O princípio do posicionamento por ondas eletromagnéticas é dividido em métodos como Intensidade do Sinal, Ângulo de Chegada/Ângulo de Partida e Tempo de Voo. A precisão do posicionamento, por sua vez, aumenta.

Intensidade do sinal de onda eletromagnética

As tecnologias típicas que utilizam a intensidade do sinal para medição de distância e posicionamento são BLE e posicionamento Wi-Fi. Por exemplo, a etiqueta Bluetooth transmite informações e o gateway Bluetooth as recebe. Em seguida, o gateway envia os dados de volta ao servidor, que calcula a posição do beacon ou do rastreador. O método pode ser a localização por ponto (detecção de presença) ou a triangulação. Também é possível enviar um sinal por meio de uma etiqueta Bluetooth, que é recebido e encaminhado por um rastreador.

Nossa empresa B-Mobile e B-Fixo os sistemas adotam este esquema. O gateway Bluetooth pode ser Gateway Bluetooth LoRa, Gateway Bluetooth NB-IoT.

Tecnologia de Posição AoA e AoD

De acordo com as diferenças entre os modos de uplink e downlink do terminal a ser localizado, o posicionamento Bluetooth de alta precisão pode ser dividido em dois princípios técnicos: AoA (Ângulo de Chegada) e AoD (Ângulo de Partida). O princípio técnico é que o AoA utiliza uma única antena para transmitir um sinal de localização de direção, e o dispositivo receptor possui um conjunto de antenas integrado. Quando o sinal passa, uma diferença de fase é gerada devido às diferentes distâncias recebidas no conjunto. Em seguida, a direção relativa do sinal é calculada.

AoD é o oposto do anterior. O dispositivo com um conjunto de antenas é instalado em uma posição fixa. Ele transmite um sinal para um terminal de antena única. Então, o terminal de antena única pode detectar a direção do sinal e calcular a localização.

Vantagens do AoA e AoD

• Baixo custo terminal
• Apenas um gateway é necessário para atingir precisão de nível submétrico

Desvantagens de AoA e AoD

• Alcance de cobertura limitado •
• O gateway precisa ser fixado com precisão em um local, não sujeito a vibrações.
• O gateway precisa ser alimentado e conectado à rede

Tecnologia de posicionamento ToF (tempo de voo)

O posicionamento ToF é realizado medindo separadamente o tempo de propagação do sinal entre o terminal móvel e três ou mais estações base, e adota o posicionamento de triangulação. Se a distância em linha reta do terminal móvel à estação base for R (raio), então, usando princípios geométricos, a posição do terminal móvel deve estar em um círculo com a posição da estação base i como centro e R como raio. Da mesma forma, a interseção comum de vários círculos fornece a posição do terminal móvel.

O posicionamento TOF típico é o posicionamento por satélite. Além disso, as operadoras também podem localizar telefones dessa forma ou medindo a intensidade do sinal, conhecido como LBS (Serviço Baseado em Localização). LoRaWAN também suporta posicionamento de tempo de voo, mas três ou mais LoRa portais precisam ser instalados. A precisão do posicionamento varia de dezenas a centenas de metros, dependendo da distância do gateway e do número de edifícios ao redor.

Tecnologia de Posicionamento UWB

A tecnologia de banda ultralarga (UWB) é uma sem fio Tecnologia de comunicação que utiliza banda de frequência acima de 1 GHz. Em vez de uma onda senoidal, a UWB utiliza um pulso estreito de onda não senoidal no nível de nanossegundos para transmitir dados. Portanto, ocupa um amplo espectro de frequência.

Tecnologia UWB A UWB possui as vantagens de baixa complexidade do sistema, baixa densidade espectral de potência do sinal transmitido e não é sensível a canais de desvanecimento. Também possui baixa capacidade de interceptação e alta precisão de posicionamento, tornando-a especialmente adequada para acesso sem fio de alta velocidade em áreas densas, como ambientes internos. Por cobrir um amplo espectro, utilizando comunicação sem fio, pode transmitir dados a taxas de centenas de megabits por segundo ou mais. A UWB pode transmitir sinais em uma largura de banda ultralarga. De acordo com a Comissão Federal de Comunicações (FCC), a UWB ocupa mais de 500 MHz de largura de banda na faixa de 3,1 a 10,6 GHz.

