Indoor-Navigation ist eine der Kerntechnologien der künstlichen Intelligenz der Zukunft. Diese Technologie eröffnet eine völlig neue Welt in Innenräumen, in denen GPS nicht richtig funktioniert. Angesichts der steigenden Nachfrage, Die Indoor-Navigationstechnologie hat sich rasant entwickelt. Es entwickelt sich zu einem Forschungs-Hotspot in der IoT-Branche und spielt nach und nach eine Rolle in allen Lebensbereichen, was einen gewissen Einfluss auf das tägliche Leben der Menschen hatte.
In der heutigen Gesellschaft, Informatisierung und Digitalisierung sind allgegenwärtig. Drahtlose Kommunikationstechnologie, Navigations- und Entfernungsmessungstechnologie wurde erfolgreich in verschiedenen Bereichen eingesetzt. Alle Aspekte unseres Lebens können nicht von der Anwendung dieser Technologien getrennt werden. In diesem Artikel, Wir führen Sie ausführlich in die Indoor-Navigation ein.
Was ist Indoor-Navigation??
Unter Indoor-Navigation versteht man den Nutzer im Gebäude, die dieses System dennoch nutzen können, um ihre eigene Position und die Standorte anderer Einrichtungen im Gebäude zu lokalisieren. Im Gegensatz zur Outdoor-Navigation, die auf GPS-Signalen basiert, Indoor-Navigationssysteme nutzen verschiedene Technologien, um genaue Standortdaten in Gebäuden bereitzustellen, in denen GPS-Signale schwach oder nicht verfügbar sind.
Da sich immer mehr Menschen in großen Innenräumen aufhalten, wird die Indoor-Navigation immer wichtiger, und Unternehmen suchen nach Möglichkeiten, das Benutzererlebnis zu verbessern und die betriebliche Effizienz zu verbessern.
Wie funktioniert Indoor-Navigation??
Es gibt einen ganzen Prozess, wie Indoor-Navigation funktioniert. Erstens, Es sollte eine Indoor-Karte kartiert werden. Jedes Gebäude, Wand und Raum müssen genau kartiert werden. Ansonsten, Die Navigation im Innenbereich wird falsch sein. Dann, Es kommt Indoor-Navigationstechnik zum Einsatz. Nehmen Minew-Navigationsbaken als Beispiel, Bluetooth ist eine gängige Technologie, die in der Indoor-Navigation weit verbreitet ist.
Ähnlich dem Transceiver-Prinzip von GPS, Indoor-Navigation funktioniert auf die gleiche Weise. Verwendung verschiedener Navigationsbaken und Standort-Tags, Das Indoor-Navigationssystem schätzt die Position des Zielobjekts anhand gesammelter Beobachtungsdaten. Zum Verfolgen von Objekten im Innenbereich, Die festen Beacons werden eingesetzt, um Signale zu empfangen, die von mobilen Beacons gesendet werden, die an den zu verfolgenden Objekten angebracht sind. Die Anker empfangen Signale von den Tags und leiten sie an einen Server weiter, das dann den Echtzeitstandort des Objekts berechnet.
8 Indoor-Navigationstechnologien
Mit der zunehmenden Entwicklung drahtloser Sensornetzwerke, Auch die Indoor-Ortungstechnologien haben rasante Fortschritte gemacht, insbesondere Bluetooth, ZigBee, W-LAN, RFID und UWB. Im Bereich Indoor-Positionierung, diese sind weit verbreitet. Hier finden Sie eine detaillierte Einführung dieser Technologien.
1. Zigbee
ZigBee hat eine kurze Reichweite, drahtlose Netzwerktechnologie mit niedriger Rate, die irgendwo zwischen RFID und Bluetooth liegt. Es verfügt über einen eigenen Funkstandard, das die Kommunikation zwischen Tausenden winziger Sensoren koordiniert, um eine Positionierung zu erreichen. Diese Sensoren benötigen sehr wenig Energie, um Daten über Funkwellen von einem Sensor zum anderen zu übertragen, Daher ist ihre Kommunikationseffizienz sehr hoch. Das bemerkenswerteste technische Merkmal von ZigBee ist der geringe Stromverbrauch und die geringen Kosten.
