屋内ナビゲーションは将来の人工知能の中核技術の 1 つ. このテクノロジーは、GPS が適切に機能しない屋内環境でまったく新しい世界を開きます. 増大する需要に直面する, 屋内ナビゲーション技術は急速に発展しています. IoT 業界の研究ホットスポットになりつつあり、徐々にあらゆる分野で役割を果たしています, 人々の日常生活に一定の影響を与えている.
今日の社会では, 情報化とデジタル化はどこにでもあります. 無線通信技術, ナビゲーションおよび測距技術はさまざまな分野に応用され成功しています. 私たちの生活のあらゆる側面をこれらのテクノロジーの応用から切り離すことはできません. 記事上で, 屋内ナビゲーションについて詳しくご紹介します.
屋内ナビゲーションとは?
屋内ナビゲーションとは、建物内のユーザーを指します, 誰でもこのシステムを使用して自分の位置や建物内の他の施設の位置を特定できる. 屋外ナビゲーションとは異なります, GPS信号に依存する, 屋内ナビゲーション システムは、GPS 信号が弱いか利用できない建物内で正確な位置データを提供するために、さまざまなテクノロジーを使用しています。.
広い屋内環境で時間を過ごす人が増えるにつれ、屋内ナビゲーションの重要性がますます高まっています, 企業はユーザー エクスペリエンスを向上させ、業務効率を向上させる方法を模索しています。.
屋内ナビゲーションの仕組み?
屋内ナビゲーションがどのように機能するかについての全体的なプロセスがあります. まず最初に, 屋内マップをマッピングする必要があります. あらゆる建物, 壁と部屋を正確にマッピングする必要がある. さもないと, 屋内のナビゲーションが狂います. それから, 屋内ナビゲーション技術が使用されます. 取る 新しいナビゲーション ビーコン 例として, Bluetooth は屋内ナビゲーションで広く使用されている一般的なテクノロジーです。.
GPSの送受信原理に似ています, 屋内ナビゲーションも同様に機能します. さまざまなナビゲーション ビーコンと位置タグの使用, 屋内ナビゲーションシステムは、収集した観測データに基づいて目標物の位置を推定します。. 屋内の物体を追跡するには, 固定ビーコンは、追跡対象の物体に取り付けられたモバイル ビーコンから送信された信号を受信するために配備されます。. アンカーはタグから信号を受信し、サーバーに転送します。, 次に、オブジェクトのリアルタイムの位置を計算します。.
8 屋内ナビゲーション技術
ワイヤレスセンサーネットワークの開発が進むにつれて, 屋内測位技術も急速に進歩, 特にBluetooth, ジグビー, WI-FI, RFIDとUWB. 屋内測位分野で, これらは広く使用されています. これらのテクノロジーの詳細な紹介は次のとおりです.
1. ジグビー
ZigBeeは短距離です, RFID と Bluetooth の中間に位置する低速ワイヤレス ネットワーク テクノロジ. 独自の無線規格がある, 何千もの小さなセンサー間の通信を調整して測位を実現します. これらのセンサーは、電波を介してあるセンサーから別のセンサーにデータを中継するのにほとんどエネルギーを必要としません。, そのためコミュニケーション効率が非常に高い. ZigBeeの最も注目すべき技術的特徴は、その低消費電力と低コストです。.
2. WI-FI
WiFiネットワークの普及により, 現在人気の室内ナビゲーションです. 測位精度はメーターレベルに達します. また, 低コスト, 広い信号送受信範囲が広い, 高い適用性が利点です. しかし, 屋内または屋外の測位に使用されるかどうか, WiFi トランシーバーは半径内のエリアのみをカバーできます。 90 メートル, 他の信号の影響を受けやすい, それは精度に影響します, ロケータのエネルギー消費も大きい.
3. ブルートゥース
を使用することで Bluetooth 低エネルギー (BLE) ビーコン, これらのデバイスは一意の識別子をブロードキャストできます. スマートフォンまたはその他のデバイスはこれらの信号を検出して、ビーコンへの近接性を判断できます。. 屋内ナビゲーション用のアプリと組み合わせてよく使用されます. 高いセキュリティ, 低コスト, Bluetooth ビーコンの主な利点は、低消費電力と小型のデバイス サイズです。. で ミニューストア, Bluetooth ビーコンは屋内ナビゲーション ソリューションの信頼できる製品です.
4. RFID
無線周波数識別 (RFID) 無線周波数信号を使用して非接触双方向通信でデータを交換し、識別と測位の目的を達成します。. この技術は作動距離が短いです, 通常最長は数十メートルです. センチメートルレベルの測位情報を数ミリ秒以内に正確に取得可能, 伝送範囲が広く、コストが安い.
しかし, その無線周波数信号には通信能力がないため、, 無線周波数識別技術のみを使用するため、屋内測位はできません。. 完成させるには他の補助テクノロジーと組み合わせる必要があります。.
