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

The typical TOF positioning is satellite positioning. In addition, Carriers can also locate phones in this way or by measuring signal strength, known as LBS (Location Based Service). โลราวัน also supports time-of-flight positioning, but three or more LoRa เกตเวย์ need to be installed. The positioning accuracy is froms tens of meters to hundreds of meters depending on the gateway distance and the number of surrounding buildings.

เทคโนโลยีการวางตำแหน่ง UWB

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

เทคโนโลยี UWB has the advantages of low system complexity, low power spectral density of transmitted signal, and not being sensitive to fading channels. It also has low interception ability and high positioning accuracy, making it especially suitable for high-speed wireless access in dense areas such as indoors. Since it covers a large spectrum, by using wireless communication, it can transmit data at rates of hundreds of megabits per second or more. UWB can transmit signals over an ultra wide bandwidth. According to Federal Communications Commission (FCC), UWB occupies more than 500MHz bandwidth in the 3.1 to 10.6GHz band.

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