المتجر
تُعدّ التكنولوجيا أعظم إنجازات الخيال البشري الاستثنائي. وفيما يتعلق بتقنيات تحديد المواقع والملاحة، نظام تحديد المواقع العالمي (غس)كان نظام تحديد المواقع، الذي يوفر تحديدًا دقيقًا للموقع في الهواء الطلق بناءً على إشارات الأقمار الصناعية، بمثابة قفزة نوعية في القرن العشرين، بينما نظام تحديد المواقع الداخلي (IPS) لقد فتحت هذه التقنية آفاقًا جديدة تمامًا في البيئات الداخلية التي لا يعمل فيها نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) بكفاءة. في هذه المقالة، سنقدم لكم نظام تحديد المواقع الداخلي ونستعرض مختلف التقنيات المتاحة.
ما هو IPS؟
تحديد المواقع الداخلية، المعروف أيضًا باسم تتبع المواقع الداخلية، هو شبكة من الأجهزة تُستخدم لتحديد مواقع الأشخاص أو الأشياء داخل مساحة مغلقة حيث تكون إشارات نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) ضعيفة. ببساطة، يمكن وصفه بأنه "نظام تحديد المواقع الداخلي". وكما يساعد نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) الأشخاص على تحديد مواقع الأشياء في أي مكان على الأرض، فإن نظام IPS يقوم بالشيء نفسه، ولكن في المساحات الداخلية الكبيرة مثل محطات القطارات ومراكز التسوق والمستشفيات والمواقع تحت الأرض. يتيح لك نظام تحديد المواقع الداخلي تحديد موقع الأشياء بدقة داخل المبنى، عادةً عبر جهاز محمول، مثل الهاتف الذكي أو الجهاز اللوحي.
يمكن أن يكون نظام تحديد المواقع الداخلي (IPS) ضروريًا لتحسين تجربة تحديد المواقع الداخلية. وتشير التقديرات إلى أن ما يقرب من يقضي الشخص 90% من وقته في الأماكن المغلقة.لذا، لا يزال هناك طلب قوي على التقنيات التي توفر خدمات تحديد المواقع الداخلية، وهذا يمثل فرصة سوقية كبيرة لموردي تقنية تحديد المواقع الداخلية. قد لا تكون هذه التقنية ضرورية في الحياة اليومية، لكنها ضرورية للغاية عند دخول بيئات غير مألوفة، خاصة في حالات الطوارئ حيث تكون إشارات نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) ضعيفة للغاية، مثل إدارة الكوارث في مبنى متعدد الطوابق أو منجم فحم، وما إلى ذلك.
لماذا يعد التموضع الداخلي ضروريًا؟
يتساءل الكثيرون عن سبب عدم إمكانية استخدام نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) داخل المنازل. إذا كنت تعاني من نفس الحيرة، فتابع القراءة واكتشف سبب شيوع أنظمة تحديد المواقع داخل المنازل هذه الأيام.
عدم دقة إشارات نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) عند استخدامها في الأماكن المغلقة
لقد غيّر نجاح نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) طريقة تعاملنا مع التكنولوجيا. مع ذلك، فإن كفاءته تقتصر على الأماكن المفتوحة، ولا يرقى إلى مستوى التوقعات في البيئات الداخلية المتطورة. ولأن تقنية GPS تعتمد على إشارات الأقمار الصناعية في مداراتها، فإن هذه الإشارات تضعف بشدة بفعل الأسقف والجدران بمجرد محاولة موجات الأقمار الصناعية اختراق هذه الحواجز ودخول المباني. عادةً، يمكن لنظام GPS تحقيق دقة تتراوح بين 5 و10 أمتار في منطقة مفتوحة لا توجد بها مبانٍ شاهقة مجاورة تحجب الإشارات.
