قامت MIT بتطوير نظام تحديد المواقع بدقة Wi-Fi بدقة عشرية

تعد تقنية الأقمار الصناعية لنظام تحديد المواقع العالمي (GPS) رائعة لملاحين السيارات وتتبع الصواريخ ، ولكنها لا تعمل عمليًا في المباني. هناك العديد من "العكازات" للملاحة الداخلية - التثليث من النقاط الساخنة المحيطة يغير باستمرار إحداثياتها ، عبر منارات الراديو ، إلخ. ولكن بالكاد يمكن مقارنة أي من هذه الطرق بسهولة الاستخدام والدقة باستخدام تقنية Chronos الجديدة التي تم تطويرها في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا.

يعمل نظام Chronos ببراعة ببساطة وكفاءة. الفكرة الرئيسية هي أن جهاز استقبال ومرسل Wi-Fi يحاكيان محطات الراديو ذات النطاق العريض المتعدد جيجاهيرتز وبث الإشارة في نفس الوقت على الفور في جميع النطاقات المتاحة.في منطقة 2.4 جيجا هرتز و 5 جيجا هرتز ، يوجد 35 نطاق تردد يتم البث عليه.



عند كل تردد ، تتراكم المرحلة بسرعات مختلفة. يقوم جهاز الإرسال بالتبديل بين نطاقات كل 2-3 ميكروثانية ، ويقارن جهاز الاستقبال فرق الطور في كل مرة. بهذه الطريقة ، يحسب نظام Chronos المسافة الدقيقة بين الأجهزة.

على سبيل المثال ، إذا كانت المسافة بين جهاز الاستقبال وجهاز الإرسال 0.6 متر ، فستتزامن الأطوار بترددات مختلفة في 2 نانو ثانية ، كما هو موضح في الرسم التوضيحي.



إذا كان الجهاز يحتوي على العديد من هوائيات Wi-Fi ، كما هو الحال في معظم الهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة الحديثة ، فسيحسب Chronos الزاوية بين الأجهزة ، أي في أي اتجاه يكون كل منهما من الآخر. وبالتالي ، عند معرفة إحداثيات نقطة الوصول ، يمكنك تحديد الإحداثيات الدقيقة لكل هاتف ذكي / كمبيوتر محمول متصل بنقطة الاتصال هذه.


وضع مستقبلات Wi-Fi أثناء تجربة في بيئة حقيقية

أثناء تجربة في بيئة حقيقية مثل شقة أو غرفة متعددة الغرف ، حدد Chronos موقع الأجهزة على معدات W-Fi التجارية القياسية بمتوسط ​​دقة 65 سم في خط الرؤية المباشر (LOS) و 98 سم في الرؤية غير المباشرة (NLOS) ، فهي أكثر دقة عدة مرات من GPS. دقة التوطين دقة


المسافة




لاحظ المخترعون أن مثل هذا النظام يمكن أن يجد تطبيقات مختلفة. على سبيل المثال ، يمكن أن يحل محل كلمات المرور في النقاط الساخنة للبرامج التجريبية. سيقوم مالك المقهى أو الشقة بتكوين جهاز التوجيه بحيث يمكنك الاتصال به فقط من داخل محيط الشقة أو المقهى!



توجد حالة استخدام أخرى في أنظمة تحديد المواقع متعددة المروحيات ، بحيث يحافظ الجهاز تلقائيًا على مسافة آمنة من الشخص (جيدًا ، أو العكس بالعكس - للتوجيه ، للأغراض العسكرية).

نظرًا لأن Wi-Fi متوفر في جميع الهواتف الذكية تقريبًا ، فإن Chronos رائع لأنظمة تحديد المواقع الداخلية.

صحيح ، في التنفيذ الحالي هناك قيود معينة. لتنشيط النظام ، لن تحتاج فقط إلى تثبيت التطبيق المناسب أو ترقية البرامج الثابتة ، ولكن أيضًا إجراء معايرة واحدة للهاتف الذكي / الكمبيوتر المحمول لنقطة وصول محددة. بالإضافة إلى ذلك ، تستغرق عملية قياس الإشارات في جميع الترددات حوالي 0.1 ثانية ، لذلك هناك بعض الأخطاء إذا تحرك الجهاز. ولكن في بعض الحالات ، من السهل تعويض هذا الخطأ ، مع معرفة سرعة واتجاه الحركة (على سبيل المثال ، في حالة طائرة بدون طيار).

إذا كان كل شيء يسير وفقًا للخطة ، فقد تظهر هذه التقنية في بضع سنوات في الهواتف الذكية الجديدة.

Source: https://habr.com/ru/post/ar392497/