣, 基於UWB的室內定位和導航可以以卓越的精度降至厘米確定位置. UWB最受歡迎的應用之一用於高準確的工業跟踪.

然而, 對於廣泛部署而言,使用UWB並不容易. 您需要購買昂貴的UWB錨固硬件,並確保整個系統中的精確同步. 您可能會以高實施成本面臨挑戰 (例如. 專業設備很昂貴, 安裝需要技術專長, 功耗更高, 等等).

藍牙信標

用藍牙信標的室內定位是大多數室內導航應用程序最平衡的方法. 信標有多種形狀和大小, 但是他們通常很容易融入周圍環境.

藍牙信標的主要優點是,它是一項相當成熟的技術,比GPS和WiFi具有更高的準確性,同時具有成本效益. 在典型的室內尋路設置中, 信標可以在內部提供定位精度 5 米, 更嚴格的部署可以進一步推動. 信標導航不依賴相機或WiFi網絡 - 主要取決於信標錨. 這樣, 即使不可用GPS信號,我們也可以提供一致的定位.

選擇哪個信標或錨點?

信標或錨是一種固定的設備,可檢測和測量標籤位置. 每個都需要使用唯一標識符和最佳廣播參數配置, 否則, 該系統可能會在位置計算中遇到衝突. 設備應檢測到多少信標取決於設置密度和周圍條件. 一般來說, 立即拾取3–4個信標可提供良好的三角測量精度.

具有適當模型選擇的更複雜的信標部署, 位置精度對於移動應用程序越高.

讓我們的信標系統表現良好, 為您的環境選擇合適的信標模型至關重要. 這是我們的一些導航信標和錨:

如何部署基於信標的導航系統

一旦您選擇了我們的Beacon硬件, 現在是時候直接移動到部署任務了. 讓我們更詳細地轉到下一步.

步 1: 創建室內測量

第一的, 您需要準確調查將部署信標的環境. 室內定位系統所需的BLE信標數取決於建築物的結構和大小.

然後創建詳細的部署策略來確定最佳發射器位置,以實現最佳位置精度結果.

此階段涉及確定信標間距, 地點, 和信號覆蓋區,特別關注導航決策點(例如入口), 交集, 和關鍵目的地.

步 2: 戰略標準安置計劃

放置應以適當的密度覆蓋房屋的所有區域. 最好將信標放置在一致的高度 (通常 2-3 地板高度以上的米):

– 每個燈塔每個 10-15 走廊中的儀表

– 十字路口和入口處的其他信標

– 避免信號干擾源,例如金屬表面和電子設備

將我們的信標修復到位, 使用強粘性雙面膠帶或安裝支架, 如果需要. 由於緊湊的設計, 信標很容易融入周圍的環境,並且通常會定制其顏色,以防止建築物的整體美學造成任何干擾.

步 3: 配置信標參數以達到最佳性能

部署了硬件並映射位置, 現在,我們可以配置信標廣播設置並優化您的特定環境的信號參數.

要克服的主要挑戰之一是信號干擾. 我們的信標在2.4GHz樂隊中廣播,該頻段與WiFi和其他無線設備共享. 確保覆蓋範圍不會重疊太多是至關重要的, 因為這會引起導航困惑. 一般來說, 立即拾取3–4個信標可提供良好的三角測量精度.

如果您想跨多個設施構建可擴展的解決方案, 您將不得不考慮網關連接, 數據管理, 和系統監控. 根據我們的經驗, 企業規模的信標部署可以接受 6-12 從計劃到全面運營的月份 (需要大量的硬件採購和安裝協調).

步 4: 軟件集成: Navigine的平台方法

當硬件形成物理基礎架構時, Navigine之類的軟件平台將信號信號轉換為可用的導航體驗.

整個信標系統, 我們的信標連續發出信號. 智能手機通過分析多個信標的信號強度來計算其位置, 允許用戶在導航應用程序中的地圖上查明自己. 該位置以藍點為實時顯示,並在建築物內提供了改進的方向和移動導航.

步 4: 軟件集成: Navigine的平台方法

當硬件形成物理基礎架構時, Navigine之類的軟件平台將信號信號轉換為可用的導航體驗.

帶有BLE信標室內導航的常見用例

BLE BEACON室內導航在許多環境中發現了流行的應用程序. 最常見的包括:

機場和運輸中心. 多虧了藍牙信標導航系統, 乘客很容易在大碼頭中定向, 找到必要的大門, 登機櫃檯, 並獲取有關飛行時間表的實時信息.

醫院和醫療機構. BLE信標確保為大型醫院或醫療機構內的患者和訪客提供方便的導航. 使用移動應用程序, 患者可以輕鬆找到路線或必要的治療室.

購物中心和零售店. 信標的位置導航允許優化客戶體驗和監視人口流量模式. 任何購物者都可以隨時接收個性化優惠和搜索指示到移動應用程序中顯示的特定商店.

博物館和展覽. 可以將藍牙信標放置在重要​​​​的藝術品和展品附近. 當遊客接近定義區域時, 他們可以收到詳細信息, 音頻指南, 或有關顯示的作品的互動內容.

為什麼選擇Moko信標進行導航解決方案

為室內導航解決方案提供硬件需要多年的經驗, 由於每個項目都是獨特的,硬件必須滿足特定的業務需求. Moko藍牙信標, 結合戰略部署, 提供更準確和可靠的導航體驗.

不確定哪種硬件解決方案對您的業務有利? 立即聯繫我們的技術團隊, 我們將分析您的需求, 為您的導航系統創建明確的硬件願景, 並提供正確的設備. Moko Smart建立了長期的客戶關係,並作為當前和未來項目的可靠硬件合作夥伴.

準備啟動您的基於信標的室內導航項目? 聯繫我們開始!

作者——
黃玉坤
黃玉坤
YK 是 MOKOSMART R 的一位經驗豐富的產品經理&D部門擁有十多年智慧型設備開發經驗. 他獲得了 PMP 和 NPDP 認證,增加了他在如何駕馭跨職能團隊方面的知識. 利用數據驅動的洞察力成功推出了多個 40 連接產品. 具有電子背景 & 工程, YK 擅長將複雜的技術價值主張轉化為面向消費者和工業應用的用戶友好的物聯網解決方案.
黃玉坤
黃玉坤
YK 是 MOKOSMART R 的一位經驗豐富的產品經理&D部門擁有十多年智慧型設備開發經驗. 他獲得了 PMP 和 NPDP 認證,增加了他在如何駕馭跨職能團隊方面的知識. 利用數據驅動的洞察力成功推出了多個 40 連接產品. 具有電子背景 & 工程, YK 擅長將複雜的技術價值主張轉化為面向消費者和工業應用的用戶友好的物聯網解決方案.
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