В современном мире невозможно представить путешествие без GPS — он везде. Мы сильно полагаемся на глобальную систему позиционирования, чтобы перемещаться в разные места. Поездка на работу, ходьба, вождение автомобиля и открытие новых мест стали невероятно легкими с появлением GPS.

GPS существует уже давно и произвел революцию в передвижении объектов; поскольку он используется для навигации, отслеживания, определения местоположения, картографирования и хронометража как военными, так и гражданскими лицами. Мы настолько зависим от GPS, что без него можем чувствовать себя потерянными.Однако, когда вы входите в помещение, например, в здание или жилой комплекс, производительность GPS снижается.

GPS и внутренняя навигация

Когда вы входите в какое-либо здание, GPS может стать досадно бесполезным. Несколько коротких шагов в здание могут превратить даже самых уверенных навигаторов в нервных путешественников, ищущих направление. Не имея выбора, большинство из нас принимают это как часть своей жизни, откладывают телефоны в сторону и полагаются на более традиционные методы ориентирования: поиск указателей над головой, выполнение письменных указаний или обращение за помощью.

Наши существующие внутренние навигационные системы оставляют желать лучшего, особенно по сравнению с их внешними аналогами. GPS — это технологическое чудо, но он редко работает в помещении, что понятно, учитывая, что сигналы GPS передаются спутниками, вращающимися вокруг Земли. Эти сигналы должны проходить через небо, туман, дождь и растительность, а не через кирпичи, камень и бетон.

В таком случае, как мы будем ориентироваться в помещении?

Что ж, теперь, когда мы установили, что GPS довольно плохо работает внутри зданий, нам стала нужна технология, которая позволит ориентироваться и находить путь сквозь сложную архитектуру с той же легкостью, с какой Google Maps обеспечивает нас снаружи. Но существует ли такая технология?

В решениях недостатка нет — от маяков Bluetooth до геомагнитных сигналов — существует множество вариантов для рассмотрения. Настоящий GPS-навигатор для помещений должен обеспечивать бесперебойную работу пользователей, практически не требуя усилий с их стороны и не требуя от них посещения местоположения перед попыткой навигации по нему. Любое решение, которое не дает такого опыта, почти наверняка исчезнет в безвестности.

Представьте, что вы никогда не заблудитесь в супермаркете, пытаясь найти овощной отдел. Представьте себе, что вы успеете на рейс в последнюю минуту и избежите хлопот, связанных с прибытием на неправильную сторону аэропорта. Блаженство, не так ли? Внутренний GPS должен быть в состоянии достичь именно этого.

Возможности действительно безграничны, и они, несомненно, облегчат нашу жизнь как отдельных людей. Такие решения могут быть намного полезнее для бизнеса. Одним нажатием кнопки бизнес-лидеры могли бы мгновенно и правильно отслеживать все ключевые активы. Они могли бы действительно сократить время, затрачиваемое на поиск оборудования.Технический персонал мог бы быстро и просто находить вход и выход из незнакомых зданий, в то время как компании могли бы оценивать модели потребительского трафика, чтобы предоставить покупателям уникальный и оптимизированный процесс совершения покупок. Не говоря уже о пожарных, для которых знание точного местонахождения застрявшего человека может означать разницу между жизнью и смертью.

Но как мы внедрим бесшовную внутреннюю систему GPS?

Давайте рассмотрим некоторые варианты.

Внутренняя система позиционирования относится к технологии, которая помогает определять местоположение людей и объектов в помещении, аналогично GPS для внешних ситуаций. Чтобы сделать информацию полезной, информация о местоположении предоставляется прикладной программе некоторого типа. Например, системы определения местоположения в реальном времени (RTLS), навигация, управление запасами и системы быстрого реагирования — все это поддерживается технологиями IPS. Давайте посмотрим, как мы можем этого добиться.

Позиционирование Bluetooth-маяка

Использование Bluetooth-маяков с батарейным питанием является хорошо известным методом навигации. Сигналы маяков, установленных внутри здания, обычно могут использоваться смартфоном для определения местоположения устройства. Программа предоставляет пользователю вытянутый навигационный маршрут на основе позиционной и навигационной информации, полученной от маяков.

Сверхширокополосные системы

По сравнению с другими альтернативными методами, сверхширокополосный, или «UWB», без сомнения, является наиболее точным методом определения местоположения внутри помещений. Однако это связано с дополнительными аппаратными потребностями и затратами. Для сверхширокополосных систем требуется размещение якорей UWB на расстоянии до 50 метров друг от друга и прикрепление метки местоположения UWB к отслеживаемому объекту. Якоря используют импульсы радиосигнала в диапазоне от 3 до 7 ГГц для определения местоположения метки UWB с точностью до 30 см в 2D-пространстве, и их местоположение обновляется каждые 50 миллисекунд.

Системы на базе Wi-Fi

Маяки Wi-Fi можно использовать так же, как маяки BLE. Однако, они требуют внешнего источника питания и дороже в установке и обслуживании. Поскольку они используют измерения разницы во времени прибытия (TDOA) с широкой полосой пропускания, системы внутреннего позиционирования Wi-Fi имеют довольно высокий уровень точности — от трех до пяти метров.

Акселерометры и гироскопы

Гироскоп — это устройство, использующее принципы сохранения углового момента для измерения или поддержания ориентации. В большинстве мобильных телефонов есть гироскоп и компас. Такая информация, в дополнение к другим обсуждаемым технологиям, может использоваться устройством для обеспечения еще более точного определения местоположения.

Вывод

Приведенные выше технологии можно использовать вместе, чтобы создать абсолютно бесшовную систему внутреннего GPS. Таким образом, обычный GPS может быть не лучшим вариантом для навигации в помещении. Но независимо от того, какая технология внутреннего позиционирования окажется на верхушке рынка в ближайшие годы, одно можно сказать наверняка: внутренний GPS — это пузырь, который вот-вот лопнет, и только время покажет, где и как.

Подробнее о всех технологиях вы можете ознакомится на нашем сайте Indoors Navigation.