ทฤษฎีการวางตำแหน่งด้วยแสง หากสามารถวัดระยะทางได้ ก็สามารถระบุตำแหน่งได้ แสงที่มองเห็น แสงอินฟราเรด แสงเลเซอร์ และแหล่งกำเนิดแสงอื่นๆ ที่สามารถวัดระยะทางระหว่างแหล่งกำเนิดแสงและตัวรับแสง สามารถนำมาใช้เพื่อวัตถุประสงค์ในการวางตำแหน่งได้เช่นกัน แหล่งกำเนิดแสงเหล่านี้มีการประยุกต์ใช้งานที่หลากหลายในสถานการณ์จริง
เทคโนโลยีการวางตำแหน่งแสงที่มองเห็นได้
เทคโนโลยีการสื่อสารด้วยแสงที่มองเห็นได้ (VLC) สามารถส่งข้อมูลผ่านอินเทอร์เน็ตได้ โดยทั่วไปแล้ว เทคโนโลยี Light Fidelity จะรับแสงที่มองเห็นได้ทุกประเภทเป็นแหล่งกำเนิดสัญญาณ ตัวควบคุมจะเปิดและปิดไฟเพื่อควบคุมการสื่อสารระหว่างแหล่งกำเนิดแสงและตัวรับสัญญาณปลายทาง หนึ่งในเทคโนโลยีเหล่านี้คือเทคโนโลยีการจัดตำแหน่งแสงที่มองเห็นได้โดยใช้หลอด LED ซึ่งเป็นที่นิยมใช้กันอย่างแพร่หลาย:
- วิธีการวางตำแหน่ง LED-ID
- วิธีการระบุตำแหน่ง TOF (Time of Flight)
- วิธีการระบุตำแหน่ง RSSI (Received Signal Strength Indication)
วิธีการระบุตำแหน่ง LED-ID จะกำหนด ID คงที่ให้กับ LED แต่ละดวง จากนั้นเครื่องรับจะกำหนดตำแหน่งโดยรับข้อมูล ID ในสัญญาณ ความแม่นยำของวิธีการระบุตำแหน่งนี้ขึ้นอยู่กับการจัดวางตำแหน่งของ LED เป็นหลัก การเพิ่มจำนวน LED สามารถเพิ่มความแม่นยำได้อย่างมีประสิทธิภาพ แต่ความซับซ้อนของอัลกอริทึมที่เกี่ยวข้องก็จะเพิ่มขึ้นเช่นกัน สามารถใช้ระบุตำแหน่งได้ เช่น การตรวจสอบว่ามีเครื่องรับอยู่ในห้องหรือไม่
วิธีการระบุตำแหน่งแบบ TOF ใช้ข้อมูลเวลา LED ที่ส่งไปยังเครื่องรับ และความแตกต่างของเวลาจะช่วยให้สามารถวัดระยะทางได้ ซึ่งจะใช้วิธีการหาตำแหน่งแบบสามเหลี่ยมและวิธีการอื่นๆ ปัญหาหลักของวิธีนี้คือต้องวางนาฬิกาโครโนมิเตอร์ของเครื่องส่งและเครื่องรับให้ตรงกันอย่างเคร่งครัด ความแม่นยำอาจอยู่ภายในหนึ่งเซนติเมตร
วิธีการระบุตำแหน่ง RSSI วัดระยะห่างระหว่างจุดตรวจจับและ LED โดยการรับความแรงของสัญญาณที่ได้รับ วิธีนี้ช่วยให้ระบุตำแหน่งได้แม่นยำยิ่งขึ้นโดยไม่ต้องใช้เครื่องวัดเวลาของผู้ส่งและผู้รับ มีโครงสร้างที่เรียบง่ายและใช้งานง่าย เป็นวิธีการระบุตำแหน่งแสงที่มองเห็นได้ภายในอาคารที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย
ปัญหาหลักในการวางตำแหน่งแสงที่มองเห็นคือแสงอาจถูกปิดกั้นได้ง่าย และยังมีข้อจำกัดมากมายในการใช้งานจริง

เทคโนโลยีการระบุตำแหน่งอินฟราเรด
เทคโนโลยีการระบุตำแหน่งอินฟราเรดมีอยู่ 2 ประเภท:
