В современном мире невозможно представить путешествие без GPS — он везде. Мы сильно полагаемся на глобальную систему позиционирования, чтобы перемещаться в разные места. Поездка на работу, ходьба, вождение автомобиля и открытие новых мест стали невероятно легкими с появлением GPS.
GPS существует уже давно и произвел революцию в передвижении объектов; поскольку он используется для навигации, отслеживания, определения местоположения, картографирования и хронометража как военными, так и гражданскими лицами. Мы настолько зависим от GPS, что без него можем чувствовать себя потерянными.Однако, когда вы входите в помещение, например, в здание или жилой комплекс, производительность GPS снижается.
GPS и внутренняя навигация
Когда вы входите в какое-либо здание, GPS может стать досадно бесполезным. Несколько коротких шагов в здание могут превратить даже самых уверенных навигаторов в нервных путешественников, ищущих направление. Не имея выбора, большинство из нас принимают это как часть своей жизни, откладывают телефоны в сторону и полагаются на более традиционные методы ориентирования: поиск указателей над головой, выполнение письменных указаний или обращение за помощью.
Наши существующие внутренние навигационные системы оставляют желать лучшего, особенно по сравнению с их внешними аналогами. GPS — это технологическое чудо, но он редко работает в помещении, что понятно, учитывая, что сигналы GPS передаются спутниками, вращающимися вокруг Земли. Эти сигналы должны проходить через небо, туман, дождь и растительность, а не через кирпичи, камень и бетон.
В таком случае, как мы будем ориентироваться в помещении?
Что ж, теперь, когда мы установили, что GPS довольно плохо работает внутри зданий, нам стала нужна технология, которая позволит ориентироваться и находить путь сквозь сложную архитектуру с той же легкостью, с какой Google Maps обеспечивает нас снаружи. Но существует ли такая технология?
В решениях недостатка нет — от маяков Bluetooth до геомагнитных сигналов — существует множество вариантов для рассмотрения. Настоящий GPS-навигатор для помещений должен обеспечивать бесперебойную работу пользователей, практически не требуя усилий с их стороны и не требуя от них посещения местоположения перед попыткой навигации по нему. Любое решение, которое не дает такого опыта, почти наверняка исчезнет в безвестности.
Представьте, что вы никогда не заблудитесь в супермаркете, пытаясь найти овощной отдел. Представьте себе, что вы успеете на рейс в последнюю минуту и избежите хлопот, связанных с прибытием на неправильную сторону аэропорта. Блаженство, не так ли? Внутренний GPS должен быть в состоянии достичь именно этого.
Возможности действительно безграничны, и они, несомненно, облегчат нашу жизнь как отдельных людей. Такие решения могут быть намного полезнее для бизнеса. Одним нажатием кнопки бизнес-лидеры могли бы мгновенно и правильно отслеживать все ключевые активы. Они могли бы действительно сократить время, затрачиваемое на поиск оборудования.Технический персонал мог бы быстро и просто находить вход и выход из незнакомых зданий, в то время как компании могли бы оценивать модели потребительского трафика, чтобы предоставить покупателям уникальный и оптимизированный процесс совершения покупок. Не говоря уже о пожарных, для которых знание точного местонахождения застрявшего человека может означать разницу между жизнью и смертью.
Но как мы внедрим бесшовную внутреннюю систему GPS?
Давайте рассмотрим некоторые варианты.
Внутренняя система позиционирования относится к технологии, которая помогает определять местоположение людей и объектов в помещении, аналогично GPS для внешних ситуаций. Чтобы сделать информацию полезной, информация о местоположении предоставляется прикладной программе некоторого типа. Например, системы определения местоположения в реальном времени (RTLS), навигация, управление запасами и системы быстрого реагирования — все это поддерживается технологиями IPS. Давайте посмотрим, как мы можем этого добиться.
Позиционирование Bluetooth-маяка
Использование Bluetooth-маяков с батарейным питанием является хорошо известным методом навигации. Сигналы маяков, установленных внутри здания, обычно могут использоваться смартфоном для определения местоположения устройства. Программа предоставляет пользователю вытянутый навигационный маршрут на основе позиционной и навигационной информации, полученной от маяков.
Сверхширокополосные системы
По сравнению с другими альтернативными методами, сверхширокополосный, или «UWB», без сомнения, является наиболее точным методом определения местоположения внутри помещений. Однако это связано с дополнительными аппаратными потребностями и затратами. Для сверхширокополосных систем требуется размещение якорей UWB на расстоянии до 50 метров друг от друга и прикрепление метки местоположения UWB к отслеживаемому объекту. Якоря используют импульсы радиосигнала в диапазоне от 3 до 7 ГГц для определения местоположения метки UWB с точностью до 30 см в 2D-пространстве, и их местоположение обновляется каждые 50 миллисекунд.
Системы на базе Wi-Fi
Маяки Wi-Fi можно использовать так же, как маяки BLE. Однако, они требуют внешнего источника питания и дороже в установке и обслуживании. Поскольку они используют измерения разницы во времени прибытия (TDOA) с широкой полосой пропускания, системы внутреннего позиционирования Wi-Fi имеют довольно высокий уровень точности — от трех до пяти метров.
Акселерометры и гироскопы
Гироскоп — это устройство, использующее принципы сохранения углового момента для измерения или поддержания ориентации. В большинстве мобильных телефонов есть гироскоп и компас. Такая информация, в дополнение к другим обсуждаемым технологиям, может использоваться устройством для обеспечения еще более точного определения местоположения.