Le principe du positionnement par ondes électromagnétiques se divise en plusieurs méthodes, telles que la force du signal, l'angle d'arrivée/de départ et le temps de vol. La précision du positionnement s'en trouve ainsi améliorée.

Intensité du signal des ondes électromagnétiques

Les technologies classiques qui utilisent la puissance du signal pour la télémétrie et le positionnement sont le BLE et le Wi-Fi. Par exemple, la balise Bluetooth diffuse des informations et la passerelle Bluetooth les reçoit. La passerelle renvoie ensuite les données au serveur, qui calcule la position de la balise ou du traceur. La méthode peut être la localisation (détection de présence) ou la triangulation. Un signal peut également être envoyé via une balise Bluetooth, qui est reçu et transmis par un traceur.

Notre entreprise B-Mobile et B-Fixé systèmes adoptent ce schéma. La passerelle Bluetooth peut être Passerelle Bluetooth LoRa, Passerelle Bluetooth NB-IoT.

Technologie de positionnement AoA et AoD

Selon les différences entre les modes de liaison montante et descendante du terminal à localiser, le positionnement Bluetooth haute précision peut être divisé en deux principes techniques : l'angle d'arrivée (AoA) et l'angle de départ (AoD). Le principe technique est le suivant : l'AoA utilise une seule antenne pour transmettre un signal de radiogoniométrie, et le récepteur dispose d'un réseau d'antennes intégré. Lors du passage du signal, une différence de phase est générée en raison des différentes distances reçues dans le réseau. La direction relative du signal est ensuite calculée.

L'AoD est l'inverse du précédent. L'appareil, doté d'un réseau d'antennes, est installé à un endroit fixe. Il transmet un signal à un terminal à antenne unique. Ce terminal peut alors détecter la direction du signal et calculer sa position.

Avantages AoA et AoD

• Faible coût terminal
• Une seule passerelle est nécessaire pour atteindre une précision de niveau inférieur au compteur

Inconvénients de l'AoA et de l'AoD

• Portée de couverture limitée •
• La passerelle doit être fixée avec précision à un endroit, sans être soumise à des vibrations.
• La passerelle doit être alimentée et connectée au réseau

Technologie de positionnement ToF (temps de vol)

Le positionnement ToF s'effectue en mesurant séparément le temps de propagation du signal entre le terminal mobile et trois stations de base ou plus, et en adoptant la méthode de triangulation. Si la distance en ligne droite entre le terminal mobile et la station de base est R (rayon), alors, selon les principes géométriques, la position du terminal mobile doit se situer sur un cercle dont le centre est la station de base i et le rayon R. De même, l'intersection de plusieurs cercles donne la position du terminal mobile.

Le positionnement TOF classique est le positionnement par satellite. Les opérateurs peuvent également localiser les téléphones de cette manière ou en mesurant la puissance du signal, ce que l'on appelle le LBS (Location Based Service). LoRaWAN prend également en charge le positionnement par temps de vol (TOF), mais nécessite l'installation de trois passerelles LoRa ou plus. La précision du positionnement varie de quelques dizaines à plusieurs centaines de mètres, selon la distance de la passerelle et le nombre de bâtiments environnants.

Technologie de positionnement UWB

La technologie Ultra-Wide Band (UWB) est une sans fil Technologie de communication utilisant une bande de fréquences supérieure à 1 GHz. Au lieu d'une onde sinusoïdale, l'UWB utilise une impulsion étroite de l'onde non sinusoïdale à l'échelle nanoseconde pour transmettre les données. Elle occupe donc un large spectre de fréquences.

La technologie UWB présente les avantages d'une faible complexité système, d'une faible densité spectrale de puissance du signal transmis et d'une insensibilité aux évanouissements de canal. Elle offre également une faible capacité d'interception et une grande précision de positionnement, ce qui la rend particulièrement adaptée à l'accès sans fil haut débit dans les zones denses comme les intérieurs. Grâce à sa large couverture spectrale, la communication sans fil permet de transmettre des données à des débits de plusieurs centaines de mégabits par seconde, voire plus. L'UWB peut transmettre des signaux sur une bande passante ultra-large. Selon la Commission fédérale des communications (FCC), l'UWB occupe plus de 500 MHz de bande passante dans la bande de 3,1 à 10,6 GHz.