ประการแรกคือเป้าหมายที่ต้องการระบุตำแหน่งจะใช้อุปกรณ์ระบุตำแหน่งอินฟราเรด (IR Locator) ซึ่งจะปล่อยรังสีอินฟราเรดแบบปรับค่า รังสีอินฟราเรดจะถูกรับโดยเซ็นเซอร์ระบุตำแหน่งที่ติดตั้งอยู่ในห้อง
ประการที่สองคือการครอบคลุมพื้นที่ที่จะวัดด้วยเครื่องส่งและเครื่องรับหลายคู่ เครื่องส่งและเครื่องรับจะสานตาข่ายอินฟราเรดเพื่อระบุตำแหน่งเป้าหมายที่กำลังเคลื่อนที่
ในปัจจุบัน เหมาะสำหรับการระบุตำแหน่งและบันทึกวิถีการเคลื่อนที่ของวัตถุเรียบง่ายในห้องปฏิบัติการและการติดตามหุ่นยนต์ขับเคลื่อนด้วยตัวเองในร่มเท่านั้น
การวางตำแหน่งภาพด้วยคอมพิวเตอร์
The visual positioning system is divided into two categories. One is to determine the position of the sensor by collecting images of moving เซ็นเซอร์. Based on the selection of different reference points, it can be divided into referencing a 3D building model, image, predeployed target, target projection, referencing other sensors, and no reference, which is called SLAM (Simultaneous Localization and Mapping). It can also be used to determine the position of a target in an image with a fixed position sensor.
การอ้างอิงแบบจำลองและภาพอาคาร 3 มิติ หมายถึงการเปรียบเทียบแบบจำลองและภาพเหล่านั้นกับฐานข้อมูลโครงสร้างอาคารที่มีอยู่และภาพที่ผ่านการปรับเทียบล่วงหน้า เพื่อปรับปรุงความทนทาน การอ้างอิงเป้าหมายที่ติดตั้งไว้ล่วงหน้าจะใช้สัญลักษณ์ภาพเฉพาะ (เช่น รหัส QR) ซึ่งจัดวางเป็นจุดอ้างอิง การอ้างอิงเป้าหมายการฉายภาพคือการฉายจุดอ้างอิงในสภาพแวดล้อมภายในอาคารโดยอ้างอิงจากเป้าหมายก่อนการติดตั้ง การอ้างอิงเซ็นเซอร์อื่นๆ ช่วยให้สามารถรวมข้อมูลเซ็นเซอร์อื่นๆ เข้าด้วยกันเพื่อปรับปรุงความแม่นยำ พื้นที่ครอบคลุม หรือความทนทาน
อีกประเภทหนึ่งคือการใช้ระบบจดจำภาพเพื่อเปรียบเทียบข้อมูลภาพแบบเรียลไทม์กับฐานข้อมูล แล้วจึงทำการกำหนดตำแหน่ง ข้อเสียคือการประมวลผลภาพใช้เวลานานและมีประสิทธิภาพแบบเรียลไทม์ต่ำ
เทคโนโลยี SLAM ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบขับเคลื่อนอัตโนมัติและการควบคุมหุ่นยนต์
ข้อดีของการวางตำแหน่งอินฟราเรด
- ความแม่นยำค่อนข้างสูง
- ค้นหาเป้าหมายที่เคลื่อนไหว
ข้อเสียของการวางตำแหน่งอินฟราเรด
- ระยะการส่งข้อมูลสั้น
- ความสามารถในการเจาะทะลุต่ำ
- เค้าโครงที่ซับซ้อน
- ต้นทุนสูง
สำรวจเอกสารข้อมูล: บทนำสู่หลักการพื้นฐานของเทคโนโลยีการวางตำแหน่ง
