Lagerpositionierungssystem basierend auf dem SX1280-Chip

Aufgrund des schlechten Innensignals kann GPS nicht für die Innenpositionierung verwendet werden. Der Bedarf an Indoor-Positionierung ist jedoch groß und viele Anwendungen müssen die Position von Personen oder Objekten im Innenraum lokalisieren, insbesondere in der Lagerverwaltung.

TOF-Ranging ist ein Algorithmus zur Radiofrequenz-Positionierung (RF), der zur Zwei-Wege-Ranging-Technologie gehört. Er nutzt die Datensignale zur Flugzeit zwischen Sender und Empfänger, um die Entfernung zwischen zwei Punkten zu messen.

Messschritte:

1. Messen Sie das Zeitintervall zwischen dem Senden des Datensignals durch den Master und dem Empfang des Slave-Antwortsignals, notieren Sie es als Tt.

2. Messen Sie das Zeitintervall zwischen dem Empfang des Datensignals vom Master durch den Slave und dem Senden des Antwortsignals, notieren Sie es als Tr.

3. Die einfache Flugzeit des Signals zwischen Master und Slave: Tf=(Tt-Tr)/2. Der Abstand zwischen den beiden Punkten: d=c*Tf, c stellt die Ausbreitungsgeschwindigkeit elektromagnetischer Wellen dar.

SX1280 ist ein 2,4-G-Entfernungsmesser-Chip, der auf der von semtech neu eingeführten LoRa-Modulation basiert. Zusätzlich zu den häufig verwendeten drahtlosen Kommunikationsfunktionen verfügt der SX1280 auch über eine TOF-Entfernungsmessungsfunktion (Time-of-Flight).

Vorteil:

Der Algorithmus wurde in den Chip integriert und die Entfernungsergebnisse können mit einfachen Vorgängen erhalten werden, mit denen Benutzer schnell eine Positionierung in Innenräumen realisieren können.

Umsetzungsplan:

Dieser Algorithmus benötigt mindestens 5  Funkmodule mit SX1280-Chip, er erfordert eine Zentrale, drei Basisstationen und mindestens ein Positionierungsmodul.

◆ Das Zentrum ist dafür verantwortlich, die Entfernungsinformationen des Positionierungsmoduls zu empfangen, zu zählen und auf den Server hochzuladen.

◆ Die drei Basisstationen, die bei der Entfernungsmessung als Slaves verwendet werden, müssen gleichmäßig im Lager installiert werden, damit das Positionierungsmodul die Entfernung berechnen kann.

◆ Das Positionierungsmodul wird auf den zu ortenden Gütern installiert, misst in der Mitte die Abstände zwischen den drei Basisstationen separat (Entfernungsstatus) und lädt diese drei Abstände in die Mitte hoch (Kommunikationsstatus).

Konkrete Schritte sind wie folgt:

1. Das Positionierungsmodul befindet sich im Empfangszustand.

2. Das Zentrum sendet die Anweisung, Positionierungsinformationen zu erhalten, an das Positionierungsmodul.

3. Das Positioniermodul wechselt in den Ranging-Zustand.

4. Das Positionierungsmodul misst die Entfernung zur Basisstation 1 und ermittelt die Entfernung d1.

5. Das Positionierungsmodul misst die Entfernung zur Basisstation 2 und ermittelt die Entfernung d2.

6. Das Positionierungsmodul misst den Abstand zur Basisstation 3 und ermittelt den Abstand d3.

7. Das Positioniermodul wechselt in den Kommunikationszustand.

8. Das Positionierungsmodul lädt d1, d2, d3 in die Mitte hoch.

9. Das Zentrum lädt d1, d2 und d3 auf den Server hoch.