تطبيق واسع النطاق لتحديد المواقع الدقيقة
أدى الانتشار الواسع لتطبيقات تحديد المواقع الدقيقة إلى تعزيز الطلب على خدمات أنظمة تحديد المواقع الداخلية. فبينما كانت الحاجة قائمة، أصبحت أنظمة تحديد المواقع الداخلية أكثر أهمية في مختلف القطاعات لقدرتها على تحسين كفاءة الخدمة بشكل ملحوظ. وبعيدًا عن نطاق إشارات نظام تحديد المواقع العالمي (GPS)، تستفيد قطاعات مثل تجارة التجزئة والرعاية الصحية والجيش، بالإضافة إلى تتبع المخزون في المستودعات، من خدمات تحديد المواقع الداخلية. وحاليًا، لا يوجد معيار عالمي موحد لأنظمة تحديد المواقع الداخلية، وتتنافس الشركات الرائدة في هذا المجال، بما في ذلك جوجل ومجموعة بلوتوث الخاصة (Bluetooth SIG)، بنشاط لتقديم هذه الحلول للعملاء.
كيف تعمل أنظمة تحديد المواقع الداخلية
قبل الخوض في تقنيات أنظمة تحديد المواقع (IPS)، من المهم فهم آلية عملها. تعمل أنظمة تحديد المواقع على مبدأ مشابه لمبدأ جهاز الإرسال والاستقبال في نظام تحديد المواقع العالمي (GPS). باستخدام مجموعة متنوعة من أجهزة الإرسال والوسوم، تُقدّر أنظمة تحديد المواقع موقع الهدف من خلال معالجة البيانات المُجمّعة من أجهزة التثبيت المختلفة. لتتبع الأجسام داخل المباني، تُنشر أجهزة تثبيت ثابتة لاكتشاف الإشارات المُرسلة من الوسوم المتنقلة المُثبّتة على الأصول أو الأفراد. تلتقط هذه الأجهزة الإشارات من الوسوم وتُرسل البيانات إلى خادم مركزي، يقوم بدوره بحساب إحداثيات الجسم في الوقت الفعلي باستخدام خوارزميات مُتخصصة.
أنواع تقنيات تحديد المواقع الداخلية
على عكس نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) القائم على الأقمار الصناعية، يُعدّ نظام تحديد المواقع الداخلي (IPS) مزيجًا من تقنيات متعددة، تشمل التقنيات الراديوية والبصرية والصوتية والمغناطيسية، ولكل منها مزاياها وقيودها. وتتكامل تقنيات نظام تحديد المواقع الداخلي المختلفة لتحقيق دقة أفضل. سيوضح لك الجزء التالي أكثر تقنيات تحديد المواقع الداخلية شيوعًا.
بلوتوث/بلوتوث منخفض الطاقة
استُخدمت تقنية البلوتوث في الأصل لتبادل البيانات لمسافات قصيرة، لكنها تُستخدم الآن على نطاق واسع وتُعدّ ركيزة أساسية لأنظمة تحديد المواقع الداخلية. يشمل تحديد المواقع عبر البلوتوث بشكل رئيسي تحديد المواقع من جانب الجهاز وتحديد المواقع من جانب الشبكة. يُناسب تحديد المواقع من جانب الجهاز تحديد المواقع والملاحة في مراكز التسوق ومراكز النقل العام مثل المطارات، بينما يُناسب تحديد المواقع من جانب الشبكة تحديد مواقع الأصول والأفراد وتتبعهم في المستودعات. يتطلب تحديد المواقع عبر البلوتوث نشر إشارات في المنطقة المستهدفة، باستخدام التثليث وتغيرات قيمة RSSI لتقدير المسافات. عمومًا، تتراوح دقة تحديد المواقع القياسية عبر البلوتوث بين 3 و5 أمتار.
من الأمثلة الرائعة على ذلك جهاز iBeacon من Apple. فهو يستخدم تقنية BLE لبث إشارات يمكن للأجهزة الذكية القريبة رصدها لتشغيل خدمات تحديد الموقع الجغرافي.