2. W-LAN
Aufgrund der Beliebtheit des WiFi-Netzwerks, Es ist derzeit eine beliebte Indoor-Navigation. Die Positionierungsgenauigkeit kann die Meterebene erreichen. Auch, niedrige Kosten, Der breite Signalsende- und Empfangsbereich ist groß, und starke Anwendbarkeit sind seine Vorteile. Jedoch, egal, ob es für die Innen- oder Außenpositionierung verwendet wird, Der WLAN-Transceiver kann nur den Bereich innerhalb eines Radius von abdecken 90 Meter, und es wird leicht durch andere Signale beeinflusst, was sich auf die Genauigkeit auswirkt, und der Energieverbrauch des Ortungsgeräts ist ebenfalls hoch.
3. Bluetooth
Durch die Verwendung Bluetooth Low Energy (BLE) Leuchtfeuer, Diese Geräte können eine eindeutige Kennung senden. Smartphones oder andere Geräte können diese Signale erkennen, um die Nähe zum Beacon zu bestimmen. Wird oft in Verbindung mit Apps für die Indoor-Navigation verwendet. Hohe Sicherheit, niedrige Kosten, Geringer Stromverbrauch und geringe Gerätegröße sind die Hauptvorteile des Bluetooth-Beacons. In Minew Store, Bluetooth-Beacons sind die vertrauenswürdigen Produkte für Indoor-Navigationslösungen.
4. RFID
Radiofrequenz-Identifikation (RFID) nutzt Hochfrequenzsignale, um Daten in berührungsloser Zwei-Wege-Kommunikation auszutauschen und so den Zweck der Identifizierung und Positionierung zu erreichen. Diese Technik hat einen kurzen Arbeitsabstand, Normalerweise beträgt die längste Länge mehrere zehn Meter. Es kann die Informationen mit einer zentimetergenauen Positionierung innerhalb weniger Millisekunden genau abrufen, und die Übertragungsreichweite ist groß und die Kosten sind niedrig.
Jedoch, weil sein Hochfrequenzsignal nicht kommunikationsfähig ist, Nur der Einsatz von Radiofrequenz-Identifikationstechnologie kann keine Indoor-Positionierung ermöglichen. Zur Vervollständigung muss es mit anderen Hilfstechnologien kombiniert werden.
5. UWB
Ultrabreitband (UWB) Die Technologie erfordert in herkömmlichen Kommunikationssystemen nicht die Verwendung eines Trägers. Es überträgt Daten durch das Senden und Empfangen extrem schmaler Impulse von Nanosekunden oder weniger. Es hat die Vorteile einer starken Penetration, geringer Stromverbrauch, hohe sicherheit, und geringe Systemkomplexität. Doch diese Indoor-Navigationstechnologie ist extrem teuer. Dies ist keine Option für die zivile Indoor-Navigation.
6. Infrarotstrahl
Durch Infrarotsender, Durch die Infrarot-Positionierung kann der Standort des Gegenstands lokalisiert werden, nachdem optische Sensoren die im Raum emittierten Strahlen empfangen. Die Infrarot-Ortung in Innenräumen weist eine hohe Genauigkeit auf, Es kann jedoch keine Hindernisse durchdringen und sich nur geradlinig ausbreiten. Die effektive Entfernung ist kurz und wird durch die Raumaufteilung und Beleuchtung beeinflusst. Die hohen Kosten sind auch das Haupthindernis für die Anwendung.
7. A-GPS
A-GPS (Assistent-GPS) wird von Qualcomm vorgeschlagen. Durch Nutzung des Mobilfunk-Basisstationssignals und ergänzt durch Remote-Server, A-GPS kann mit dem Empfänger die Position lokalisieren. Es wird häufig in Mobiltelefonen mit GPS-Funktion verwendet. A-GPS ist schnell und genau, Es muss jedoch viele Male mit dem Server kommunizieren, was viele Kommunikationsressourcen in Anspruch nimmt.
