หลักการระบุตำแหน่งโดยใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าแบ่งออกเป็นวิธีการต่างๆ เช่น ความแรงของสัญญาณ มุมที่มาถึง/มุมที่ออกเดินทาง และเวลาบิน ความแม่นยำในการระบุตำแหน่งจะเพิ่มขึ้นตามลำดับ

ความแรงของสัญญาณคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

เทคโนโลยีทั่วไปที่ใช้ความแรงของสัญญาณในการวัดระยะและระบุตำแหน่ง ได้แก่ BLE และการระบุตำแหน่ง Wi-Fi ยกตัวอย่างเช่น แท็กบลูทูธจะส่งข้อมูลและเกตเวย์บลูทูธจะรับข้อมูลนั้น จากนั้นเกตเวย์จะส่งข้อมูลกลับไปยังเซิร์ฟเวอร์ ซึ่งจะคำนวณตำแหน่งของบีคอนหรือตัวติดตาม วิธีการนี้อาจเป็นการระบุตำแหน่งแบบจุด (การตรวจจับสถานะ) หรือแบบสามเหลี่ยม นอกจากนี้ยังสามารถส่งสัญญาณผ่านแท็กบลูทูธ ซึ่งตัวติดตามจะรับและส่งต่อ

บริษัทของเรา บี-โมบายล์ และ บี-ฟิกซ์ ระบบต่างๆ นำรูปแบบนี้มาใช้ เกตเวย์บลูทูธสามารถ เกตเวย์บลูทูธ LoRa, เกตเวย์บลูทูธ NB-IoT.

เทคโนโลยี	ความแม่นยำ	ระยะทาง	การใช้พลังงาน
บีแอลอี	1~3 ม.	< 150 ม.	5 มิลลิแอมป์
ไวไฟ	10~15 ม.	< 100 เมตร	100~200 มิลลิแอมป์

เทคโนโลยีตำแหน่ง AoA และ AoD

การระบุตำแหน่งบลูทูธความแม่นยำสูงสามารถแบ่งได้เป็นสองหลักการทางเทคนิคตามความแตกต่างระหว่างโหมดอัปลิงก์และดาวน์ลิงก์ของเทอร์มินัลที่ต้องการระบุตำแหน่ง คือ AoA (มุมที่มาถึง) และ AoD (มุมที่ออกเดินทาง) หลักการทางเทคนิคคือ AoA ใช้เสาอากาศเพียงเสาเดียวในการส่งสัญญาณหาทิศทาง และอุปกรณ์รับสัญญาณมีเสาอากาศแบบอาร์เรย์ในตัว เมื่อสัญญาณผ่าน จะเกิดความต่างเฟสเนื่องจากระยะทางที่รับได้ในอาร์เรย์ต่างกัน จากนั้นจึงคำนวณทิศทางของสัญญาณสัมพัทธ์

AoD มีลักษณะตรงกันข้ามกับแบบแรก อุปกรณ์ที่มีเสาอากาศแบบอาร์เรย์จะถูกติดตั้งในตำแหน่งคงที่ โดยจะส่งสัญญาณไปยังขั้วต่อเสาอากาศเดี่ยว จากนั้นขั้วต่อเสาอากาศเดี่ยวจะสามารถตรวจจับทิศทางของสัญญาณและคำนวณตำแหน่งได้

ข้อดีของ AoA และ AoD

• ต้นทุนเทอร์มินัลต่ำ
• จำเป็นต้องมีเกตเวย์เพียงตัวเดียวเพื่อให้ได้ความแม่นยำในระดับย่อยเมตร

ข้อเสียของ AoA และ AoD

• ขอบเขตการครอบคลุมจำกัด •
• เกตเวย์ต้องได้รับการกำหนดตำแหน่งอย่างแม่นยำ ไม่ให้เกิดการสั่นสะเทือน •
• เกตเวย์ต้องได้รับพลังงานและเชื่อมต่อกับเครือข่าย

เทคโนโลยีการระบุตำแหน่ง ToF (เวลาบิน)