قدم معيار بلوتوث 5.1 نهجًا جديدًا لتحديد اتجاه البلوتوث، وتحديدًا بلوتوث AoA و AoDتحديد المواقع بتقنية بلوتوث AoA هو تقنية جديدة لتحديد المواقع الداخلية. تكتشف مصفوفات الهوائيات اتجاه الإشارات من عقد الإرسال، وتحسب الاتجاه النسبي أو الزاوية بين عقدة الاستقبال (البوابة) وعقدة الإرسال (الوسم). بفضل هذا، يمكن أن تصل دقة تحديد المواقع بتقنية بلوتوث إلى متر واحد.
وبناءً على ذلك، فإن الإطلاق الأخير لـ بلوتوث 6.0 تم تقديم تقنية قياس المسافة عبر قنوات البلوتوث لضمان دقة عالية في تحديد المدى. تعتمد هذه التقنية على طريقتي تحديد المدى القائم على الطور (PBR) وزمن الرحلة ذهابًا وإيابًا (RTT). يُعد هذا ابتكارًا هامًا في مجال قياس المسافة عبر البلوتوث، حيث يُمكن نظريًا تحقيق مستوى دقة يُضاهي تقنية النطاق العريض جدًا (UWB)، بدقة تصل إلى 10-30 سم.
واي فاي
تستفيد تقنية تحديد المواقع الداخلية عبر الواي فاي من البنية التحتية القائمة والمنتشرة على نطاق واسع في البيئات التجارية والعامة. فالعديد من المرافق العامة، كالمراكز التجارية والمستشفيات والمطاعم، توفر عادةً نقاط وصول واي فاي في كل مكان. وفي الوقت نفسه، تُعدّ أجهزة استقبال الواي فاي مكونات أساسية في الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية الحديثة. وهذا يوفر أساسًا جاهزًا لاستخدام الواي فاي كتقنية لتحديد المواقع الداخلية وحلول الملاحة.
عند تطبيق أنظمة تحديد المواقع الداخلية القائمة على تقنية الواي فاي، تُحدد إحداثيات نقاط الوصول مسبقًا. وتعتمد آلية تحديد المواقع بشكل أساسي على قياس ضعف قوة الإشارة أو تحديد أنماط توزيعها لحساب الموقع النسبي بين جهاز المستخدم النهائي ونقطة الوصول. وهذا يُمكّن من تحديد الموقع الداخلي في الوقت الفعلي دون الحاجة إلى أجهزة إضافية. وتتراوح دقة تحديد المواقع عبر الواي فاي عادةً بين 5 و15 مترًا.
النطاق العريض للغاية (UWB)
تُمكّن تقنية النطاق العريض للغاية (UWB) من تحديد مواقع الأجسام أو الأشخاص داخل المباني بدقة عالية، وقد تطورت لتصبح إحدى تقنيات تحديد المواقع الداخلية الشائعة. ونظرًا لامتلاك إشارات النطاق العريض للغاية (UWB) نطاقًا تردديًا يتجاوز 500 ميجاهرتز، ونطاقًا تردديًا واسعًا يتراوح بين 3.1 و10.6 جيجاهرتز، فإنها تُمكّن من نقل البيانات عن طريق إرسال واستقبال نبضات ضيقة للغاية بمستويات نانوثانية أو دون نانوثانية. وتستخدم تقنية النطاق العريض للغاية (UWB) عادةً تقنية TDoA لتحقيق دقة عالية في تحديد المواقع الداخلية. وتتميز هذه التقنية بمقاومتها القوية للتداخل متعدد المسارات وقدرات اختراق فائقة. ولذلك، يُمكن استخدامها لتحديد مواقع وتتبع الأجسام الثابتة والمتحركة، بالإضافة إلى الأشخاص، بدقة تصل إلى سنتيمترات.