8. Ultraschall
Die Ultraschallwelle wird ausgesendet und das vom Messobjekt erzeugte Echo empfangen. Die Entfernung wird anhand der Zeitdifferenz zwischen dem Echo und der ausgesendeten Welle berechnet. Die Positionierungsgenauigkeit von Ultraschall ist hoch und der Aufbau einfach, Der Ultraschall wird jedoch stark durch den Mehrwegeeffekt und die Ausbreitung ohne Sichtlinie beeinträchtigt. Diese Indoor-Navigationstechnologie erfordert hohe Investitionen in die Hardware-Ausstattung. Die Kosten sind zu hoch.
Jede Indoor-Navigationstechnologie ist anders, Auch die beteiligten Bereiche und Märkte sind unterschiedlich. Im konkreten Szenario, Es ist notwendig, viele Aspekte zu berücksichtigen, um zu entscheiden, welches Schema verwendet werden soll.
Die allgemeinen praktischen Überlegungspunkte liegen in den folgenden Aspekten:
Positionierungsgenauigkeit und Reichweite, Anzahl der Benutzer, Geräteinstallation, Stromverbrauch, Skalierbarkeit, Systemkompatibilität, Ausgabedatenformat, und Kosten. Man kann also sagen, dass es in diesem Bereich keine Technologie gibt, die für alle Szenarien und Domänen geeignet ist. Nur entsprechend dem spezifischen Szenario und es müssen einige Kompromisse und Beurteilungen getroffen werden.
Warum Indoor-Navigation so wichtig ist?
Die Entwicklung der Indoor-Navigation schreitet so schnell voran, dass viele Unternehmen aufgrund ihrer leistungsstarken Funktionen inzwischen in diese Technologie investieren. Es besteht hauptsächlich aus zwei Teilen:
Verbesserte Benutzererfahrung
Es hilft Benutzern, sich in komplexen Innenräumen wie Einkaufszentren zurechtzufinden, Flughäfen, Krankenhäuser, und große Bürogebäude, Verbesserung ihrer Gesamterfahrung und Zufriedenheit. Es spart Zeit, indem es die effizientesten Routen zu einem Ziel bereitstellt. Wie Krankenhäuser, Indoor-Navigation kann Patienten dabei helfen, sich in den verschiedenen Abteilungen zurechtzufinden und Fehltermine zu reduzieren.
Gut für geschäftliche Vorteile
Im Gegensatz zur Outdoor-Navigation, Die Navigation im Innenbereich ist nicht umfassend ausgestattet. Es gibt über zehn Millionen Benutzer, die die Navigationsfunktion nutzen. Wenn Unternehmen den gleichen Service auch im Innenbereich anbieten, Für diese Unternehmen wird es ein großes Verkaufsargument und enorme potenzielle Chancen geben. Unternehmen können Daten über Fußgängerverkehrsmuster sammeln, mit denen sich Layouts optimieren lassen, Dienstleistungen verbessern, und Ihre Marketingbemühungen effektiver auszurichten. Wie Geschäfte und Einkaufszentren, Den Benutzern können standortbezogene Werbeaktionen und Werbung bereitgestellt werden, um die Kundenbindung zu verbessern und möglicherweise den Umsatz zu steigern.
Die Anwendung der Indoor-Navigation
Heutzutage, Indoor-Navigation wurde in bestimmten Branchen in die Praxis umgesetzt. Und es hat bestimmte Anwendungsergebnisse erzielt und hat gute Anwendungsaussichten. Mit der Verbesserung seiner Leistung, Diese Technologie wird mehr Anwendungsmöglichkeiten haben und zu einem unverzichtbaren Bestandteil unseres Lebens werden.
