精确的人员定位技术多种多样,从最早的Wi-Fi定位,RFID、蓝牙、ZigBee、UWB和直到近两年蓝牙AOA级高精度定位才兴起,定位技术已经不下六种了。
对于企业IT部门来说,在具体项目中如何选择定位技术路线是一个很大的问题。就定位精度而言,UWB而且蓝牙AOA定位精度最高,可以达到30cm定位精度;其次是蓝牙4.x和ZigBee,定位精度一般为2~5米;Wi-Fi和RFID,属于区域定位,特别是RFID,完全没有定位精度可言。
Wi-Fi一般采用RSSI定位算法或指纹算法进行定位,定位精度一般为15~20米。一些工厂需要建造它Wi-Fi覆盖面,工厂经理希望在构建无线网络覆盖面的同时,能够顺便完成人员定位,但对于满足工厂互联网的应用覆盖面密度远远不够,这就需要增加应用的铺设密度。一般情况下,AP每隔20米甚至50米铺设AP,但是Wi-Fi定位要求至少可以在同一位置搜索到三个AP发射。Wi-Fi数字,这就需要增加大量的AP设备;对工厂而言,需要增加建设AP的成本,这样,WWi-Fi这个位置的性价比非常高。WWi-Fi就定位技术而言,因为WWi-Fi耗电量大,定位标签的耗电时间持续短,再加上定位精度过低,目前还没有终端定位厂商的支持,处于淘汰技术。
RFID,2000年初定位技术兴起,一般采用125K+433MHZ或125K+2.4GHz,125K4333用于低频感知。MHz或2.4GHz用于数据传输。RFID定位时,为每个125。K由于125,低频激活器配置了唯一的天线编号。K低频率感知的范围很小,一般只有1~2米,定位终端通过125K激活器可以收集激活器的天线号码,这样就可以知道定位卡的具体位置。K采用低频激活器DC24V或220V供电、安装和施工都不容易。施工时,通常在房间的门和门外放置一个低频激活器,可以判断佩戴定位终端的人是进门还是出门,完全没有定位精度,属于区域定位。
虽然RFID定位仍然用于一些监狱和看守所项目,但由于RFID定位精度差,只能达到房间级别,需要部署更多的硬件,逐渐处于淘汰的边缘。
这篇文章的目的是将蓝牙4.x,UWB,Zigbee对比蓝牙AOAcm级高精度定位技术的关键参数,为技术选择提供基础数据。
1、定位精度比较
从定位精度上而言,UWB和蓝牙AOA的定位精度是差不多的的,都能做到30cm的定位精度;米级定位首选蓝牙和ZigBee。
2、信号抗干扰性比较
由于蓝牙和Zigbee一般采用信号强弱RSSI来定位,抗干扰性相对弱一些。
3、信号穿透性比较
在信号穿透性方面由于蓝牙采用的是2.4GHz,信号穿透性较弱,不能穿墙。UWB的穿透性相对较好,可穿透一墙普通砖墙,但无法穿透钢筋混凝土墙。
4、终端功耗比较
蓝牙从4.2开始便是低功耗蓝牙,功耗相对比较低。
5、信号传输比较
定位技术和信号传输是两个概念,就像手机能够在高德或百度地图中定位一样,手机在室外是GPS定位,用到的是4G或5G传输。不同的定位技术结合传输方式的不同,就存在信号的传输不同。
6、单基站并发量比较
Lora作为一种窄带物联网数据传输技术,并发量有限,在传输距离为200米时,单基站的并发能力为100~200人。蓝牙+Lora的方式不适合人数较多的环境中,比如学校,医院。
7、建设成本比较
蓝牙定位+Lora数据传输,一般采用蓝牙信标作为定位的基础设施,也即定位锚点,信标使用电池供电,由于Lora的传输距离远,在所有的方案中是建设成本最低的。
8、典型应用场景比较
不管是哪种应用场景,都要看用户对定位精度的需求,如果需要厘米级定位精度,只有选择UWB和蓝牙AOA定位;若对定位精度要求不高,米级定位,可选择面就大了。
对于工厂环境,尤其是能源、化工企业,由于厂区面积较大,对定位精度要求不高,一般为3~10米的定位精度,可采用蓝牙+Lora的方式,这种方式建设成本最低,定位精度适中。
对于监狱、看守所、戒毒所环境,由于定位环境中房间众多,要求定位精度相对较高,建筑采用蓝牙AOA方式定位,一个房间一个蓝牙AOA基站就可以覆盖。成本适用的同时,定位精度又比较高。
对于隧道、矿井等环境,由于隧道狭长、相对空旷,建议采用UWB定位,建设成本相对低外,还能达到厘米级的定位效果。
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中芯微是国内首家利用物联网技术在公检法司领域进行人员定位管理探索的企业;拥有RFID、AOA、UWB、Beacon、GPS/北斗室外定位6条定位产品线,提供亚米级、米级、房间级定位精度。应用领域涵盖司法监管、安全生产、医养看护、定位导航、效能分析及应急救援等6大领域,项目已落地省份29+,成功案例600+。现提供AOA/UWB Dome套件(基站+标签+平台+指导)可体验测试,有需要的朋友欢迎拨打4000-110-821电话咨询我们!