Технологии позиционирования RTLS

Технология VLC использует видимый свет для передачи данных. Известно, что светодиодные лампочки наиболее подходят для процесса передачи информации. Возможности передачи данных заключены в импульсе. Он невидим для человеческого глаза как во время включения света, так и при его выключении.
Каждая лампочка имеет свою степень мерцания. Таким образом, принимающий датчик получает свет и сравнивает его со световой модуляцией закодированных схем. Это значит, что технологии VLC позволяют определять местоположение пользователя с помощью такого датчика. Самым распространенным приемником в настоящее время является мобильный телефон с камерой, которая может задавать уровень частоты мерцания света. Известными поставщиками, предлагающими различные решения на основе технологии связи видимого света, являются Philips, Gelighting и ByteLight.

Широко используются технологии позиционирования на основе WIFI. Следует принять во внимание три хорошо известные модели: (1) модель распространения сигнала до знакомой (известной) базовой станции; (2) уровень сигнала достаточен для нескольких точек доступа WIFI (AP) для многосторонности; (3) Отпечатки пальцев: шаблоны известных станций WIFI с определенным уровнем сигнала сравниваются с записями в базе данных об уровне сигнала в разных местах здания. Первая система называлась RADAR. Его представила корпорация Microsoft. RADAR использовал первый (1) и третий (3) методы.
Точное расположение стен и пола было учтено в алгоритме расчета координат. Классикой жанра позиционирования по WIFI считается Freeloc, где пользователи использовали мобильное приложение. Но из-за того, что все телефоны отличались уровнем сигнала, данная модель позиционирования имела неидеальную точность. Коммерчески успешный проект Ekahau нашел признание на рынке благодаря превосходной точности WIFI в пределах 3 метров. Пользователь должен носить браслет с приемником WIFI. Данные о местоположении периодически отправляются на сервер.

iBeacon работает на технологии Bluetooth и задумывалась, как альтернатива системам позиционирования на Wi-Fi, но с использованием энергосберегающей технологии BLE (Bluetooth Low Energy). Широкое применение Bluetooth на всех гаджетах и смартфонах стала залогом успешного применения iBeacon в Retail и consumer приложениях. Массовое производство гарантирует низкую стоимость инфраструктуры на технологии iBeacon. IPS на iBeacon строятся с использованием мобильных телефонов - приемник сигнала и iBeacon маяков - трансмитер (передатчик) сигнала, установленных стационарно в помещении. Второй вариант реализации - RTLS на iBeacon : стационарно установленные шлюзы (приемник) iBeacon и мобильные iBeacon маяки (передатчик сигнала). Построение системы позиционирования на Bluetooth по методу Feldmann использует триангуляцию на RSSI сигнале с точностью позиционирования 2-3 метра. На точность влияет искажение сигнала, т.к. точность сильно падает при нахождении, например, человека между приемником и передатчиков и углом направления BLE сигнала. Коммерческое использование iBeacon предложила компания Apple. Определение расстояния по уровню сигнала возможно на расстояниях до 50 см, от 50 см до 2-5 метров и от 2-5 метров до 30 метров. Точность зависит также от физических барьеров. Bluetooth сигнал имеет не стабильные измерения, поэтому разработчики RTLS систем на iBeacon применяют finger print методы для повышения точности. измерений.

IPS система с использованием машинного зрения собирает информацию с установленных камер, идентифицирует объекты и отслеживает их перемещение. Можно выделить два вида систем позиционирования с машинным зрением: пассивный подход - когда пользователь или объект инициирует слежение камерой этого объекта или активный подход, где система идентифицирует объект автоматически и отслеживает его перемещение. Некоторые разработчики используют Visual odometry (VO) для обновления информации о перемещении пользователей. VO оценивает процесс движения человека или оборудования, используя источник одной или нескольких камер. Компания Kitt достигла наилучших результатов с использованием разработанных фильтров для стерео-изображений. Одна из последних разработок MoVOIPS использует пассивный подход с камерой мобильного телефона. Для работы системы необходима калибровка и локализация. Фаза калибровки предназначена для создания большого количества фотографий с мобильного телефона пользователем о его местоположении. На фазе локализации, пользователь делает фотографии окружающей среды и загружает их на сервер. Сервер запускает алгоритм SURF, который сравнивает фотографию пользователя с эталонным изображением в базе данных. Как только фотография идентифицирована, можно вычислить местоположение пользователя. Разработчики уверяют, что достигаемая точность может быть 1.3 метра. Уязвимость системы проявляется при низком разрешении видео или фото материала. Система SignPost используется для indoor positioning и работает с 2D Barcode. Камера смартфона в постоянном режиме сканирует штрихкоды. Проект с активным подходом использования камеры смартфона был запущен компанией Microsoft EasyLiving. Использовался для трекинга персонала и визуального взаимодействия людей по поведенческим факторам. Применение системы позиционирования внутри помещения на базе машинного зрения имеет применение в офисах, бизнес-центрах, торговых центрах.