5. UWB
超広帯域 (UWB) この技術では、従来の通信システムでキャリアを使用する必要がありません。. ナノ秒以下の極めて狭いパルスを送受信することでデータを送信します。. 浸透力が強いのがメリットです, 低消費電力, 高いセキュリティ, システムの複雑さが低い. しかし、この屋内ナビゲーション技術は非常に高価です. 民間屋内ナビゲーションのオプションではありません.
6. 赤外線
赤外線送信機による, 赤外線測位は、室内で放射された光線を光学センサーが受信した後、アイテムの位置を特定できます。. 赤外線屋内測位は高精度です, ただし、障害物を貫通することはできず、直線的にのみ伝播します。. 有効距離が短く、室内のレイアウトや照明の影響を受ける. コストが高いことも、その適用の主な障害となっている.
7. A-GPS
A-GPS (アシスタント-GPS) クアルコムが提案している. 携帯電話基地局の信号を使用し、リモートサーバーによって補完されます。, A-GPSは受信機で位置を特定できます. GPS機能付き携帯電話などに広く採用されています。. A-GPS は高速かつ正確です, ただし、サーバーと何度も通信する必要があります, 多くの通信リソースを消費します.
8. 超音波
超音波を発信し、測定対象物から発生するエコーを受信します。. エコーと発射波の時間差から距離を計算. 超音波の位置決め精度が高く、構造がシンプル, ただし、超音波はマルチパス効果と見通し外伝播の影響を大きく受けます。. この屋内ナビゲーション技術にはハードウェア設備への多額の投資が必要です. コストが高すぎる.
それぞれの屋内ナビゲーション技術は異なります, 関わる分野や市場も異なります. 具体的なシナリオでは, どのスキームを使用するかを決定するには、多くの側面を考慮する必要があります.
一般的な実際的な考慮事項は次のような側面にあります。:
位置決めの精度と範囲, ユーザー数, 機器の設置, 消費電力, スケーラビリティ, システムの互換性, 出力データ形式, とコスト. したがって、この分野には、すべてのシナリオとドメインに適合できる単一のテクノロジーは存在しないと言えます。. 特定のシナリオにのみ従っており、いくつかのトレードオフと判断を行う必要があります.
屋内ナビゲーションがなぜそれほど重要なのか?
屋内ナビゲーションの開発は非常に速いため、現在多くの企業がその強力な機能を求めてこのテクノロジーに投資しています。. 主に2部構成です:
強化されたユーザーエクスペリエンス
ショッピング モールなどの複雑な屋内環境でユーザーが道を見つけるのに役立ちます, 空港, 病院, 大きなオフィスビルや, 全体的なエクスペリエンスと満足度を向上させる. 目的地までの最も効率的なルートを提供することで時間を節約します. 病院のように, 屋内ナビゲーションは、患者がさまざまな診療科を把握し、予約の欠席を減らすのに役立ちます。.
ビジネスに最適なメリット
屋外ナビゲーションとは異なります, 室内ナビゲーションは広く装備されていません. ナビゲーション機能を利用しているユーザーは1,000万人を超えています. 企業が屋内エリアでも同様のサービスを提供している場合, これらのビジネスには大きなセールスポイントと大きな潜在的な機会があるでしょう. 企業は歩行パターンに関するデータを収集できる, レイアウトの最適化に使用できます, サービスを改善する, マーケティング活動のターゲットをより効果的に絞り込みます. 店舗やショッピングモールなど, 位置情報に基づいたプロモーションや広告をユーザーに提供して、顧客エンゲージメントを強化し、売上増加の可能性を高めることができます。.
屋内ナビゲーションの応用
最近では, 屋内ナビゲーションは特定の業界で実用化されている. そして、一定の応用結果を達成しており、良好な応用の見通しを持っています. その性能の向上に伴い、, この技術はさらに多くの用途に応用され、私たちの生活に欠かせないものになるでしょう。.
基本的な屋内位置情報サービス
大型ショッピングモールでは屋内位置情報サービスが導入されています, 映画館, 展示ホール, 空港およびその他の屋内環境. 屋内ナビゲーション技術の発展に伴い, 屋内ナビゲーションなどのサービスを提供する屋内位置情報アプリケーションが数多く登場しています。, 探しています, 車の検索と位置情報の交流.
例えば, 複雑なレイアウトの大型スーパーマーケット, ユーザーは、ショッピングのルートをより適切に決定するのに役立つ場所と環境を見つけることができます。. スーパーマーケットでもユーザーの所在地に応じた商品レコメンドサービスを提供可能, 広告や位置検索サービスは商業的価値が高い.
公安
屋内測位は行政法執行において重要な役割を果たします, 緊急救助と消火活動. 屋内火災などの緊急救助環境において, 屋内測位により消防士の位置を取得できる, 救助隊員およびその他の人員, 消防士や閉じ込められた人々の安全をより良く守ることができます, 迅速な開発を支援します.
ソーシャル ネットワーキング サービス
ソーシャルネットワークは人々の生活の一部となり、人々の情報取得に影響を与えています, 考え方と人生. ユビキタスな場所はソーシャル ネットワーキングの中心です, 屋内環境でも, どこら辺 80% 人々の人生の半分が費やされます, 正確で正確な位置情報により、友達とアクティビティを結び付けることができます.