การระบุตำแหน่ง ToF ดำเนินการโดยการวัดเวลาการแพร่กระจายของสัญญาณระหว่างเทอร์มินัลเคลื่อนที่และสถานีฐานตั้งแต่สามสถานีขึ้นไปแยกกัน และใช้การวางตำแหน่งแบบสามเหลี่ยม หากระยะห่างเป็นเส้นตรงจากเทอร์มินัลเคลื่อนที่ไปยังสถานีฐานเท่ากับ R (รัศมี) ตำแหน่งของเทอร์มินัลเคลื่อนที่จะต้องอยู่บนวงกลม โดยใช้หลักการทางเรขาคณิต โดยให้ตำแหน่งของสถานีฐาน i เป็นจุดศูนย์กลางและ R เป็นรัศมี ในทำนองเดียวกัน จุดตัดร่วมของวงกลมหลายวงจะเป็นตำแหน่งของเทอร์มินัลเคลื่อนที่

การระบุตำแหน่ง TOF ทั่วไปคือการระบุตำแหน่งผ่านดาวเทียม นอกจากนี้ ผู้ให้บริการยังสามารถระบุตำแหน่งโทรศัพท์ด้วยวิธีนี้ หรือโดยการวัดความแรงของสัญญาณ ซึ่งเรียกว่า LBS (Location Based Service) LoRaWAN ยังรองรับการระบุตำแหน่งแบบ Time-of-Flight อีกด้วย แต่จำเป็นต้องติดตั้งเกตเวย์ LoRa สามตัวหรือมากกว่า ความแม่นยำในการระบุตำแหน่งมีตั้งแต่หลายสิบเมตรไปจนถึงหลายร้อยเมตร ขึ้นอยู่กับระยะห่างของเกตเวย์และจำนวนอาคารโดยรอบ

เทคโนโลยีการวางตำแหน่ง UWB

เทคโนโลยี Ultra-Wide Band (UWB) เป็น ไร้สาย เทคโนโลยีการสื่อสารที่ใช้ย่านความถี่สูงกว่า 1 GHz แทนที่จะใช้คลื่นไซน์ UWB จะใช้พัลส์แคบของคลื่นที่ไม่ใช่ไซน์ในระดับนาโนวินาทีเพื่อส่งข้อมูล ดังนั้นจึงครอบคลุมช่วงความถี่กว้าง

เทคโนโลยี UWB มีข้อดีคือความซับซ้อนของระบบต่ำ ความหนาแน่นของสเปกตรัมพลังงานต่ำของสัญญาณที่ส่ง และไม่ไวต่อสัญญาณเฟด นอกจากนี้ ยังมีความสามารถในการสกัดกั้นต่ำและความแม่นยำในการระบุตำแหน่งสูง จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการเข้าถึงระบบไร้สายความเร็วสูงในพื้นที่ที่มีความหนาแน่นสูง เช่น ภายในอาคาร เนื่องจากครอบคลุมสเปกตรัมขนาดใหญ่ จึงสามารถส่งข้อมูลได้หลายร้อยเมกะบิตต่อวินาทีหรือมากกว่าโดยใช้การสื่อสารไร้สาย UWB สามารถส่งสัญญาณผ่านแบนด์วิดท์ที่กว้างเป็นพิเศษ ตามข้อมูลของคณะกรรมการกลางกำกับดูแลกิจการสื่อสาร (FCC) UWB ใช้แบนด์วิดท์มากกว่า 500 เมกะเฮิรตซ์ในย่านความถี่ 3.1 ถึง 10.6 กิกะเฮิรตซ์

ข้อดีของการวางตำแหน่ง UWB

• ความสามารถในการเจาะทะลุที่แข็งแกร่ง
• การใช้พลังงานต่ำ
• ผลการต่อต้านมัลติพาธที่ดี
• ระบบที่ปลอดภัยและเรียบง่ายมาก
• ความแม่นยำสูง

ข้อเสียของการวางตำแหน่ง UWB

• ต้นทุนการใช้งานสูง
• ระยะครอบคลุมจำกัด

ความสามารถในการใช้ตำแหน่ง UWB

• ติดตามวัตถุที่นิ่งหรือเคลื่อนไหวในอาคาร
• การติดตามและนำทางผู้คน

การกำหนดระยะแบบด้านเดียวและสองทาง

หลักการพื้นฐานของการกำหนดช่วงแบบด้านเดียวและสองทางแสดงไว้ใน

รูป: หลักการวัดระยะ SS-TWR: อุปกรณ์ A ส่งพัลส์ไปยังอุปกรณ์ B และหลังจากช่วงเวลา t รอบ A จะได้รับพัลส์ที่อุปกรณ์ B ส่งกลับมา ให้เวลาบินเป็น tp จากนั้นสามารถคำนวณคร่าวๆ ได้ดังนี้

