ZeroKey突破性地理空間定位技術(shù)Quantum RTLS

選擇合適的室內(nèi)定位系統(tǒng)

室內(nèi)定位系統(tǒng)對于各種應(yīng)用變得越來越重要，包括零售、安全、物流、制造、供應(yīng)鏈和醫(yī)療保健。為您的業(yè)務(wù)選擇正確的本地化技術(shù)取決于準(zhǔn)確性、成本、可擴(kuò)展性和現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施等因素。

了解不同室內(nèi)定位技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，包括射頻識別 (RFID)、Wi-Fi、低功耗藍(lán)牙 (BLE)、超寬帶 (UWB)、視覺和ZeroKey獲得專利的突破性地理空間定位技術(shù)Quantum RTLS。

什么是室內(nèi)定位系統(tǒng)？

室內(nèi)定位系統(tǒng)是一項革命性技術(shù)，它將傳統(tǒng) GPS 的功能擴(kuò)展到衛(wèi)星信號通常無法提供準(zhǔn)確位置信息的室內(nèi)環(huán)境。這些系統(tǒng)結(jié)合無線通信和傳感器技術(shù)，能夠自動識別和實時跟蹤建筑物或密閉空間內(nèi)的物體、關(guān)鍵資產(chǎn)、庫存和人員。這些技術(shù)已在各個行業(yè)和用例中得到廣泛應(yīng)用。

通過提供精 確的實時位置信息，室內(nèi)定位系統(tǒng)使組織能夠優(yōu)化工作流程、提高生產(chǎn)力、增強(qiáng)安全性和合規(guī)性、監(jiān)控資產(chǎn)、降低風(fēng)險并改善用戶體驗。此外，它們還可以引導(dǎo)用戶穿過購物中心、工廠、醫(yī)院、機(jī)場、倉庫或大型辦公樓等復(fù)雜環(huán)境，從而實現(xiàn)無縫室內(nèi)導(dǎo)航。

超寬帶 (UWB) 或低功耗藍(lán)牙 (BLE) 等傳統(tǒng)實時定位系統(tǒng)技術(shù)依賴射頻 (RF) 通信層進(jìn)行測距，類似于 GNSS 背后的操作原理。由于光速如此之快，并且移動設(shè)備和錨定設(shè)備之間的距離很小，因此整個網(wǎng)絡(luò)的高精度計時極其重要。傳統(tǒng)系統(tǒng)通常依賴于在用于測距的同一射頻通信層中運(yùn)行的虛擬計時網(wǎng)絡(luò)，以足夠高的精度同步內(nèi)部時鐘，以實現(xiàn)足夠的定位。

這種傳統(tǒng)實時定位系統(tǒng)架構(gòu)的幾個問題限制了其準(zhǔn)確性和魯棒性。依靠單個射頻通信層進(jìn)行時間同步和測距，使得超精 確定位所需的精 確計時變得極具挑戰(zhàn)性，因為同步系統(tǒng)組件的信號與被計時的信號以相同的速度傳播！   

此外，時間同步過程的高度關(guān)鍵性質(zhì)意味著通信層的任何故障都可能對整個系統(tǒng)的功能和精度產(chǎn)生更深遠(yuǎn)的影響。UWB 等系統(tǒng)典型的寬頻譜、短脈沖 RF 信號很容易被托盤貨架、叉車和其他工業(yè)機(jī)械等金屬物體吸收，通常會導(dǎo)致通信中斷或丟失。 

ZeroKey的量子RTLS技術(shù)利用超聲波通信進(jìn)行測距，實現(xiàn)1.5毫米3D定位精度，比U WB系統(tǒng)精度提高100倍。 由于聲音傳播速度要慢得多，因此實現(xiàn)精 確定位所需的計時精度顯著降低。Quantum RTLS使用獨(dú)立的RF通信層進(jìn)行調(diào)度和計時操作，加上顯著降低的計時要求，消除了UWB典型的計算密集型、帶寬密集型濾波和來回錯誤檢查系統(tǒng)。

每個 Quantum RTLS 移動設(shè)備同時發(fā)出超聲波信號和 RF“測量消息”，附近的錨點(diǎn)會接收該信號。 測量消息用于定義發(fā)送超聲波信號的時刻，并通過比較到達(dá)接收器的經(jīng)過時間，計算信號的飛行時間。 移動設(shè)備和錨點(diǎn)之間的精 確距離是通過飛行時間和聲速來確定的（同時還考慮了當(dāng)?shù)丨h(huán)境變量，例如氣溫）。憑借每個錨點(diǎn)的四個或更多范圍和已知位置，該系統(tǒng)實現(xiàn)了無與倫比的1.5毫米實時3D定位精度。