Solution de suivi UWB LoRaWAN – Système de positionnement ultra large bande – Lansitec

Solution de suivi UWB pour un suivi précis de la localisation en temps réel dans les secteurs de la fabrication, de la santé et de la logistique. Améliorez l'efficacité, la sécurité et la gestion des actifs.

Avantages du positionnement UWB

• Forte capacité de pénétration
• Faible consommation d'énergie
• Bon effet anti-trajets multiples
• Système très sécurisé et simple
• Haute précision

Inconvénients du positionnement UWB

• Coût de déploiement élevé
• Portée de couverture limitée

Applicabilité du positionnement UWB

• Tracer des objets immobiles ou en mouvement à l'intérieur
• Suivi et navigation des personnes

Télémétrie unilatérale bidirectionnelle

Le principe de base de la télémétrie unilatérale bidirectionnelle est illustré dans

Figure : Principe de télémétrie SS-TWR : l'appareil A envoie une impulsion à l'appareil B, et après une période de temps t, roundA reçoit l'impulsion renvoyée par l'appareil B. Soit le temps de vol tp , alors il peut être calculé approximativement :

2t p =troundA – treplyB

Les deux décalages horaires sont calculés en fonction du chronomètre local. L'erreur d'horloge locale peut être compensée, mais un léger décalage d'horloge sera observé entre les différents appareils.

Avec l'augmentation de TreplyB et du décalage d'horloge, l'erreur de temps de vol augmente simultanément.

Télémétrie bidirectionnelle double face

La télémétrie bidirectionnelle recto-verso est une méthode de mesure de distance étendue qui enregistre les horodatages de deux allers-retours afin de calculer le temps de vol. Bien qu'elle augmente le temps de réponse, elle réduit l'erreur de mesure. Si cette solution vous intéresse, contactez-nous pour une présentation détaillée.

La précision du positionnement UWB peut atteindre 30 cm, voire plus. Sa consommation énergétique est relativement faible. L'UWB est largement utilisé dans les véhicules sans pilote, notamment dans les secteurs minier et du positionnement de marchandises de valeur. Actuellement, l'ancrage du système de positionnement UWB standard nécessite un canal d'horloge et une alimentation électrique, ce qui entraîne une grande complexité de construction.

Nous disposons d'un système de positionnement de haute précision et d'un système anticollision basé sur les technologies LoRa et UWB. Ce système présente les avantages d'une haute précision, d'une faible consommation d'énergie et d'un câblage simplifié.

RFID (technologie de positionnement intérieur par radio-identification par fréquence)

Le système de positionnement par radio-identification est déployé dans les parkings, les stations de ski, les terrains de golf, les quais, etc. Les utilisateurs peuvent déployer le système dans une zone spécifique pour le positionnement. Une fois les lecteurs d'étiquettes RFID placés à des emplacements précis, comme aux entrées et sorties principales de ces zones, le système peut alors détecter en temps réel la position des objets équipés de dispositifs RFID.

La technologie de positionnement intérieur RFID fonctionne sur une courte distance, mais permet d'obtenir des informations de positionnement avec une précision de l'ordre du mètre en quelques millisecondes. De plus, grâce aux avantages d'un champ électromagnétique hors champ visuel, la portée de transmission est étendue. La taille de l'étiquette est relativement petite et son coût est faible.

Le positionnement intérieur RFID est largement utilisé dans les entrepôts, les usines et les centres commerciaux pour localiser les marchandises en circulation. Il existe aujourd'hui un grand nombre de solutions de positionnement commercial éprouvées basées sur la technologie RFID. Cette technologie est également largement utilisée dans les domaines du sauvetage d'urgence, de la gestion des actifs, du suivi du personnel et bien d'autres.

L'étiquette RFID est un dispositif de communication passif. Sa capacité anti-interférence est faible.

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