RTLS

RTLS technologie TDoA

Real Time Location System (RTLS) je založen na UWB širokopásmovém rádiovém přenosu. Pomocí několika kotev (zpravidla 4, ale minimálně 3) je vytvořena buňka RTLS systému sledující určitý prostor. Potřebná vzdálenost mezi kotvami a tedy pokrytý prostor jednou buňkou je závislý na členitosti sledovaného prostoru a také na vstupním požadavku na přesnost celého systému. RTLS čip je aktivní a vyšle impulz, který je následně zachycen jednotlivými kotvami. V buňce se pomocí triangulace vypočítá poloha čipu, a to z časů příjmu signálu z jednotlivých kotev. Čipy vysílají impulzy s frekvencí podle svého nastavení. Jejich frekvence omezuje nebo naopak prodlužuje výdrž baterie v čipu.

TDoA

rgutrack používá metodu TDoA, tedy rozdíl času příjmu signálu. Tento způsob je sice náročný na vývoj a nasazení, protože kotvy musí být časově synchronizovány a musí pokrýt celý sledovaný prostor. Na druhou stranu pak metoda TDoA umožňuje sledování velkého množství čipů (až tisíce čipů současně) a má nejnižší energetické nároky pro čipy (výdrž baterie CR2032 je až 7 let při frekvenci 0,1 Hz).

TWA

TWA je další obecně používaná metoda v UWB. TWA spočívá v tom, že jednotlivé prvky (čipy a kotvy) mezi sebou vzájemně komunikují a pomocí času odeslání signálu a času příchodu odpovědi vypočítají přímo vzdálenost mezi sebou a odpovídajícím prvkem. Tato metoda je jednoduchá pro vývoj a nasazení, ale má vysokou spotřebu energie, která se promítá v nízké výdrži baterií v mobilních čipech.

UWB technologie

Jedná se o ultra-širokopásmovou bezdrátovou technologii pro komunikaci krátkého dosahu při využití velké části rádiového spektra. Je schopna měřit čas šíření rádiových vln, čehož se využívá pro přesné měření vzdálenosti v řádech cm. Kromě změření času lze také přenést omezený objem dat s velmi nízkou energetickou náročností. UWB využívá standardy IEEE 802.15.4a a 802.15.4z.

UWB vs. Bluetooth, RFID, WIFI a GPS

Bluetooth a WIFI byly vyvinuty pro přenos dat RFID pro elektronickou identifikaci. Až posléze se začalo využívat toho, že dokáží při určitém výkonu s nějakou přesností určit také polohu zařízení v prostoru. Výsledek je pak velmi malá přesnost. Případné zpřesnění signálu sebou přináší vysokou cenu. UWB bylo od začátku koncipováno pouze pro určení polohy v prostoru. Jeho výhodou je tedy nejpřesnější určení polohy, a to současně s nejnižšími náklady a nejnižší spotřebou energie. Jediný systém vyvinutý také pro určování polohy je GPS, který je ale využitelný pro odlišné případy. GPS dosahuje o mnoho horší přesnosti v jednotkách metrů a funguje pouze venku, ideálně na otevřeném prostranství za cenu velmi vysoké spotřeby energie. UWB i GPS si tedy nekonkurují, ale jsou určeny pro úplně jiné aplikace a pokrytí odlišných potřeb.