安全、穩(wěn)健的架構(gòu)

Quantum RTLS 降低的功耗為以太網(wǎng)供電 (PoE) 部署架構(gòu)提供了選擇。這樣，錨點(diǎn)捕獲的范圍就可以通過有線方式發(fā)送到計算最終位置的本地服務(wù)器，從而減少在可能存在干擾的繁忙環(huán)境中對無線通信的依賴。Quantum RTLS PoE 架構(gòu)還提高了整體系統(tǒng)安全性，因為唯 一的無線 RF 通信是移動設(shè)備發(fā)送到附近錨點(diǎn)的加密“測量消息”，通知它們傳入的超聲波信號。

輕量級硬件選項

與其他系統(tǒng)提供的硬件相比，與超聲波測距相關(guān)的低能耗和減少的計時負(fù)擔(dān)使得 Quantum RTLS 移動跟蹤器非常輕巧。QTM-DCM10等產(chǎn)品具有極長的電池壽命（長達(dá) 6 個月），而可充電QTM-DWR10腕帶的低調(diào)外形可根據(jù)人體工學(xué)跟蹤人員的手部動作，從而實現(xiàn)以人為本的工作流程的超精 確監(jiān)控和建模。

始終可用的定位

通過將機(jī)載慣性測量單元( IMU )與ZeroKey專有的傳感器融合算法相集成，Quantum RTLS將慣性航位推算與超聲波測距相結(jié)合，實現(xiàn)始終可用的定位并提高更新率。例如，如果由于自動叉車在密集的貨架下方移動而導(dǎo)致移動設(shè)備無法與足夠的錨點(diǎn)通信，則Quantum RTLS 仍然可以準(zhǔn)確地確定機(jī)器的位置，直到它返回到足夠的錨點(diǎn)范圍內(nèi)，以支持定位精度1.5米。

先進(jìn)的噪聲過濾

工廠和其他工業(yè)環(huán)境會產(chǎn)生大量超聲波噪聲，其中一些噪聲可能與 Quantum RTLS 處于相同的工作范圍內(nèi)。幸運(yùn)的是，即使在嘈雜的環(huán)境中，超聲波測距也很普遍，自然界中的例子就證明了這一點(diǎn)：大規(guī)模群體中的蝙蝠由于能夠在人群中識別自己獨(dú)特的聲音而成功地導(dǎo)航和狩獵。得益于大量現(xiàn)場測試支持的先進(jìn)噪聲過濾算法，即使在噪聲機(jī)械較多的動態(tài)工業(yè)環(huán)境中，Quantum RTLS 也能保持前所未有的定位精度。

自動校準(zhǔn)錨網(wǎng)絡(luò)

準(zhǔn)確的范圍對于確定每個移動跟蹤器的最終位置非常重要，但準(zhǔn)確定義錨網(wǎng)絡(luò)的位置也同樣重要。在 GNSS 示例中，地面站使用雷達(dá)和激光跟蹤將軌道詳細(xì)信息傳達(dá)給衛(wèi)星，從而準(zhǔn)確確定其位置。傳統(tǒng)的室內(nèi)定位系統(tǒng)（如UWB和BLE）缺乏測距精度，無法準(zhǔn)確自測錨網(wǎng)絡(luò)。相反，他們通常依靠耗時的手動測量來確定每個錨安裝后的位置。

ZeroKey 的量子 RTLS 技術(shù)可以在安裝后使用移動到錨點(diǎn)和錨點(diǎn)到錨點(diǎn)校準(zhǔn)算法準(zhǔn)確地自我調(diào)查錨點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)，只需用戶在跟蹤空間周圍移動移動跟蹤器即可。完成后，系統(tǒng)會執(zhí)行繁重的工作來確定網(wǎng)絡(luò)中每個錨點(diǎn)的準(zhǔn)確坐標(biāo)。

Quantum RTLS 是世界上最精 確的 3D 實時定位系統(tǒng)。該技術(shù)通過以 1.5 毫米 3D 精度進(jìn)行實時數(shù)字孿生操作，徹底改變了制造流程，使其成為全球工廠領(lǐng)先的 RTLS。