Grundlegender Indoor-Ortungsdienst
In großen Einkaufszentren wurde der Indoor-Ortungsdienst eingesetzt, Kinos, Ausstellungshallen, Flughäfen und andere Innenräume. Mit der Entwicklung der Indoor-Navigationstechnologie, Es gibt viele Indoor-Ortungsanwendungen, die Dienste wie Indoor-Navigation bereitstellen, suchen, Autosuche und Standortkontaktierung.
Zum Beispiel, in großen Supermärkten mit komplexen Grundrissen, Benutzer können den Standort und die Umgebung finden, um die Route zum Einkaufen besser bestimmen zu können. Supermärkte können je nach Standort des Nutzers auch entsprechende Produktempfehlungsdienste anbieten, und Werbe- und Standortsuchdienste haben einen hohen kommerziellen Wert.
Öffentliche Sicherheit
Die Ortung in Innenräumen spielt eine wichtige Rolle bei der Strafverfolgung in der Verwaltung, Notfallrettung und Brandbekämpfung. In einer Notfallrettungsumgebung wie einem Innenbrand, Indoor-Positionierung kann den Standort von Feuerwehrleuten ermitteln, Rettungskräfte und anderes Personal, Dies kann die Sicherheit von Feuerwehrleuten und eingeschlossenen Personen besser schützen, und unterstützen eine schnelle Entwicklung.
Soziale Netzwerkdienste
Soziale Netzwerke sind zu einem Teil des Lebens der Menschen geworden und haben Einfluss auf die Informationsbeschaffung der Menschen, Denken und Leben. Der allgegenwärtige Standort ist das Herzstück sozialer Netzwerke, und in Innenräumen, wo in der Nähe 80% des Lebens der Menschen werden verbracht, Ein wahrer und genauer Standort kann Freunde mit Aktivitäten verbinden.
Intelligentes Transportsystem
Verbindung mit Outdoor-Navigation, Autos können die Navigation von der Straße bis zum Parkplatz übernehmen. Der Autosuchdienst für überdachte Parkplätze ist eine wichtige Anwendung der Indoor-Ortungstechnologie, Dies löst das Problem, Autos in großen und komplexen Tiefgaragen zu finden.
Sichere Medizin
Nicht nur den Standort der Abteilung kennen, Auch in Krankenhäusern wird die Standortverfolgung von medizinischem Personal und Patienten immer wichtiger. Durch die gezielte Anwendung bei Neugeborenen können diese vor Diebstahl geschützt werden. Für Geisteskranke, Dank der Indoor-Navigation wissen die Pflegekräfte genau, wo sie sich befinden. Es erhöht den Komfort Krankenhaus- und Gesundheitslösungen.
Standortverfolgung und -analyse
In einigen Branchen ist die Indoor-Navigation auch für die Sicherheit von Personen und Objekten von entscheidender Bedeutung. In unterirdischen Minen, Es kann die Positionen der Arbeiter in Echtzeit überwachen und eingeschlossene Personen schnell lokalisieren, um im Falle eines Unfalls eine rechtzeitige Rettung zu ermöglichen. Bezüglich Lager und Fabrik, Indoor-Navigationstechnologie kann Unternehmen dabei helfen, Materialien effektiv zu verwalten und den Standort und Trend von Waren zu überwachen.
Die Herausforderung der Indoor-Navigation
Im Vergleich zur Außenpositionierung, Die Indoor-Navigation steht aufgrund der Komplexität des Innenraums und der Erwartungen an die Navigationsfunktion vor verschiedenen Herausforderungen:
1. Genauigkeit
Verschiedene Branchen haben unterschiedliche Anforderungen an die Genauigkeit. Zum Beispiel, Das Auffinden eines bestimmten Artikels in einem Supermarkt oder Lagerhaus erfordert möglicherweise eine Genauigkeit von 1 Meter oder weniger. Aber in Einkaufszentren, es gibt nur 5-10 Meter, der für die Suche nach einem Geschäft oder Restaurant benötigt wird. In verschiedenen Innensituationen, Je komplexer der Innenraum, desto schwieriger ist es, die Genauigkeit einzuhalten. Dies ist eine der größten Herausforderungen, vor denen die Indoor-Navigation derzeit steht.