2t p =troundA – treplyB

ความแตกต่างของเวลาทั้งสองค่าคำนวณจากโครโนมิเตอร์ท้องถิ่น ความคลาดเคลื่อนของนาฬิกาท้องถิ่นสามารถชดเชยได้ แต่จะมีการชดเชยเวลาเล็กน้อยระหว่างอุปกรณ์ต่างๆ

เมื่อเพิ่ม TreplyB และค่าออฟเซ็ตนาฬิกา ข้อผิดพลาดของเวลาบินก็จะเพิ่มขึ้นพร้อมๆ กัน

การวัดระยะแบบสองด้านสองทาง

การวัดระยะทางแบบสองทางสองด้าน (Double-sided two-way Ranging) เป็นวิธีการวัดระยะทางแบบขยายที่บันทึกเวลาสำหรับเที่ยวบิน 2 รอบ เพื่อคำนวณเวลาบิน แม้ว่าวิธีนี้จะช่วยเพิ่มเวลาตอบสนอง แต่ก็ช่วยลดความคลาดเคลื่อนในการวัด หากคุณสนใจโซลูชันนี้ โปรดติดต่อเราเพื่อขอคำแนะนำโดยละเอียด

ความแม่นยำในการระบุตำแหน่ง UWB สูงถึง 30 ซม. หรือสูงกว่านั้น ใช้พลังงานค่อนข้างต่ำ UWB ถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลายในยานพาหนะไร้คนขับในธุรกิจเหมืองแร่ การวางตำแหน่งสินค้าที่มีมูลค่าสูง และด้านอื่นๆ ปัจจุบัน ระบบกำหนดตำแหน่ง UWB หลักจำเป็นต้องใช้ช่องสัญญาณนาฬิกาและแหล่งจ่ายไฟ ส่งผลให้การก่อสร้างมีความซับซ้อนสูง

เรามีระบบระบุตำแหน่งความแม่นยำสูงและระบบป้องกันการชนกันที่ใช้เทคโนโลยี LoRa และ UWB ระบบนี้มีข้อได้เปรียบด้านความแม่นยำสูง ใช้พลังงานต่ำ และไม่ต้องเดินสาย

RFID (เทคโนโลยีการระบุตำแหน่งภายในอาคารด้วยคลื่นความถี่วิทยุ)

ระบบระบุตำแหน่งด้วยคลื่นความถี่วิทยุนี้ถูกนำไปใช้งานในลานจอดรถ รีสอร์ทสกี สนามกอล์ฟ ท่าเรือ และสถานที่อื่นๆ ผู้ใช้สามารถติดตั้งระบบในพื้นที่เฉพาะเพื่อระบุตำแหน่งได้ หลังจากติดตั้งเครื่องอ่านแท็ก RFID ในตำแหน่งเฉพาะ เช่น ทางเข้าและทางออกที่สำคัญในพื้นที่เหล่านี้ ระบบจะสามารถตรวจจับตำแหน่งของวัตถุด้วยอุปกรณ์ RFID ได้แบบเรียลไทม์

เทคโนโลยีการระบุตำแหน่งภายในอาคาร RFID ทำงานได้ในระยะทางสั้นๆ แต่สามารถรับข้อมูลได้ภายในระยะหนึ่งเมตรของความแม่นยำในการระบุตำแหน่งภายในมิลลิวินาที ยิ่งไปกว่านั้น ด้วยข้อได้เปรียบของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่มองไม่เห็นในแนวเส้นตรง ทำให้ระยะการส่งข้อมูลกว้าง ขนาดของแท็กค่อนข้างเล็กและมีต้นทุนต่ำ

การระบุตำแหน่งภายในอาคารด้วย RFID ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในคลังสินค้า โรงงาน และห้างสรรพสินค้า เพื่อระบุตำแหน่งการหมุนเวียนสินค้า ปัจจุบันมีโซลูชันการระบุตำแหน่งเชิงพาณิชย์ที่พัฒนาแล้วจำนวนมากที่ใช้เทคโนโลยี RFID นอกจากนี้ยังใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านการกู้ภัยฉุกเฉิน การจัดการทรัพย์สิน การติดตามบุคลากร และด้านอื่นๆ

แท็ก RFID เป็นการสื่อสารแบบพาสซีฟ ความสามารถในการป้องกันการรบกวนจึงต่ำ

สำรวจเอกสารข้อมูล: บทนำสู่หลักการพื้นฐานของเทคโนโลยีการวางตำแหน่ง