Teoria do posicionamento óptico: se a distância puder ser medida, a localização poderá ser determinada. Luz visível, luz infravermelha, laser e outras fontes de luz que podem medir a distância entre a fonte de luz e os receptores também podem ser usadas para fins de posicionamento. Elas têm uma variedade de aplicações em cenários práticos.

Tecnologia de posicionamento de luz visível

A tecnologia de comunicação por luz visível (VLC) permite a transmissão de informações pela internet. De modo geral, a tecnologia de Fidelidade de Luz utiliza todos os tipos de luz visível como fonte de sinal. O controlador liga e desliga a luz para controlar a comunicação entre a fonte de luz e o receptor do terminal. Entre elas, a tecnologia de posicionamento por luz visível baseada em LEDs é amplamente utilizada:

• Método de posicionamento LED-ID
• Método de posicionamento TOF (Tempo de Voo)
• Método de posicionamento RSSI (Indicação de Intensidade do Sinal Recebido)

O método de posicionamento LED-ID atribui um ID fixo a cada LED. Em seguida, o receptor determina sua posição obtendo as informações de ID no sinal. A precisão desse método de posicionamento depende principalmente da disposição dos LEDs. Aumentar o número de LEDs pode efetivamente aumentar a precisão, mas a complexidade do algoritmo correspondente também aumentará. Ele pode ser usado para localização de presença, como verificar se um receptor está em uma sala.

O método de localização TOF utiliza informações de tempo do LED enviadas a um receptor, e a diferença de tempo permite a medição da distância, que então utiliza triangulação e outros métodos de posicionamento. A principal dificuldade desse método é que os cronômetros do transmissor e do receptor devem estar rigorosamente alinhados. A precisão pode ser de até um centímetro.

O método de posicionamento RSSI mede a distância entre o ponto de detecção e o LED, recebendo a intensidade do sinal recebido. Ele pode alcançar um efeito de posicionamento mais preciso sem a necessidade de cronômetros de emissor e receptor. Possui uma estrutura simples e é fácil de implementar. É um método de posicionamento de luz visível amplamente utilizado em ambientes internos.

O principal problema com o posicionamento da luz visível é que a luz pode ser facilmente bloqueada, e há muitas limitações no uso prático.

Tecnologia de posicionamento infravermelho

Existem dois tipos de tecnologia de posicionamento infravermelho:

A primeira é que o alvo a ser localizado utiliza um localizador infravermelho, que emite um raio infravermelho modulado. O raio infravermelho é recebido por um sensor de posicionamento instalado na sala.

A segunda é cobrir o espaço a ser medido por vários pares de transmissores e receptores. Os transmissores e receptores tecem uma rede infravermelha para localizar um alvo em movimento.

Atualmente, ele é adequado apenas para o posicionamento preciso e o registro da trajetória de objetos simples em laboratório e o rastreamento de robôs autopropelidos internos.

Posicionamento Visual Computacional

O visual sistema de posicionamento A localização por sensoriamento remoto se divide em duas categorias. Uma delas consiste em determinar a posição do sensor coletando imagens de sensores em movimento. Com base na seleção de diferentes pontos de referência, essa localização pode ser subdividida em: referenciar um modelo 3D de um edifício, uma imagem, um alvo pré-posicionado, a projeção de um alvo, referenciar outros sensores ou não referenciar nenhum ponto de referência, técnica denominada SLAM (Mapeamento e Localização Simultâneos). A outra categoria pode ser utilizada para determinar a posição de um alvo em uma imagem com um sensor de posição fixa.

Referenciar modelos e imagens 3D de edifícios significa compará-los com o banco de dados de estruturas de edifícios existente e imagens pré-calibradas. Para aumentar a robustez, referenciar o alvo pré-implantado utiliza um sinal de imagem específico (como um código QR) organizado como ponto de referência. Referenciar o alvo de projeção significa projetar o ponto de referência no ambiente interno com base na referência ao alvo pré-implantação. Referenciar outros sensores permite a combinação de dados de outros sensores para melhorar a precisão, a cobertura ou a robustez.

A outra categoria é usar o reconhecimento de imagem para comparar as informações da imagem em tempo real com o banco de dados e, em seguida, realizar o posicionamento. A desvantagem é que o processamento de imagens consome tempo e tem baixo desempenho em tempo real.

A tecnologia SLAM é amplamente utilizada em direção autônoma e controle de robôs.

Vantagens do posicionamento infravermelho

• Precisão relativamente alta
• Localizar alvo em movimento

Desvantagens do posicionamento infravermelho

• Curta distância de transmissão
• Baixa capacidade de penetração
• Layout complexo
• Alto custo

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