مع ذلك، لا يُمكن نشر تقنية النطاق العريض فائق العرض بسهولة وسرعة وفعالية من حيث التكلفة كحلول إشارات البلوتوث. فهي تتطلب تركيب نظام كامل مع بوابات، ولكل بوابة تغطية محدودة (عادةً حوالي 150 مترًا)، مما يؤدي إلى ارتفاع التكاليف. في بعض الحالات، تُقدم حلول النطاق العريض فائق العرض وتقنية بلوتوث زاوية الوصول أداءً مُماثلاً في تحديد المواقع.
كما توضح المقارنة أعلاه، فإن اختيار نظام تحديد المواقع في الوقت الفعلي (RTLS) المناسب يعتمد على متطلباتك الخاصة من حيث دقة تحديد المواقع على مستوى السنتيمتر مقابل تكلفة التركيب. ورغم أن تحديد المواقع بتقنية النطاق العريض جدًا (UWB) أكثر دقة بكثير، إلا أن تقنية البلوتوث هي الحل الأمثل عندما يتعلق الأمر بالملاحة الداخلية وتحليل حركة المشاة بأسعار معقولة.
حالات الاستخدام الشائعة لنظام IPS
يُعدّ مصطلح نظام تحديد المواقع الداخلي (IPS) مصطلحًا واسعًا يُمكن تطبيقه في جميع القطاعات تقريبًا التي تُعتبر فيها دقة تحديد مواقع الأجسام، سواءً كانت حية أو غير حية، داخل الأماكن المغلقة أمرًا بالغ الأهمية. فسواءً في مراكز التسوق، أو مدن الملاهي، أو محطات النقل، أو المستشفيات، أو الجامعات، أو حتى المكاتب الكبيرة للشركات، سيجعل نظام تحديد المواقع الداخلي (IPS) عملية تحديد المواقع والتنقل داخل الأماكن المغلقة تجربة ممتعة من خلال تطبيق على هاتفك الذكي. فيما يلي، اخترنا بعضًا من حالات الاستخدام الشائعة لنظام تحديد المواقع الداخلي (IPS).
المطارات ومحطات السكك الحديدية
في مراكز النقل، سواء في المطارات الكبيرة أو محطات القطارات أو محطات الحافلات، يُعدّ نظام تحديد المواقع الداخلي أداةً بالغة الأهمية لتنظيم حركة المسافرين. إذ يُمكن للمسافرين تحديد مواقعهم داخل المحطة وإيجاد طريق أقل ازدحامًا للوصول إلى مركباتهم بمساعدة الخرائط الرقمية الداخلية. كما يُمكن لمراكز النقل استخدام تقنيات تحديد المواقع الداخلية لتوفير تحديثات أفضل لمواقع المسافرين.
تشمل الأمثلة الواقعية عمليات نشر إشارات BLE مثل L01A في محطات مترو الأنفاق الهندية وM3 في مطار جولد كوست، أسترالياتوفر هذه الأنظمة نظام ملاحة داخلي سلس لآلاف المسافرين والركاب الذين يتنقلون يومياً.
الصناعة والتصنيع
شهد استخدام أنظمة تحديد المواقع الداخلية في القطاعات الصناعية والتصنيعية تسارعاً ملحوظاً في السنوات الأخيرة، بهدف تعزيز سلامة العمال، وخفض التكاليف، وتوفير الوقت في العمليات. ويُسهم نظام تحديد المواقع الداخلية، لا سيما في المصانع الكبيرة، بشكل كبير في إدارة الأصول والخدمات اللوجستية والاستجابة لحالات الطوارئ.
زاوية الوصول لتقنية النطاق العريض للغاية وتقنية البلوتوث أصبحت هذه المعايير هي المفضلة في مجال التصنيع نظرًا لقدرتها على توفير التتبع عالي الدقة المطلوب للبيئات الصناعية المعقدة.
