پیشرفت های فناوری جدید برای ناوبری داخلی
به لطف GPS به راحتی می توان از مکانی به مکان دیگر پیمایش کرد، اما پس از اینکه واقعاً به آنجا رسیدید چه می شود – در مورد ناوبری در داخل خانه چطور ؟ از مکانهای تفریحی گرفته تا ساختمانهای در آتش، موقعیتهای زیادی وجود دارد که ردیابی مکان داخلی مفید است. فناوری جیپیاس در داخل ساختمانها کار نمیکند، اما اکنون روشهای دیگری در دست توسعه است که ناوبری در داخل ساختمان را نیز ممکن میسازد.
ناوبری داخلی از طریق WiFi
با توجه به حاشیه خطای نسبتاً زیاد مرتبط با GPS (حدود 10 متر) و این واقعیت که سیگنال های آن ضعیف هستند و از همان ساختمانی که در آن هستید منعکس می شوند (پدیده ای که به آن تداخل چند مسیری گفته می شود)، هنگام تلاش برای پیمایش در داخل خانه نمیتوانیم به همان فناوری تکیه کنیم که در خارج هستیم.
بر اساس یک مقاله ماه نوامبر از IEEE Spectrum ، محبوب ترین تکنیک در حال حاضر برای ناوبری در فضای داخلی استفاده از ترکیبی از تلفن هوشمند کاربر نهایی و نقاط دسترسی WiFi برای تعیین مکان است. تلفن های هوشمند حاوی گیرنده های رادیویی هستند که می توانند سیگنال های شبکه WiFi و تلفن همراه را دریافت کنند، چیزی که چندین شرکت ناوبری در تلاش هستند تا از آن استفاده کنند. از طریق نرم افزار نصب شده در تلفن کاربر نهایی، نقاط قوت این سیگنال ها سپس تجزیه و تحلیل و با پایگاه داده آنلاین شرکت خاص مقایسه می شود و الگوریتم های خاصی برای محاسبه مکان کاربر اجرا می شود. نقشههایی که مکان را تجسم میکنند و مسیرها را نشان میدهند بر اساس پلانهای طبقهای هستند که توسط مالک مکان – خواه یک مرکز خرید، فرودگاه یا موزه – یا شرکت مکانیابی که آنها استخدام میکنند، بارگذاری شدهاند. آزمایشهایی با پلانهای طبقه جمعسپاری نیز انجام شده است.
این روش مشکل GPS داخلی را حل می کند و طبق مطالعه ای که در مقاله فوق الذکر IEEE Spectrum ذکر شد ، می توان مکان را با دقت 1.5 متر محاسبه کرد. بنابراین، ناوبری WiFi به طور قابل توجهی حاشیه خطا را کاهش می دهد، به احتمال زیاد به اندازه ای که خریداران را به فروشگاه درست در مرکز خرید یا دروازه مناسب در فرودگاه می آورد. اما اگر نیاز به دقت بیشتری داشته باشید ، یا اگر نقطه اتصال وای فای وجود نداشته باشد، چه؟
کمک به آتش نشانان برای حرکت در داخل ساختمان های در حال سوختن
ابزارهای ناوبری داخلی علاوه بر بهبود زندگی روزمره مسافران و خریداران با سهولت یافتن راه، کاربرد بالقوه تری دارند: به آتش نشانان کمک می کنند تا قربانیان را در داخل ساختمان های در حال سوختن قرار دهند و سپس به محل امن بازگردند. البته، در این سناریو، بسیار مهم است که فناوری ناوبری فوقالعاده دقیق باشد و تکیه بر نقاط دسترسی وایفای غیرممکن باشد (ممکن است در اثر آتش سوزی از بین رفته باشند یا برای شروع وجود نداشته باشند).
پس از فاجعه 11 سپتامبر، وزارت امنیت داخلی ایالات متحده بر روی فناوری ناوبری جدید به طور خاص برای آتش نشانان کار می کند . معلوم شد که این کار ساده ای نیست و نتایج حاصل از فروشندگان تجاری از خیلی گران برای استقرار تا خیلی بزرگ یا نادقیق متغیر است. در نهایت، امنیت داخلی تصمیم گرفت سیستم خود را توسعه دهد و سه دستگاه را با هم ترکیب کرد تا فرماندهان حادثه بتوانند مکانها و موارد حیاتی آتش نشانان را بررسی کنند.
اولین دستگاه، سیستم پاسخگویی مکان جغرافیایی و ناوبری برای پاسخگویان اضطراری (GLANSER) نام دارد. GLANSER که از یک باتری سبک وزن، فناوری ناوبری و یک رادیو مایکروویو تشکیل شده است، سیگنالهایی را با فرکانس 900 مگاهرتز به یک ایستگاه پایه مجهز به USB متصل به رایانه لپتاپ ارسال میکند. به این ترتیب، فرمانده حادثه میتواند هر یک از اعضای خدمه را در هر مرحله دنبال کند. بهروزرسانی اطلاعات حیاتی اعضای خدمه از طریق دستگاه دومی به نام سیستم ارزیابی سلامت فیزیولوژیکی برای پاسخدهندگان اضطراری امکانپذیر است.(PHASER). اگر یکی از آتش نشان ها به کمک نیاز داشته باشد، PHASER به فرمانده هشدار می دهد و آتش نشان دیگری می تواند با کمک GLANSER او را پیدا کند. یک محدودیت در اینجا فرکانس مایکروویو است. می توان آن را به راحتی توسط دیوارها یا سایر رسانه های مشابه مسدود کرد.