2. Abdeckung
Die Abdeckung gibt Aufschluss darüber, inwieweit die Abdeckung mit ausreichender Genauigkeit bereitgestellt werden kann. So stellen Sie spezifische Genauigkeit mit großer Abdeckung sicher? Hierzu sind nicht nur die entsprechenden Einrichtungen, sondern auch Indoor-Navigationstechnologien erforderlich.
3. Zuverlässigkeit
Wir erwähnen, dass sich das Raumklima ständig verändert. Was sich auch ändert, sind die Einrichtungen wie WLAN und andere Grundeinstellungen. Daher wird die Zuverlässigkeit der Indoor-Navigation zu einem Problem, das gelöst werden muss.
4. Kosten & Komplexität
Die Kosten sind immer der Punkt, der berücksichtigt wird. Wie die Bluetooth-Navigationstechnologie, Bluetooth-Beacons werden benötigt, um Positionierungsfunktionen zu erreichen. Daher ist die Bereitstellung der Hardware immer mit enormen Kosten verbunden. Komplexität bedeutet Bereitstellung und Wartung. Diese hängen auch mit den Kosten zusammen.
5. Verbrauch
Der Stromverbrauch ist ein sehr wichtiger Indikator. Jetzt, Bluetooth Low Energy Beacons sind weit verbreitet, was den Batterieverbrauch erheblich reduziert. Aber es verbraucht immer noch viel Strom, vor allem im Weltraum mit vielen Beacons. Deshalb finden die Forscher nun heraus, wie sich der Verbrauch reduzieren lässt.
6. Ansprechzeit
Es gibt eine Zeit, in der das System den Standort für Benutzer aktualisiert. Verschiedene Anwendungen haben unterschiedliche Reaktionszeiten, wie mobile Benutzer und Navigationsanwendungen, die schnelle Standortaktualisierungen benötigen. Um die gleiche Reaktionszeit in komplizierteren Räumen und Benutzerwolken beizubehalten, Für die Techniker wird es eine große Herausforderung sein.
Zukunft der Indoor-Navigation: Die Entwicklungstrends
Da die Nachfrage nach Indoor-Positionierung weiter steigt, kombiniert mit dem Zweck der Lebensdienstleistungen der Menschen, Die Entwicklung der Indoor-Positionierungsforschung und -technologie wird die folgenden Trends zeigen:
1. Aufgrund der Vorteile und Genauigkeit verschiedener Indoor-Navigationsaspekte, Die auf Bluetooth Low Energy basierende Technologie wird sich nach und nach durchsetzen.
2. Mehrere Indoor-Navigationstechnologien werden kombiniert, um sich an die Veränderung des Innenraumklimas anzupassen und den Anforderungen verschiedener Anwendungsszenarien gerecht zu werden. Zur Zeit, Die Forscher finden eine Lösung. Diese Lösung kombiniert WLAN, Bluetooth und GPS ermöglichen einen nahtlosen Wechsel zwischen Innen- und Außennavigation.
3. Auch die Trennung von Situationserkennung und Indoor-Lokalisierung ist ein Entwicklungstrend. Diese Funktion verringert die Auslastung des Prozessors, was den Verbrauch senken kann.
4. Die Integration von Ortungsanwendungsszenarien wird die Servicequalität in Zukunft verbessern. Stellen Sie sich vor, dass eine vollständige Indoor-Navigationslösung alle Indoor-Szenarien miteinander verbindet. Diese Lösungen bieten kostenlose Indoor-Karten, Positionierung und Navigation, kommerzielle Werbung, Nachrichten-Push-Dienste, und mehr.
Abschluss
Abschließend, Die Bedeutung der Indoor-Navigation kann nicht genug betont werden. Da die Technologie immer weiter voranschreitet, Indoor-Navigationssysteme werden noch präziser und integraler Bestandteil unseres täglichen Lebens. Wir können wissen, dass immer mehr Technologien eingesetzt werden und die Zukunft der Entwicklung bevorsteht.
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