실내 위치 확인 시스템의 작동 원리

거의 모든 사람이 위성 신호를 기반으로 지구에 있는 사람이나 물체의 정확한 위치를 결정할 수 있는 GPS(Global Positioning System)에 익숙합니다. 그러나 실내 위치 추적은 어떻습니까? GPS는 실내 위치 추적 시스템(IPS) 또는 실내 위치 추적이 필요한 건물 내부에서는 잘 작동하지 않습니다.

실내 측위 시스템이란 무엇입니까?

IPS는 실내 환경용 GPS와 마찬가지로 실내에서 사람과 사물의 위치를 ​​찾는 데 도움이 되는 기술을 의미합니다. 그런 다음 해당 위치 정보는 정보를 유용하게 만들기 위해 일부 유형의 응용 프로그램 소프트웨어에 제공됩니다. 예를 들어, IPS 기술은 실시간 위치 시스템(RTLS), 길 찾기, 재고 관리, 최초 대응자 위치 시스템을 비롯한 여러 위치 기반 실내 추적 솔루션을 가능하게 합니다.

실내 포지셔닝에 사용할 수 있는 다양한 기술이 있으며 이 중 5가지에 대해 이 문서에서 자세히 설명합니다.

읽을 때 다음 사항을 염두에 두십시오. 다양한 유형의 실내 추적 기술을 이해하는 것은 좋지만 위치 지정 기술 자체가 주요 관심사가 되어서는 안 됩니다. 진정한 가치는 특정 장치에 연결된 소프트웨어에 있습니다. 기술.

위치 태그가 작동하는 방식을 아는 것은 "IPS 후드 아래에서" 무슨 일이 일어나고 있는지 아는 것과 같습니다. 훌륭하지만 실제 가치를 제공하는 위치 정보를 어떻게 사용하느냐가 비즈니스에 어떤 변화를 가져올까요? 공급하는 소프트웨어는 그 가치를 창출하는 데 큰 역할을 하므로 시스템을 전체적으로 평가하는 것이 중요합니다. 실내 위치 추적을 막 시작하고 실험 예산이 빠듯한 경우, 비싸고 사용하기 어렵고 확장하기 어려운 시스템을 구입하면 수집된 데이터에서 얻을 수 있는 이점이 무효화될 수 있습니다. 반면에 비용 효율적이고 사용하기 쉬운 솔루션은 IPS 투자를 최대한 활용하고 결과적으로 실제 비즈니스 가치를 창출하는 데 도움이 됩니다.

아래에는 각 실내 추적 기술의 가장 일반적인 사용 사례와 각각의 단점과 장점이 나와 있습니다.

실내 추적 기술의 5가지 유형

1. 근접 기반 시스템

근접 기반 시스템은 시설 내 방 수준에서 사람이나 물체의 일반적인 위치를 감지할 수 있습니다. (아래에 명명된 초광대역과 같은 정밀 시스템과 대조적입니다. 이 시스템은 무언가의 정확하고 정확한 위치를 "지도상의 점"으로 찾아냅니다.) 근접 기반 시스템은 실내 위치 확인을 위해 태그와 비콘을 사용합니다. 그들은 독자 기반이거나 참조 포인트 기반입니다.

리더 기반 시스템에서 간단하고 저렴한 태그("멍청한" 태그)는 식별 정보를 여러 리더 장치에 지속적으로 전송합니다. 그런 다음 이러한 리더 장치는 태그의 식별 정보와 신호 강도를 백엔드 시스템으로 전달한 다음 각 태그의 위치를 ​​계산합니다.

AirFinder가 좋은 예인 기준점 기반 시스템은 표준 BLE(Bluetooth Low Energy) 비콘을 "스마트" 위치 인식 태그와 함께 위치 기준점으로 사용합니다. 태그는 참조 포인트의 위치를 ​​기반으로 자체 위치를 계산한 다음 중앙 액세스 포인트에 연결하여 이 정보를 중계합니다. 시설 내 약 100피트 간격으로 배치된 BLE 액세스 포인트는 태그에서 암호화된 위치 데이터를 수신하여 서버로 보냅니다.

