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无线定位技术-zigbee产品的优势

时间:2018-04-09 点击次数:5445
  随着智慧工厂时代的到来,在人员安全问题较为重要的行业,比如矿井、化工厂、发电厂等危险品生产企业里,为了避免人员安全事故的出现,各家企业都逐步装备了人员定位系统。对于人员的定位技术可谓是种类繁多,但是各技术之间还是有不小的差别。在室外可以利用GPS对人员进行定位,但是在室内GPS信号由于建筑物的遮挡、钢筋水泥lll对信号的干扰、定位精度不高等因素使其无法正常使用。下面我们来看一下常用技术的优劣势对比:
 
  1、WI-FI技术(功耗高、稳定性差)
 
  Wi-Fi定位应用采用在区域内安置无线基站,根据待定位 Wi-Fi 设备的信号特征,结合无线基站的拓扑结构,综合确定待定位 Wi-Fi 设备的坐标。Wi-Fi 定位技术便于利用现有的无线设备实现定位功能,但由于 Wi-Fi 的安全性较差,功耗较高,频谱资源已趋近饱和,因此,不利于终端设备的长期携带和大规模应用。
 
  2、射频识别RFID技术 (只能实现区域定位)
 
  它是利用电磁感应原理,通过无线激发近距离无线标签,实现信息读取的技术。射频识别距离从几厘米到十几米。RFID 用于人员定位的典型应用来自人员考勤系统的拓展,主要进行人员是否存在于某个区域的辨识,不能做到实时跟踪,并且定位应用还没有标准的网络体系,因此,不适用于大型设备的巡检,人员安全的确认等用途。
 

  3、UWB技术(成本高、精度好)
 
  UWB(Ultra Wideband)是一种无载波通信技术,利用纳秒至微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据,通常利用TDoA(到达时间差)和ToF(时间到达)算法实现人员或物品位置的信息。此外,对所需定位的物品或人员UWB技术需要铺设基站和佩戴标签。UWB技术zui高可实现厘米级的定位水平,但是定位成本很高,适用于定位面积小,高经济附加值的行业,在工厂领域动辄大几百万的投入,和对人的厘米级定位有点“大才小用”。
 
  4、ZigBee定位技术(适用于人员定位领域)
 
  ZigBee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率。主要适合用于自动控制和远程控制领域。正是其在工业领域的特点,其干扰性、低功耗、全双工、免布线等特点,就具备了定位系统的基础性能,其在通信协议栈和算法处理后可实现性价比极高的标签定位系统。定位精度可达3m,局部地区精度1m,完全满足工厂领域在成本控制前提下对人员的定位需求。
 
  针对项目现场复杂的环境,新锐科创创造性的把zigbee定位方式进行升级,*:把单点感应定位、两点直线定位和三点平面定位进行整合,根据基站所处的位置不同,调整定位策略,确保复制环境下的定位效果。第二:系统不单纯依靠RSSI信号值进行处理,同时利用先进的飞行时间算法(TDoA)对信号进行优化处理,使无线信号zui大程度不受外界因素的干扰。
 
  以Zigbee技术组网和定位有如下优点:
 
  定位精度高:公司定位在原有zigbee协议栈基础上进行升级优化,使定位精度达到3米,局部定位精度1米,充分满足工厂对工人实时定位的需求。
 
  数据安全:Zigbee技术*的128k加密算法,抗干扰能力强,可防止数据的泄露和无线信号的干扰。
 
  节能低功耗:公司识别卡在协议上对电池使用作了优化,使定位卡的电池更加耐用。电池的工作时间可以达到一年以上,同时低功耗对人体的辐射也很低,相当于手机万分之一。
 
  免布线:产品在项目实施过程中只需要把电源线部署到设备安装位置即可,不需要额外的其他布线,省去大量的布线成本,更便于日常的维护、排障;
 
  全双工通信:,公司产品在通信商上采用全双工通信,实现了发射端和接收端的双向互动的通讯方式,确保数据再上传和下发的过程中信号能有效接收。
 
  海量地址空间:扩展了控制的地址,高达6万4千个地址,在一些大型工厂项目中,不受节点的限制。
 
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