¿Los mejores métodos para el seguimiento de posición a largo plazo?

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Estoy en las primeras etapas de desarrollo de un proyecto en el que necesito realizar un seguimiento continuo de la posición de un objeto durante largos períodos de tiempo. El objeto no se moverá mucho, pero cuando lo haga, quiero seguirlo para ver cuándo se mueve a 10 metros de su posición inicial.

Observé el seguimiento de IMU ya que tengo experiencia previa con IMU, pero parece que tienen grandes problemas con el seguimiento de posición a largo plazo debido a la acumulación de sesgos.

El objeto estará en un área donde la gente pueda caminar, por lo que algo como el ultrasonido no funcionará realmente porque alguien puede interponerse en el camino del sensor y hacer que parezca que el objeto está más cerca de la pared de lo que solía hacerlo. ser cuando en realidad alguien se paró delante de él. El objeto en cuestión es una silla grande que permanecerá estacionaria la mayor parte del tiempo y solo puede ser movida por humanos, pero puede levantarse. Me preocupa principalmente el seguimiento de su ubicación en una superficie 2D que es el piso, pero PUEDE ser levantado de la superficie.

Se ha mencionado la triangulación, pero no sé qué tecnología implica. ¿Necesito montar reflectores en el objeto? Habrá otras cosas presentes y en movimiento en la habitación como personas y muebles, así que, ¿cómo puedo explicar eso y centrarme únicamente en el objeto que me interesa n?

La respuesta al movimiento del objeto debe ser algo corta, preferiblemente menos de 30 segundos, pero más cercana a 5-10 si es posible (y por supuesto, más bajo siempre es mejor).

¿Cuáles son las técnicas más comunes utilizadas para el seguimiento de posición a largo plazo? Cuando digo "largo plazo", me refiero a los meses de preferencia, pero en este momento solo estoy tratando de averiguar qué es posible con la tecnología actual.

    
pregunta user8363

4 respuestas

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Debido a que su objeto parece no moverse la mayor parte del tiempo, aún puede usar una IMU utilizando el siguiente supuesto:

Si el objeto no está acelerando y aproximadamente no se mueve durante mucho tiempo, entonces es probable que no se mueva en absoluto.

Luego, use una IMU y verifique esta condición; Tan pronto como se detecte esta condición, considere que la posición es la que se encuentra al comienzo de la fase estática hasta que se detecta la aceleración. Esto efectivamente elimina el sesgo de deriva durante todas las fases de inmovilidad .

Es una programación simple, bastante eficiente en el uso de la energía y muy robusta a la interferencia si la suposición anterior es válida .

    
respondido por el Nicolas D
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La triangulación MAYBE se podría hacer colocando tres emisores de baja potencia (verifique las frecuencias permitidas para la transmisión en interiores) en el perímetro del área, cada una de ellas emitiendo a una frecuencia diferente. Coloque tres receptores (o un receptor sintonizable) en el dispositivo en movimiento.

En el dispositivo móvil, rectifique y suavice la señal deseada, amplíela en una cantidad fija, mida la amplitud y ya la tiene. Creo que RFID hace algo similar para potenciarse a sí mismo, debería poder usar el mismo principio para medir la intensidad de la señal recibida. Como las señales se debilitan con la distancia, es posible que pueda obtener una buena estimación de la posición.

Obviamente, la transmisión puede ser intermitente, de acuerdo con sus requisitos de potencia / movimiento. Si los sincroniza, es posible que solo necesite una única frecuencia.

    
respondido por el FarO
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Para un rango de hasta 3 metros, puede investigar la solución PKE. El sistema involucra un transmisor de baja frecuencia que envía una baliza y un receptor que recibe y envía el RSSI al transmisor LF a través de RF (tiene que funcionar con batería, de baja potencia). La precisión será precisa hasta unos diez centímetros para las pruebas ideales. Solo una idea que he visto trabajar ...

    
respondido por el Umar
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Presumiblemente una silla tiene espacio para algunos aparatos electrónicos. Esto me lleva a sugerirle que use métodos de triangulación ultrasónica / radio. Haciendo que suene una señal desde la silla a intervalos de 0,5 segundos, luego reciba con 2 o más dispositivos en el borde del área.

Un antiguo sistema de pizarra electrónica llamado "eBeam" usaba eso para convertir cualquier superficie lisa en una pizarra USB de hasta 5 mx 5 m. Los bolígrafos duraron semanas de uso diario en un CR2032, por lo que en un montón de pilas AA o incluso D ...

Puedes obtener una distancia diferencial desde dos ubicaciones conocidas y hacer algo de trigonometría para expandir esa información a una posición bastante precisa. Si obtienes una distancia diferencial de tres puntos, puedes hacerlo aún más fácil.

Al mantener un contador en el mensaje que emite el pulso, puede determinar si las diferencias de señal que mide están en el mismo paquete e incluso podría agregar esquemas anti-eco si la sala tiene mucho eco, por lo que no lo hace. t obtener sesgo. Al pulsar cada 0.5s o 1s, siempre que no haya una fiesta con gente empacada en la sala, algunos de los paquetes deben llegar a todos los sensores en 20 a 30 segundos. Probablemente mucho antes. Si lo deseas, puedes hacerlo por GPS y usar muchos más receptores y solo usar los que tienen el mismo paquete para hacer las cuentas, ignorando los que están ocultos en ese momento.

Por supuesto, dado que la velocidad del sonido sigue siendo bastante alta, es probable que su contador solo tenga que ser de 1 o 2 bits para poder excluir por completo paquetes y ecos incorrectos y demás. Puede que ni siquiera necesite un contador, en realidad.

También puedes hacer esto a una potencia promedio tan baja que un esquema de recolección de energía loco podría mantener algo de batería recargable debajo de la silla lo suficientemente llena como para usarla por mucho tiempo, pero ... un par de AA también la cortarían.

Otra opción es la triangulación de tipo RFID, donde la silla tiene un chip alimentado por RF que se comunica mediante la atenuación de la señal. Al recibir la señal atenuada en varios puntos, la diferencia de tiempo puede usarse nuevamente para la triangulación y puede hacerlo con etiquetas RFID simples u objetos similares. Con suficiente inteligencia en la implementación, también puede usar la parte de respuesta real para comparar, lo que le permite usar el mismo sistema RFID para rastrear varias etiquetas.

Sin embargo, esto es mucho más complicado de construir y hacer bien, pero ya se está haciendo en el mundo.

    
respondido por el Asmyldof

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