RTLSflare วิธีการหาตำแหน่งและนำทางภายในอาคารได้อย่างแม่นยำ

การเคลื่อนที่เดินทางไปสู่เป้าหมายให้เร็วที่สุดเท่าที่จะทำได้ ทุกวันนี้พวกเรายังเชื่อมั่นอยู่กับสัญญาณ GPS ไม่ว่าจะเป็นการขับรถ การเที่ยวชมสถานที่ต่างๆ และไต่เขา-ท่องป่า ให้ลองนึกดูว่า หากปราศจากการชี้ตำแหน่งที่มีพื้นฐานจากดาวเทียมแล้ว กิจกรรมเหล่านั้นย่อมเป็นไปด้วยความยากลำบาก อย่างไรก็ตาม ทางเลือกสำหรับวิธีการอื่นๆ ก็ยังมีความจำเป็น โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีที่ไม่สามารถเล็งทิศทางตรงไปยังดาวเทียม GPS ได้ ดังเช่นกรณีที่อยู่ภายในอาคาร

คณะวิจัยจากหน่วย Advanced System Technology (AST) ของ Fraunhofer Institute of Optronics, System Technologies and Image Exploitation (Fraunhofer IOSB-AST) ประเทศเยอรมนี มองเห็นปัญหาดังกล่าว จึงพัฒนาระบบ RTLSflares ขึ้นมาเพื่อใช้สำหรับการหาตำแหน่งและการนำทางภายในอาคาร โดยอุปกรณ์นั้นมีรูปร่างหน้าตาคล้ายกับแฟลชไดรฟ์ USB ธรรมดา แต่สามารถช่วยให้เกิดความสะดวกในการหาตำแหน่งและการนำทางได้ง่าย ไม่ว่าจะใช้กับหุ่นยนต์, ยานยนต์ และวัตถุต่างๆ ภายในอาคาร โดยที่สามารถติดตั้งเข้าสู่ระบบการทำงานได้เพียงไม่กี่นาที

RTLSflares มีความเหมาะสมสำหรับการหาตำแหน่งภาคพื้นสำหรับหุ่นยนต์แบบเคลื่อนที่ และยานยนต์แบบบอกทางอัตโนมัติในทางโลจิสติกส์ รวมทั้งช่วยให้ผู้ชำนาญการพื้นที่ภิบัติภัยสามารถกำหนดพิกัดร่วมเมื่อมีการตอบรับกันในครั้งแรก

การทำงานง่ายๆ แต่ได้ความแม่นยำสูง

RTLSflare มีขนาดเพียง 58×25×10 mm ภายในประกอบด้วย ไมโครคอนโทรลเลอร์, ชิป RFID (radio-frequency identification), ชุดตรวจวัดความเฉื่อย, ส่วนต่อร่วม USB และซอฟต์แวร์กำหนดตำแหน่ง

จุดแผ่สัญญาณถูกกำหนดให้อยู่ในตำแหน่งคงที่ 4 จุด เพื่อสร้างเป็นโครงข่ายไร้สายเฉพาะกิจ (wireless ad hoc network) ส่วนจุดแผ่สัญญาณที่ห้า นำมาใช้เพื่อหาตำแหน่งภาคพื้นของวัตถุเคลื่อนที่ภายในอาคารในแบบเวลาจริง โดยระบบมีความแม่นยำถึงระดับเซนติเมตร มีพิสัยทำการ 100 เมตร

จุดแผ่สัญญาณส่งผ่านสัญญาณในแถบ UWB (ultra wideband) โดยที่ช่วงเวลาแพร่กระจาย (propagation time) ของสัญญาณที่ส่งออกไปจะถูกตรวจวัดความต่าง เพื่อกำหนดตำแหน่งของวัตถุตามแนวแกน X, Y และ Z

นอกจากนี้ ทีมวิจัยยังพัฒนาหลักการที่ทำให้หน่วยคงที่สามารถปรับเทียบ (calibrate) ตัวเองได้โดยอัตโนมัติ ผลก็คือ RTLSflare แต่ละชุดสามารถจัดรูปแบบพื้นฐานของตัวมันเองได้ ดังนั้นหน่วยต่างๆ เหล่านี้จึงให้การสนับสนุนกันเองภายในกลุ่มเพื่อจัดองค์ประกอบต่างๆ ของโปรแกรมที่ใช้อยู่ในขณะนั้น

ยิ่งไปกว่านั้น RTLSflares ยังมีค่าใช้จ่ายที่เกิดประสิทธิผล (cost-effective) เนื่องจากสามารถดำเนินการได้โดยใช้ชุดจ่ายกำลังจากเพาเวอร์แบงค์หรือเพาเวอร์ฮับแบบ USB ที่หาได้ง่ายทั่วไป

สำหรับผู้ที่สนใจนำ RTLSflares ไปทดสอบการใช้งานในอุตสาหกรรม Fraunhofer IOSB-AST มีข้อเสนอเป็นชุดทดสอบ ซึ่งประกอบด้วย RTLSflares ห้าชิ้น, ข้อแนะนำการใช้งาน และไดรเวอร์ สามารถทดสอบใช้งานได้นานหลายสัปดาห์โดยไม่มีค่าใช้จ่าย ติดต่อได้ที่ Fraunhofer ตามลิงก์ที่มาข้างล่าง

ที่มา Fraunhofer

RTLSflare ในแบบแท่ง USB
Photo Credit: © Fraunhofer IOSB-AST
ส่วนการจัดแสดงเทคโนโลยี RTLSflares ของ Fraunhofer IOSB-AST ที่ศูนย์วิทยาศาสตร์ the phaeno Wolfsburg Science Center ประเทศเยอรมนี
Photo Credit: © Matthias Leitzke
วิธีการหาตำแหน่งของ Fraunhofer IOSB-AST เป็นตัวอย่างหนึ่งที่ใช้หลักการทำงานเดียวกับระบบ GPS
Photo Credit: © Matthias Leitzke