Selon la théorie du positionnement optique, si la distance peut être mesurée, la localisation peut être déterminée. La lumière visible, la lumière infrarouge, le laser et d'autres sources lumineuses capables de mesurer la distance entre la source lumineuse et les récepteurs peuvent également être utilisés à des fins de positionnement. Leurs applications pratiques sont variées.
Technologie de positionnement par lumière visible
La technologie de communication par lumière visible (VLC) permet la transmission d'informations sur Internet. De manière générale, la technologie Light Fidelity utilise toutes les formes de lumière visible comme source de signal. Le contrôleur allume et éteint la lumière pour contrôler la communication entre la source lumineuse et le récepteur. Parmi ces technologies, la technologie de positionnement par lumière visible basée sur des LED est largement utilisée :
- Méthode de positionnement LED-ID
- Méthode de positionnement TOF (Time of Flight)
- Méthode de positionnement RSSI (Received Signal Strength Indication)
La méthode de positionnement LED-ID attribue un identifiant fixe à chaque LED. Le récepteur détermine ensuite sa position en récupérant les informations d'identification dans le signal. La précision de cette méthode de positionnement dépend principalement de la disposition des LED. Augmenter le nombre de LED peut améliorer la précision, mais la complexité de l'algorithme correspondant augmente également. Cette méthode peut être utilisée pour la localisation de présence, par exemple pour vérifier la présence d'un récepteur dans une pièce.
La méthode de localisation TOF utilise les informations temporelles transmises par LED à un récepteur. La différence de temps permet de mesurer la distance, puis de faire appel à la triangulation et à d'autres méthodes de positionnement. La principale difficulté de cette méthode réside dans l'alignement précis des chronomètres de l'émetteur et du récepteur. La précision peut atteindre le centimètre près.
La méthode de positionnement RSSI mesure la distance entre le point de détection et la LED en fonction de l'intensité du signal reçu. Elle permet un positionnement plus précis sans nécessiter de chronomètres émetteur et récepteur. Sa structure est simple et sa mise en œuvre est facile. C'est une méthode de positionnement par lumière visible en intérieur largement utilisée.
Le principal problème avec le positionnement de la lumière visible est que la lumière peut facilement être bloquée et qu’il existe de nombreuses limitations dans son utilisation pratique.
Technologie de positionnement infrarouge
Il existe deux types de technologie de positionnement infrarouge :
La première est que la cible à localiser utilise un localisateur IR, qui émet un rayon infrarouge modulé. Ce rayon infrarouge est reçu par un capteur de positionnement installé dans la pièce.
La seconde méthode consiste à couvrir l'espace à mesurer par plusieurs paires d'émetteurs et de récepteurs. Ces derniers tissent un réseau infrarouge pour localiser une cible en mouvement.
Actuellement, il ne convient qu'au positionnement précis et à l'enregistrement de la trajectoire d'objets simples en laboratoire et au suivi de robots automoteurs d'intérieur.
positionnement visuel par ordinateur
Le système de positionnement visuel se divise en deux catégories. La première consiste à déterminer la position du capteur en collectant des images de capteurs en mouvement. Selon la sélection de différents points de référence, il peut être divisé en deux catégories : référencement d'un modèle de bâtiment 3D, image, cible pré-déployée, projection de cible, référencement d'autres capteurs, et absence de référence, ce qui est appelé SLAM (localisation et cartographie simultanées). Il peut également être utilisé pour déterminer la position d'une cible dans une image avec un capteur à position fixe.
Le référencement de modèles et d'images 3D de bâtiments consiste à les comparer à la base de données existante de la structure du bâtiment et aux images pré-calibrées. Pour améliorer la fiabilité, le référencement de la cible pré-déployée utilise un symbole d'image spécifique (tel qu'un QR code) disposé comme point de référence. Le référencement de la cible de projection consiste à projeter le point de référence dans l'environnement intérieur en fonction de la référence à la cible pré-déploiement. Le référencement d'autres capteurs permet de combiner les données d'autres capteurs pour améliorer la précision, la couverture ou la fiabilité.
L'autre catégorie consiste à utiliser la reconnaissance d'images pour comparer les informations en temps réel avec la base de données, puis effectuer le positionnement. L'inconvénient est que le traitement des images est chronophage et offre de faibles performances en temps réel.
La technologie SLAM est largement utilisée dans la conduite autonome et le contrôle des robots.
Avantages du positionnement infrarouge
- Précision relativement élevée
- Localiser une cible en mouvement
Inconvénients du positionnement infrarouge
- Courte distance de transmission
- Faible capacité de pénétration
- Disposition complexe
- Coût élevé
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