مراكز تسوق
يمكن استخدام أنظمة IPS ليس فقط لتحسين تجربة التسوق للمستهلكين، بل أيضًا في حملات التسويق القائمة على الموقع التي يُجريها البائعون. عادةً ما تكون مراكز التسوق هذه كبيرة، وغالبًا ما تكون ذات بنى تحتية معقدة. وبفضل موارد الدليل المشتركة، يُمكن للزوار قضاء وقت أقل في البحث عن المنتجات التي يرغبون بها، والحصول على معلومات قيّمة حول ما يُمكنهم الوصول إليه بسهولة داخل المركز التجاري.
توظيف مثير للاهتمام لـ التسويق القائم على تقنية التقارب يتضمن ذلك قيام أحد العملاء باستخدام جهاز إرسال W6 Wristband Beacon من MOKO لتصفية بيانات الموظفين وحساب الزوار بدقة، مما يوفر رؤى قيمة حول حركة المرور في المنشأة.
الرعاية الصحية والمستشفيات
تسعى المستشفيات منذ عقود إلى تذليل عقبات توجيه الزوار داخلها. ويمكن لنظام تحديد المواقع الداخلي أن يُسهّل عليهم التنقل، مما يُخفف من التوتر ويُقلل من التأخير. كما يُفيد هذا النظام الأطباء وباقي الطاقم الطبي، إذ يُتيح لهم تحديد مواقع المعدات المتنقلة (مثل أجهزة التنفس الاصطناعي أو الكراسي المتحركة) بدقة، وتحديد مواقع المرضى ضمن نطاق معين، وتجنب التأخير في حالات الطوارئ.
أصبحت حلول إشارات البلوتوث ذات أهمية متزايدة لـ سلامة الرعاية الصحية وتتبع الأصوليوضح الرسم البياني أدناه كيف اعتمد أحد المستشفيات الهندية أساور المعصم الطبية W6 وW7 لمراقبة مواقع المرضى وتحركات الموظفين في الوقت الفعلي. لمزيد من التفاصيل، يمكنك استكشاف المزيد. تطبيقات خاصة بالرعاية الصحية من تقنيات إنترنت الأشياء الخاصة بنا.
مواقف سيارات متعددة الطوابق
تُبنى مواقف السيارات متعددة الطوابق عادةً تحت مراكز التسوق والمباني المكتبية الكبيرة حيث لا تتوفر إشارات نظام تحديد المواقع العالمي (GPS). يستطيع نظام مواقف السيارات الذكي، الذي يستخدم تقنيات تحديد المواقع الداخلية، تتبع إشغال مواقف السيارات وتوجيه السائقين مباشرةً إلى أقرب مكان متاح. بالإضافة إلى ذلك، يحل هذا النظام مشكلة "أين أوقفت سيارتي؟" الشائعة، حيث يُتيح للمستخدمين العودة إلى سياراتهم باستخدام خرائط رقمية تعتمد على نظام تحديد المواقع الداخلي.
ما الفرق بين IPS وGPS؟
قد يختلط الأمر على الكثيرين عند الحديث عن الفرق بين نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) ونظام تحديد المواقع الداخلي (IPS)، نظرًا لتشابه وظائفهما وتشابه اختصاراتهما. في الواقع، يُمكن اعتبار نظام تحديد المواقع الداخلي (IPS) تطويرًا وتوسيعًا لنظام تحديد المواقع العالمي (GPS). وكما ذكرنا سابقًا، يكمن الاختلاف الأكبر بينهما في مجال التطبيق؛ فالأول دقيق في البيئات الداخلية، بينما صُمم الثاني عمليًا للمساحات الخارجية.
نظراً للاختلاف الكبير بين المساحات الخارجية والداخلية، يختلف استخدام تقنيتي نظام تحديد المواقع الداخلي (IPS) ونظام تحديد المواقع العالمي (GPS) اختلافاً جذرياً. إذ يتطلب جهاز استقبال GPS التقاط إشارات من ثلاثة أقمار صناعية أو أكثر لتحديد الموقع وتتبع الحركة، بينما يستخدم نظام تحديد المواقع الداخلي تقنيات متنوعة لإجراء قياسات أكثر دقة. والجدير بالذكر أن نظام تحديد المواقع الداخلي لا يزال مجالاً بحثياً مستمراً، وقد تظهر خيارات جديدة في المستقبل.