高度道路交通システム
屋外ナビゲーションとの接続, 車は道路から駐車場までのナビゲーションを取得できます. 屋内駐車場の車両検索サービスは屋内測位技術の重要な応用です, 大規模で複雑な地下駐車場での車探しの問題を解決します。.
安全な医療
部署の所在地を知るだけではなく, 病院では医療スタッフと患者の位置追跡もますます重要になっています. 新生児に特定の用途を適用することで、新生児を盗難から守ることができます. 精神病患者のために, 屋内ナビゲーションにより、看護師は自分の位置を明確に把握できます。. 利便性を高めます 病院および医療ソリューション.
位置の追跡と分析
屋内ナビゲーションは、一部の業界では人や物の安全を確保するためにも重要です. 地下鉱山で, 作業員の位置をリアルタイムで監視し、事故発生時に閉じ込められた人々を迅速に発見し、タイムリーな救助を行うことができます。. に関しては 倉庫と工場, 屋内ナビゲーション技術は、企業が材料を効果的に管理し、商品の位置と傾向を監視するのに役立ちます.
屋内ナビゲーションの課題
屋外測位との比較, 屋内ナビゲーションは、屋内空間の複雑さとナビゲーション機能への期待により、さまざまな課題に直面しています:
1. 正確さ
業界が異なれば、精度に対する要件も異なります. 例えば, スーパーマーケットや倉庫で特定の商品を見つけるには、次の精度が必要になる場合があります。 1 メートル以下. でもショッピングモールでは, あるだけです 5-10 お店やレストランを探すのに必要なメーター. 室内のさまざまな状況で, 屋内空間が複雑になるほど, 精度を保つのが難しくなる. これは、屋内ナビゲーションが現在直面している主な課題の 1 つです.
2. カバレッジ
カバレッジは、十分な精度でどの程度のカバレッジを提供できるかを示します。. 幅広いカバレッジで特定の精度を確保する方法? これには、特定の設備だけでなく、屋内ナビゲーション技術も必要です.
3. 信頼性
室内環境は常に変化しているといいますが、. 変更される点の 1 つは、WiFi やその他の基本設定などの設備です。. したがって、屋内ナビゲーションの信頼性は対処が必要な問題になります.
4. 料金 & 複雑
コストは常に考慮されるポイントです. Bluetooth ナビゲーション技術のような, Bluetooth ビーコン 位置決め機能を実現するために必要な. そのため、ハードウェアの導入には常に莫大なコストがかかります. 複雑さは展開とメンテナンスを意味します. これらもコストに関係します.
5. 消費
電力消費量は非常に重要な指標です. 今, Bluetooth Low Energy ビーコンは広く使用されています, バッテリーの消費を大幅に削減します. しかし、それでもかなりの電力を消費します, 特に多くのビーコンを使用する宇宙では. そこで研究者たちは現在、消費量を減らす方法を模索中です.
6. 応答時間
システムがユーザーの位置情報を更新することがあります。. アプリケーションが異なれば応答時間も異なります, モバイル ユーザーや、迅速な位置情報の更新が必要なナビゲーション アプリケーションなど. より複雑なユーザーの空間やクラウドでも同じ応答時間を維持するため, 技術者にとっては大きな挑戦となるだろう.
屋内ナビゲーションの未来: 開発動向
屋内測位の需要が高まり続ける中, 人々の生活サービスの目的と組み合わせる, 屋内測位関連の研究と技術の発展は次のような傾向を示します。:
1. さまざまな屋内ナビゲーションの利点と精度により、さまざまな側面が得られます。, Bluetooth Low Energyに基づく技術は徐々に主流になるだろう.
2. 複数の屋内ナビゲーション技術を組み合わせることで、屋内環境の変化に適応し、さまざまなアプリケーションシナリオのニーズに対応します。. 今のところ, 研究者たちは解決策を見つけています. このソリューションは WiFi を組み合わせます, Bluetooth と GPS を組み合わせて屋内と屋外のナビゲーションをシームレスに切り替える.
3. 状況検知と屋内位置特定の分離も開発トレンドです. この機能によりプロセッサの使用量が減少します。, 消費量を減らすことができる.
4. 測位アプリケーションシナリオの統合により、将来のサービス品質が向上します. 完全な屋内ナビゲーション ソリューションがすべての屋内シナリオを結びつけることを想像してみてください。. これらのソリューションは無料の屋内マップを提供します, 測位とナビゲーション, 商業広告, メッセージプッシュサービス, もっと.
結論
結論は, 屋内ナビゲーションの重要性はどれだけ強調してもしすぎることはありません. テクノロジーが進歩し続けるにつれて, 屋内ナビゲーション システムはさらに正確になり、私たちの日常生活に不可欠なものになります。. 私たちは、ますます多くのテクノロジーが使用され、発展の未来が近づいていることを知ることができます。.
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