Según la teoría del posicionamiento óptico, si se puede medir la distancia, se puede determinar la ubicación. La luz visible, la luz infrarroja, el láser y otras fuentes de luz que miden la distancia entre la fuente de luz y los receptores también se pueden utilizar para fines de posicionamiento. Tienen diversas aplicaciones prácticas.
Tecnología de posicionamiento de luz visible
La tecnología de comunicación por luz visible (VLC) permite la transmisión de información por Internet. En general, la tecnología de fidelidad de luz utiliza todo tipo de luz visible como fuente de señal. El controlador enciende y apaga la luz para controlar la comunicación entre la fuente de luz y el receptor. Entre ellas, la tecnología de posicionamiento de luz visible basada en LED es ampliamente utilizada:
- Método de posicionamiento de LED-ID
- Método de posicionamiento TOF (tiempo de vuelo)
- Método de posicionamiento RSSI (Indicación de intensidad de señal recibida)
El método de posicionamiento LED-ID asigna un ID fijo a cada LED. El receptor determina su posición obteniendo la información del ID en la señal. La precisión de este método de posicionamiento depende principalmente de la disposición de los LED. Aumentar el número de LED puede aumentar la precisión, pero también aumenta la complejidad del algoritmo correspondiente. Se puede utilizar para la localización de presencia, por ejemplo, para comprobar si un receptor está en una habitación.
El método de localización TOF utiliza la información horaria del LED enviada a un receptor. Esta diferencia horaria permite medir la distancia, lo que posteriormente utiliza triangulación y otros métodos de posicionamiento. La principal dificultad de este método reside en la estricta alineación de los cronómetros del transmisor y el receptor. La precisión puede ser de un centímetro.
El método de posicionamiento RSSI mide la distancia entre el punto de detección y el LED mediante la medición de la intensidad de la señal recibida. Permite lograr un posicionamiento más preciso sin necesidad de cronómetros de emisor y receptor. Su estructura es simple y fácil de implementar. Es un método de posicionamiento de luz visible en interiores ampliamente utilizado.
El principal problema con el posicionamiento de la luz visible es que la luz puede bloquearse fácilmente y existen muchas limitaciones en el uso práctico.
Tecnología de posicionamiento por infrarrojos
Hay dos tipos de tecnología de posicionamiento por infrarrojos:
El primero es que el objetivo a localizar utiliza un localizador IR, que emite un rayo infrarrojo modulado. Este rayo infrarrojo es recibido por un sensor de posicionamiento instalado en la habitación.
El segundo consiste en cubrir el espacio a medir con varios pares de transmisores y receptores. Estos tejen una red infrarroja para localizar un objetivo en movimiento.
Actualmente, solo es adecuado para el posicionamiento preciso y el registro de la trayectoria de objetos simples en el laboratorio y el seguimiento de robots autopropulsados en interiores.
Posicionamiento visual por computadora
El sistema de posicionamiento visual se divide en dos categorías. Una consiste en determinar la posición del sensor mediante la recopilación de imágenes de sensores en movimiento. Según la selección de diferentes puntos de referencia, se puede dividir en referenciar un modelo de edificio 3D, una imagen, un objetivo pre-desplegado, una proyección del objetivo, referenciar otros sensores y sin referencia, lo que se denomina SLAM (Localización y Mapeo Simultáneos). También se puede utilizar para determinar la posición de un objetivo en una imagen con un sensor de posición fija.
Referenciar modelos e imágenes de edificios en 3D implica compararlos con la base de datos de estructuras de edificios existente y las imágenes precalibradas. Para mejorar la robustez, la referencia al objetivo pre-desplegado utiliza una señal de imagen específica (como un código QR) dispuesta como punto de referencia. La referencia al objetivo de proyección consiste en proyectar el punto de referencia en el entorno interior basándose en la referencia al objetivo pre-desplegado. La referencia a otros sensores permite combinar los datos de otros sensores para mejorar la precisión, la cobertura y la robustez.
La otra categoría consiste en utilizar el reconocimiento de imágenes para comparar la información de la imagen en tiempo real con la base de datos y, posteriormente, realizar el posicionamiento. La desventaja es que el procesamiento de imágenes requiere mucho tiempo y su rendimiento en tiempo real es deficiente.
La tecnología SLAM se utiliza ampliamente en la conducción autónoma y el control de robots.
Ventajas del posicionamiento por infrarrojos
- Precisión relativamente alta
- Localizar objetivo en movimiento
Desventajas del posicionamiento por infrarrojos
- Distancia de transmisión corta
- Poca capacidad de penetración
- Disposición compleja
- Alto costo
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