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横河电机开发嵌入鞋内的无线传感器(图)

发布时间:2019-05-04 09:01

  日本横河电机开发出了一种使用嵌入鞋内的无线传感器终端,跟踪和记录移动线路的位置信息检测系统,并在为纪念该公司成立90周年而举办的“横河技术未来展”上进行了展示。该系统的工作原理是:在无线传感器终端上配备检测行进方向的陀螺仪和加速度传感器,通过对2种信息进行分析,计算出该终端的位置。该公司设想将其应用于工厂和大楼等出入管理,以及结合人的动作对照明等设备进行控制的节能措施等领域。不过,没有公布实用化时间。

  横河电机开发的位置信息检测系统配备了陀螺仪和3轴加速度传感器。整个系统由IEEE802.15.4规格无线终端传感器、无线基站和服务器等构成。陀螺仪用于检测行人的进行方向。传感器终端通过无线将其信息和加速度传感器信息发送给服务器之后,服务器通过对加速度矢量进行时间积分处理,跟踪终端的移动线路,了解它的位置。

  位置信息检测系统既有使用GPS的,也有使用PHS、无线LAN或蓝牙等技术的。但均存在着位置测定精度不足的问题。比如,使用PHS和无线LAN的系统绝大多数,利用通过测定终端与其周围多个基站之间的距离计算出其位置的原理。测定精度会因基站数量、位置关系,以及有无无线反射等而产生较大变动。

  此次的位置信息检测系统的测定精度为1m,移动时相对位置差的检测精度(分辨率)为1cm,均实现了高于传统方式的测定精度。由于无线系统仅用于数据传输,因此精度不会受到基站位置和数量的影响。“将手机用于无线系统后,还可跟踪行人在街上的移动情况”(横河电机)。

  通过对加速度适量进行积分处理进行定位,这种想法早就在科幻小说里面出现过。但此前从未有过精度达到实用水平的开发先例。原因是“在积分处理中,测定误差和身体姿态的摇动等噪音成分也会同时进行积分处理,并且会产生发散”(横河电机)。该公司通过将传感器终端嵌入到鞋中,同时还开发出了独特的信息处理算法,解决了上述问题。“鞋子易于测定加速度。假如将此次的传感器终端佩戴到胸部,就不会起到很好的作用”(横河电机)。



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