由于GPS在室內(nèi)信號(hào)不佳,無(wú)法用于室內(nèi)定位。但室內(nèi)定位的需求廣泛,許多應(yīng)用都需要定位室內(nèi)空間中人員或者物品的位置,特別是倉(cāng)庫(kù)管理。
其中TOF測(cè)距是其中一種射頻定位算法,它屬于雙向測(cè)距技術(shù),利用數(shù)據(jù)信號(hào)在一對(duì)收發(fā)機(jī)之間往返的飛行時(shí)間來(lái)測(cè)量?jī)牲c(diǎn)間的距離。
測(cè)量步驟:
1.測(cè)量主機(jī)發(fā)出數(shù)據(jù)信號(hào)和接收到從機(jī)應(yīng)答信號(hào)的時(shí)間間隔記為T(mén)t
2.測(cè)量從機(jī)收到主機(jī)的數(shù)據(jù)信號(hào)和發(fā)出應(yīng)答信號(hào)的時(shí)間間隔記為T(mén)r
3.信號(hào)在這對(duì)主從機(jī)之間的單向飛行時(shí)間Tf=(Tt-Tr)/2,則兩點(diǎn)間的距離d=c*Tf,其中c表示電磁波傳播速度。
SX1280是semtech新推出的基于LoRa調(diào)制的2.4G可測(cè)距芯片。SX1280除常用的無(wú)線通訊功能外,還集成了TOF(time-of-flight)測(cè)距功能。
優(yōu)點(diǎn):
該算法已集成在芯片中,僅需簡(jiǎn)單操作,即可得到測(cè)距結(jié)果,可供用戶快速實(shí)現(xiàn)室內(nèi)定位。
實(shí)現(xiàn)方案:
本算法最少需要5個(gè)帶有SX1280芯片的無(wú)線模塊實(shí)現(xiàn)。其中需要一個(gè)中心,三個(gè)基站和至少一個(gè)定位模塊。
- 中心負(fù)責(zé)接收和統(tǒng)計(jì)定位模塊的距離信息,并上傳給服務(wù)器。
- 三個(gè)基站作為測(cè)距中的從機(jī),需均勻安裝在倉(cāng)庫(kù)內(nèi),供定位模塊測(cè)算距離。
- 定位模塊安裝在需定位的貨物上,作為測(cè)距中的主機(jī)分別測(cè)量與三個(gè)基站的距離(測(cè)距狀態(tài)),并將這三個(gè)距離上傳到中心(通訊狀態(tài))。
具體步驟如下:
1、定位模塊處于接收狀態(tài)
2、中心發(fā)送獲取定位信息指令給定位模塊
3、定位模塊切換到測(cè)距狀態(tài)
4、定位模塊與基站1測(cè)距,獲得距離d1
5、定位模塊與基站2測(cè)距,獲得距離d2
6、定位模塊與基站3測(cè)距,獲得距離d3
7、定位模塊切換到通訊狀態(tài)
8、定位模塊將d1,d2,d3上傳到中心
9、中心d1,d2,d3上傳給服務(wù)器。