دستگاه سوم برای مبارزه با این موضوع طراحی شده است. پلتفرم حسگر هوشمند بی سیم برای پاسخگویان در مواقع اضطراری(WISPER) یک روتر خود تغذیه است که هم ضد آب است و هم می تواند دمای بالای 260 درجه سانتی گراد یا 500 درجه فارنهایت را تحمل کند. این دستگاه شامل یک رادیو دیجیتال دو طرفه، آنتن و یک سلول لیتیومی 3 ولتی در بسته بندی است که اندازه آن تقریباً 2.5 سانتی متر مربع و ضخامت 1.3 سانتی متر است. بر اساس ایده رها کردن یک دنباله پودر سوخاری، هر آتش نشان به پنج روتر WISPER در یک قوطی ضدآب مجهز شده است و هنگامی که آنها از محدوده GLANSER خارج می شوند، ایستگاه پایه درخواست می کند که یک روتر از قوطی انداخته شود. سپس روترها شبکه ای را تشکیل می دهند که می تواند برای کمک به مکان یابی آتش نشان استفاده شود. اگر روتر از بین برود یا مسدود شود چه؟ شبکه به طور خودکار در بین روترهای فعال پیکربندی می شود.
فرکانسهای مگاهرتز و فناوری رادیویی باند فوقعرض
برای موقعیتهای غیر اضطراری، پیشرفتهایی برای مقابله با مشکل GPS داخلی به روشهای مختلف انجام میشود. به عنوان مثال، یک شرکت دستگاهی را توسعه داده است که با فرکانس پایین تر از WiFi، حدود 1 مگاهرتز، کار می کند و در میدان نزدیک فرستنده کار می کند. در این ناحیه میدان های الکتریکی و مغناطیسی فرستنده در فازهای مختلف بالا و پایین می روند. با راهاندازی گیرندههای ثابت حاوی آنتنهایی که میدانهای الکتریکی و مغناطیسی را اندازهگیری میکنند و با استفاده از اختلاف فاز وابسته به فاصله، میتوان مکان یک برچسب فرستنده را در رابطه با گیرندههای ثابت محاسبه کرد. این روش ظاهراً تا حدود 40 سانتی متر دقیق استداخل ساختمانی که قبلاً نقشه برداری شده بود. با این حال، یکی از معایب آن، عمر باتری کوتاه است، که نتیجه مستقیم مقدار زیادی انرژی مصرفی برچسب ها است. با توجه به مقاله IEEE Spectrum ، عمر باتری کوتاه در ترکیب با اندازه بزرگ آن، این سیستم را برای عرضه در بازار انبوه کمتر امیدوار می کند.
در سال 2012، فوجیتسو و NICT یک سیستم پشتیبانی ناوبری برای نابینایان را با استفاده از فناوری امواج رادیویی فراعریض (IR-UWB) توسعه دادند . IR-UWB یک روش کم مصرف و با دقت بالا است که به لطف محدوده فرکانس رادیویی گسترده ای که در آن کار می کند و پالس های کوتاه نانوثانیه ای که منتشر می کند، است. این سیستم با قرار دادن ایستگاه های پایه در سرتاسر ساختمان مورد نظر، یک ایستگاه تلفن همراه و یک گوشی هوشمند با برنامه نقشه برداری نصب شده برای کاربر نهایی، ایستگاه های سیار در مقصد و رایانه ای که همه چیز را کنترل می کند (یک رایانه شخصی کنترلی) کار می کند .). ایستگاه های پایه در ابتدا فاصله بین آنها و همه ایستگاه های متحرک را ترسیم می کنند، سپس رایانه کنترلی داده های موقعیت یابی را بر اساس اندازه گیری های مختلف در زمان واقعی محاسبه می کند. در نهایت، دادههای موقعیت از طریق بلوتوث به ایستگاه تلفن همراه کاربر نهایی و همچنین به تلفن هوشمند آنها ارسال میشود و دستورالعملهای صوتی در مورد مکان مراجعه ارائه میشود.
بعد چه می شود؟
در حالی که در حال حاضر تحقیقات و توسعه زیادی برای طراحی فناوری ناوبری داخلی قابل اعتماد در حال انجام است، به نظر می رسد فضای کمی برای بهبود وجود داشته باشد. به نظر می رسد چالش اصلی این است که بفهمیم چگونه می توان به دقت مکان، قابلیت حمل و ماندگاری باتری همه در یک – و با قیمت پایین دست یافت. آیا پیشرفتهای جدید دیگری در فناوری محلیسازی داخلی دیدهاید که در اینجا به آن اشاره نکردهایم؟
- لینک دانلود به صورت پارت های 1 گیگابایتی در فایل های ZIP ارائه شده است.
- در صورتی که به هر دلیل موفق به دانلود فایل مورد نظر نشدید به ما اطلاع دهید.
برای مشاهده لینک دانلود لطفا وارد حساب کاربری خود شوید!
وارد شویدپسورد فایل : پسورد ندارد گزارش خرابی لینک
دیدگاهتان را بنویسید