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5G来临,带你了解室内定位可视化的实现

供稿:工业物联网老虎 2020/12/10 10:20:45

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  • 关键词: 数据可视化 工业物联 智慧工厂 物联网 5G
  • 摘要:随着物联网技术的发展,人们在室内活动的时间更长,围绕人员、物体的室内位置服务需求愈加强烈,室内定位技术将在企业管理、安防监护、应急救援、智慧养老等领域发挥重要作用。

现代工业化的推进在极大加速现代化进程的同时也带来的相应的安全隐患,在传统的可视化监控领域,一般都是基于 Web SCADA 的前端技术来实现 2D 可视化监控,本系统采用 Hightopo 的 HT for Web 产品来构造轻量化的 3D 可视化场景,该 3D 场景从正面展示了一个现代化工厂的现实场景,室内定位包括工厂工人的实时位置、电子围栏的范围、现场的安全情况等等,帮助我们直观的了解当前工厂人员的安全状况。

 

工厂人员实时定位效果及电子围栏效果

 

工厂人员轨迹图效果

 

系统分析

1、室内定位行业定义及核心技术分类

室内定位指采用无线通讯、基站定位、惯性导航定位等多种技术集成,实现人员、物体等在各种室内场景下的位置监控。室内定位的应用需求来自安防监控、应急救援、智能看护、精准营销、智能工厂及智能交通等领域。

按定位原理的不同,主流的室内定位技术可分为四大类:

(1)基于传感器的室内定位技术:红外线、超声波、惯性导航、计算机视觉;

(2)基于射频信号的室内定位技术:WiFi、蓝牙、ZigBee、蜂窝网络、射频识别、超宽带;

(3)融合定位技术:不同传感器进行位置信息融合;

(4)地磁定位技术:利用室内环境中不同点位地磁场强度差异进行定位。

 

2、室内位置服务需求量迅速增长

随着万物互联时代的到临,社会生活各个层面对室内位置服务需求不断增加。

以企业管理应用为例,室内定位系统可用于企业内部人员、设备、货物的管理与监控,可通过 ZigBee 传感器技术,以信号强弱来锁定员工位置,且与门禁系统结合,拒绝无权限人员进入限制区域。此外,室内定位系统通过在所有的设备、货物上安装RFID电子标签,可对设备、货物的移动轨迹进行动态监控,实现自动化管理。

 

3、推进5G可为室内定位技术的发展提供技术支持

通信是精准定位的基础,通信能力决定了位置服务的质量。中国积极参与了全球 5G 标准制定,凭借着 5G 专利全球申请数量第一的优势,引领 5G 技术在全球的发展。5G 的特点是多天线、基站布局密集,能大幅提升通信终端的带宽,与室内定位导航结合将产生强大的联合效应。5G 通信网络在未来可直接发射位置信号,跳过改造原有通信网络这一步骤,还能连带解决基站、信号体制、手机芯片和终端的问题,给室内定位系统的应用提供了强大的技术支持。基于 5G 技术的室内位置服务将拥有定位精确、响应快速的特点,高精度室内定位将为物流、智慧城市、智慧社区等业务创造新的服务模式。

 

效果实现

系统实现上通过 2D 与 3D 的融合,展示了工厂人员安全管理的室内定位可视化系统,功能涵盖人员实时定位、人员历史轨迹回放、设置电子围栏以及警告触发机制。在工厂作业运作的时候,可以实时了解人员的位置进行人员的工作安排和区域划分;在工作期间,对高危环境进行电子围栏的设立,越界则通过警报告诫危险环境使人员撤离,可以充分保障作业人员的安全;工作完成后,可以通过人员轨迹的回放,查看运作路线用于故障排除作为可靠的依据。

 

一、工厂运作以及人员的实时定位

三维可视化系统全方面展示了工厂内部的场景细节,以及工厂炼铁工艺流程的运作,在机器作业的环境下,对于人员进行了实时的位置定位,不仅可以有效地了解人员的位置并进行工作上安排,也可以查看人员位置来有效预防危险的发生。

 

二、工厂设定电子围栏——人员点名区域以及报警区域

工人在工厂内作业的情况下,划分出高危区域,预警不小心进入的人员,可以安全有效地预防危险环境下出现的状况。

 

三、风格的选择——线框模式

风格的采用,不仅可以沿用传统的写实风格,也可以使用酷炫的线框模式,虚化工厂内部的结构,有效地突出运作机器和人员的位置,更好地进行工厂内的审查以及作业范围的判断。

 

总结

中国室内定位行业市场竞争激烈,已经形成四大梯队差异化竞争格局。从市场份额来看,四大梯队公司总共占据了 80%-90% 的市场份额,参与竞争企业数量少,市场竞争相对集中。随着移动通信技术的升级换代,4G 正在向 5G 演进更迭中,室内定位精度要求也更高,推动了高精度定位技术的发展。随着物联网技术的发展,人们在室内活动的时间更长,围绕人员、物体的室内位置服务需求愈加强烈,室内定位技术将在企业管理、安防监护、应急救援、智慧养老等领域发挥重要作用。

审核编辑(王静)
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