هل الملاحة الداخلية هي نفس تحديد المواقع الداخلية؟
يُعدّ كلٌّ من نظام الملاحة الداخلية ونظام تحديد المواقع الداخلية تطبيقين منفصلين يتكاملان معًا لتوفير تجربة إرشادية مُحسّنة للمستخدمين. يُمكّن نظام تحديد المواقع الداخلية المستخدمين من تحديد موقعهم بدقة داخل المبنى، بينما يقترح نظام الملاحة الداخلية مسارًا للوصول إلى وجهتهم المطلوبة. ببساطة، يُسجّل نظام تحديد المواقع الداخلية البيانات بشكل تلقائي، بينما يقترح نظام الملاحة الداخلية مسارًا للمستخدمين بشكل فعّال.
يجمع نظام الملاحة الداخلية بين تقنية تحديد المواقع الداخلية وإرشادات الطريق، لعرض نقطة زرقاء على خريطة داخلية تتحرك مع المستخدم آنيًا. بدون نظام الملاحة الداخلية، سيظهر موقعك الحالي دون أي اتجاهات، وفي حال عدم وجود نظام تحديد مواقع داخلي، يتعين على مستخدمي الخرائط الداخلية اختيار إحداثيات البداية والنهاية على الخريطة. بمساعدة أنظمة تحديد المواقع الداخلية، يمكنك إنشاء نظام ملاحة داخلي تفاعلي وفعال.
اكتشف حلول أجهزة MOKOSmart IPS
تُعدّ MOKOSmart شريكًا موثوقًا لأجهزة إنترنت الأشياء متعددة الاستخدامات. يُقدّم فريقنا مجموعة واسعة من أجهزة إرسال واستقبال بلوتوث عالية الأداء وموثوقة لأنظمة تحديد المواقع الداخلية. سواءً كان هدفك زيادة الإنتاجية التشغيلية، أو تعزيز تفاعل العملاء، أو الحدّ من المخاطر الأمنية، إذا كانت لديك أيّة استفسارات حول تقنية تحديد المواقع والتتبع الداخلي، يُمكنك إرسال معلوماتك إلى فريقنا التقني للاستشارة.
الأسئلة الشائعة حول تحديد المواقع الداخلية
1. ما هي أكثر تقنيات تحديد المواقع الداخلية دقة في عام 2026؟
لا تزال تقنية النطاق العريض للغاية (UWB) هي المعيار الذهبي لمتطلبات الدقة العالية بدقة تصل إلى مستوى السنتيمتر، تليها تقنية بلوتوث AoA، ولكن من المتوقع أيضًا أن تكون تقنية بلوتوث 6.0 منافسًا قويًا في تطبيقات النطاق الدقيق.
2. أيهما أختار في مستودعي، BLE أم UWB؟
يعتمد ذلك على متطلباتك لمراقبة الأصول. يُفضّل استخدام تقنية النطاق العريض فائق السرعة (UWB) إذا كنت بحاجة إلى تتبع أدوات صغيرة بدقة عالية. أما بالنسبة للخدمات اللوجستية العامة وتتبع الأفراد، فإن حلول إشارات بلوتوث منخفضة الطاقة (BLE) أكثر فعالية من حيث التكلفة وقابلية للتوسع. كما تُعدّ تقنية LoRaWAN خيارًا ممتازًا بعيد المدى عند تتبع الأصول في المناطق الصناعية.
3. هل يمكن لتقنية IPS أن تعمل بدون اتصال إنترنت نشط؟
نعم، يمكن للعديد من حلول تحديد المواقع القائمة على إنترنت الأشياء أن تعمل محليًا من خلال التواصل مباشرة مع البوابات والأجهزة الذكية.