Solução de rastreamento LoRaWAN UWB – Sistema de posicionamento de banda ultralarga – Lansitec

Solução de Rastreamento UWB para rastreamento preciso de localização em tempo real em indústrias, saúde e logística. Aumente a eficiência, a segurança e a gestão de ativos.

Vantagens do posicionamento UWB

• Forte capacidade de penetração
• Baixo consumo de energia
• Bom efeito anti-multicaminho
• Sistema muito seguro e simples
• Alta precisão

Desvantagens do posicionamento UWB

• Alto custo de implantação
• Alcance de cobertura limitado

Aplicabilidade do posicionamento UWB

• Rastreie objetos parados ou em movimento em ambientes internos
• Rastreamento e navegação de pessoas

Alcance bidirecional unilateral

O princípio básico do alcance bidirecional unilateral é mostrado em

Figura: Princípio de alcance SS-TWR: o dispositivo A envia um pulso para o dispositivo B e, após um período de tempo t roundA, recebe o pulso retornado pelo dispositivo B. Seja o tempo de voo tp, então ele pode ser calculado aproximadamente:

2t p =troundA – treplyB

As duas diferenças de tempo são calculadas com base no cronômetro local. O erro do relógio local pode ser compensado, mas haverá um pequeno desalinhamento entre os diferentes dispositivos.

Com o aumento do TreplyB e do deslocamento do relógio, o erro do tempo de voo aumenta simultaneamente.

Alcance bidirecional de dupla face

O alcance bidirecional duplo é um método de medição de distância estendido que registra carimbos de tempo para duas viagens de ida e volta, para calcular o tempo de voo. Embora aumente o tempo de resposta, reduz o erro de medição. Se você estiver interessado nesta solução, entre em contato conosco para que possamos lhe dar uma introdução detalhada.

A precisão de posicionamento do UWB é de até 30 cm ou mais. Seu consumo de energia é relativamente baixo. O UWB é amplamente implementado em veículos não tripulados em empresas de mineração, posicionamento de cargas valiosas e outros setores. Atualmente, a âncora do esquema de posicionamento UWB convencional requer um canal de clock e uma fonte de alimentação, resultando em alta complexidade de construção.

Possuímos um sistema de posicionamento de alta precisão e um sistema anticolisão baseado nas tecnologias LoRa e UWB. O sistema apresenta as vantagens de alta precisão, baixo consumo de energia e ausência de fiação.

RFID (tecnologia de posicionamento interno de identificação por radiofrequência)

O sistema de posicionamento por identificação por radiofrequência é implantado em estacionamentos, estações de esqui, campos de golfe, cais e outros locais. Os usuários podem implantar o sistema em uma área específica para posicionamento. Após os leitores de etiquetas RFID serem posicionados em locais específicos, como entradas e saídas importantes nessas áreas, o sistema pode então detectar a localização de objetos com dispositivos RFID em tempo real.

A tecnologia de posicionamento interno RFID funciona em curtas distâncias, mas pode obter informações com precisão de posicionamento de até um metro em milissegundos. Além disso, devido às vantagens de um campo eletromagnético sem linha de visão, o alcance de transmissão é amplo. O tamanho da etiqueta é relativamente pequeno e o custo é baixo.

O posicionamento interno por RFID tem sido amplamente utilizado em armazéns, fábricas e shoppings para obter a posição de circulação de mercadorias. Atualmente, há um grande número de soluções de posicionamento comercial consolidadas baseadas na tecnologia RFID. Ela também é amplamente utilizada em resgate de emergência, gestão de ativos, rastreamento de pessoal e outras áreas.

A etiqueta RFID é uma comunicação passiva. Sua capacidade anti-interferência é baixa.

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