두 가지 유형의 근접 기반 시스템 모두 최저 비용으로 간단한 실내 측위를 수행할 수 있습니다. 그들은 의료 및 제조뿐만 아니라 일부 다른 산업에서도 유비쿼터스입니다. 그러나 기준점 기반 시스템은 아키텍처 때문에 가장 저렴한 근접 솔루션입니다. 저렴한 기준점 때문에 연결된 리더가 많이 필요하지 않습니다. 또한 배터리 수명을 연장하고 리더 기반 시스템보다 정확한 위치 정보를 제공합니다.

정밀성, 근접성 및 실외 추적 솔루션에 대해 자세히 알아보고 필요에 맞는 솔루션을 선택하는 방법을 알아보세요.

2. WiFi 기반 시스템

WiFi 포지셔닝 시스템에서 태그는 시설의 여러 WiFi 액세스 포인트에 간단한 패킷을 보내는 WiFi 송신기입니다. 이러한 액세스 포인트는 알고리즘을 사용하여 위치를 계산하는 백엔드에 해당 판독값의 시간과 강도를 보고합니다. 그러면 위치 정보가 클라우드로 전송됩니다.

WiFi 실내 포지셔닝 시스템은 넓은 대역폭의 TDOA(도착 시간차) 측정을 사용하기 때문에 3~5미터의 상당히 높은 정확도를 제공합니다. 그러나 이러한 수준의 정확도를 달성하려면 각 태그 전송을 "듣기" 위해 최소 3개의 액세스 포인트가 필요합니다. 지원하는 WiFi 액세스 포인트가 아직 없다면 비용이 많이 드는 솔루션이 될 수 있습니다. WiFi 태그도 상당히 비싸며(태그당 $40-$60) 일반적으로 다른 태그보다 전력 효율이 낮습니다.

하지만 Wi-Fi는 일반적으로 의료 및 제조 환경에서 모두 사용됩니다.

3. 초광대역(UWB) 시스템

UWB는 멋진 기술입니다. 3개 이상의 초광대역 판독기가 GHz 스펙트럼에 걸쳐 매우 넓은 펄스를 전송합니다. 그러면 독자는 초광대역 태그의 짹짹 소리를 듣습니다. 이러한 태그에는 내부에 작은 펄스를 생성하는 스파크 갭 스타일의 여기기가 있어 짧고 코딩된 매우 넓고 거의 즉각적인 버스트를 생성합니다. 그런 다음 리더는 태그에서 중앙 서버로 매우 정확한 시간 측정값을 보고합니다.

UWB 신호는 매우 넓기 때문에 위치 정보의 정확도가 매우 우수합니다. 아마도 사용 가능한 모든 시스템 중 가장 정확할 것입니다. 그러나 단점은 UWB가 설치하는 데 가장 비용이 많이 드는 시스템이라는 것입니다. UWB 태그는 저렴하지만 태그의 범위가 제한되어 있기 때문에 모든 위치에 3명(비싼) 이상의 리더가 있어야 합니다.

UWB를 사용하는 사람들과의 토론에서 내가 발견한 한 가지는 UWB가 제공하는 정확한 정밀도를 위해 구입했지만 실제로 어떤 것이 실제 XY 위치. (“나는 간호사가 침대의 어느 쪽에 서 있는지 알 필요가 없습니다. 간호사가 방에 있다는 것만 알면 됩니다. ”) 결과적으로, 그들은 종종 그것을 "덤핑(dumb)"하는 방식으로 구현하여 근접 수준의 위치 정보만 제공합니다. 이 경우 근접 기반 기술이 더 저렴합니다. 있다. 재고 관리 또는 제조 시설의 자재 흐름 추적과 같이 정확한 위치가 유용한 상황. (UWB는 병원에서 전혀 사용되지 않지만 창고에서 광범위하게 사용됩니다.) 실제 요구에 맞는 솔루션을 얻고 있는지 확인하기 위해 전체 패키지를 평가하는 것이 모두 중요합니다.