tuzsutТруды учебных заведений связиProceedings of Telecommunication Universities1813-324X2712-8830СПбГУТ10.31854/1813-324X-2020-6-3-38-46tuzsut-130Research ArticleРАДИОТЕХНИКА И СВЯЗЬRADIO ENGINEERING AND COMMUNICATIONРазработка протокола взаимодействия меток и считывателей для системы позиционирования на основе измерения времени распространения радиосигналаDeveloping Anchor-Tag Communication Protocol for Positioning System Based on Time of Flight MeasurementТарлыковА. В.TarlykovA. ..atarlykov@gmail.comСанкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-БруевичаРоссияThe Bonch-Bruevich Saint-Petersburg State University of TelecommunicationsRussian Federation202013042021633846Copyright © Тарлыков А.В., 20212021Тарлыков А.В.Tarlykov A...This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://tuzs.sut.ru/jour/article/view/130

В статье рассматривается задача построения протокола взаимодействия подвижных меток и стационарных считывателей для системы позиционирования, основанной на измерении времени распространения радиосигнала. Проанализирован вопрос уменьшения количества передаваемых сообщений. Приводится общее описание предлагаемого протокола, структура сообщений и основные сценарии взаимодействия.

The article deals with the problem of designing a protocol for the interaction of movable tags and stationary readers based on measuring the spreading time of a radio signal. The issue of reducing the number of transmitted messages is analyzed. Common description of the proposed protocol, the messages and main interaction scenarios structure are provided.

позиционированиеметкипротоколвремя распространения радиосигналаpositioningtagsanchorsprotocoltime of flightReferencesWant R. An introduction to RFID technology // IEEE Pervasive Computing. 2006. Vol. 5. Iss. 1. PP. 25-33. DOI:10.1109/MPRV.2006.2Want R. An introduction to RFID technology // IEEE Pervasive Computing. 2006. Vol. 5. Iss. 1. PP. 25-33. DOI:10.1109/MPRV.2006.2Gaffney B. Considerations and Challenges in Real Time Locating Systems Design // Decawave. URL: https://www.decawave. com/considerations-and-challenges-in-real-time-locating-systems-design (дата обращения 03.03.2020)Gaffney B. Considerations and Challenges in Real Time Locating Systems Design // Decawave. URL: https://www.decawave. com/considerations-and-challenges-in-real-time-locating-systems-design (дата обращения 03.03.2020)Real Time Location Systems (RTLS) // Nanotron Technologies GmbH. URL: https://nanotron.com/assets/pdf/whitepapers/WP_RTLS.pdf (дата обращения 03.03.2020)Real Time Location Systems (RTLS) // Nanotron Technologies GmbH. URL: https://nanotron.com/assets/pdf/whitepapers/WP_RTLS.pdf (дата обращения 03.03.2020)Кривченко Т. Программно-аппаратные методы измерения расстояния по времени распространения радиосигнала при помощи приемопередатчика nanoLOC // Беспроводные технологии. 2012. № 3(28). С. 48-53.Кривченко Т. Программно-аппаратные методы измерения расстояния по времени распространения радиосигнала при помощи приемопередатчика nanoLOC // Беспроводные технологии. 2012. № 3(28). С. 48-53.Botta M., Simek M., Krajsa O., Cervenka V., Pal T. On Location Estimation Technique Based of the Time of Flight in Low-power Wireless Systems // Measurement Science Review. 2015. Vol. 15. Iss. 2. PP. 58-63. DOI:10.1515/msr-2015-0009Botta M., Simek M., Krajsa O., Cervenka V., Pal T. On Location Estimation Technique Based of the Time of Flight in Low-power Wireless Systems // Measurement Science Review. 2015. Vol. 15. Iss. 2. PP. 58-63. DOI:10.1515/msr-2015-0009Миниахметов Р.Х., Рогов А.А., Цымблер М.Л. Обзор алгоритмов локального позиционирования для мобильных устройств // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Вычислительная математика и информатика. 2013. T. 2. № 2. С. 83-96.Миниахметов Р.Х., Рогов А.А., Цымблер М.Л. Обзор алгоритмов локального позиционирования для мобильных устройств // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Вычислительная математика и информатика. 2013. T. 2. № 2. С. 83-96.Sauter M. From GSM to LTE-Advanced: An Introduction to Mobile Networks and Mobile Broadband: Second Edition. 2014. DOI:10.1002/9781118861943Sauter M. From GSM to LTE-Advanced: An Introduction to Mobile Networks and Mobile Broadband: Second Edition. 2014. DOI:10.1002/9781118861943iBeacon // Apple Developer. URL: https://developer.apple.com/ibeacon (дата обращения 03.03.2020)iBeacon // Apple Developer. URL: https://developer.apple.com/ibeacon (дата обращения 03.03.2020)Dave H. How AoA & AoD Changed the Direction of Bluetooth Location Services // Bluetooth. URL: https://www.bluetooth. com/blog/new-aoa-aod-bluetooth-capabilities (дата обращения 03.03.2020)Dave H. How AoA & AoD Changed the Direction of Bluetooth Location Services // Bluetooth. URL: https://www.bluetooth. com/blog/new-aoa-aod-bluetooth-capabilities (дата обращения 03.03.2020)Karapistoli E., Pavlidou F.-N., Gragopoulos I., Tsetsinas I. An overview of the IEEE 802.15.4a Standard // Communications Magazine. 2010. Vol. 48. Iss. 1. PP. 47-53. DOI:10.1109/MCOM.2010.5394030Karapistoli E., Pavlidou F.-N., Gragopoulos I., Tsetsinas I. An overview of the IEEE 802.15.4a Standard // Communications Magazine. 2010. Vol. 48. Iss. 1. PP. 47-53. DOI:10.1109/MCOM.2010.5394030IEEE Std 802.15.4-2011. IEEE Standard for Local and metropolitan area networks. Part 15.4: Low-Rate Wireless Personal Area Networks (LR-WPANs). DOI:10.1109/IEEESTD.2011.6012487IEEE Std 802.15.4-2011. IEEE Standard for Local and metropolitan area networks. Part 15.4: Low-Rate Wireless Personal Area Networks (LR-WPANs). DOI:10.1109/IEEESTD.2011.6012487Sang C.L., Adams M., Hörmann T., Hesse M., Porrmann M., Rückert U. Numerical and Experimental Evaluation of Error Estimation for Two-Way Ranging Methods // Sensors. 2019. Vol. 19. Iss. 3. DOI:10.3390/s19030616Sang C.L., Adams M., Hörmann T., Hesse M., Porrmann M., Rückert U. Numerical and Experimental Evaluation of Error Estimation for Two-Way Ranging Methods // Sensors. 2019. Vol. 19. Iss. 3. DOI:10.3390/s19030616Decawave. Sources of error in DW1000 based two-way ranging (twr) schemes // APS011 application note. URL: https://www.decawave.com/wp-content/uploads/2018/08/aps011_sources_of_error_in_twr.pdf (дата обращения 03.03.2020)Decawave. Sources of error in DW1000 based two-way ranging (twr) schemes // APS011 application note. URL: https://www.decawave.com/wp-content/uploads/2018/08/aps011_sources_of_error_in_twr.pdf (дата обращения 03.03.2020)Decawave. The implementation of two-way ranging with the dw1000 // APS013 application note. URL: https://www.decawave.com/wp-content/uploads/2018/08/aps013_dw1000_and_two_way_ranging_v2.2.pdf (дата обращения 03.03.2020)Decawave. The implementation of two-way ranging with the dw1000 // APS013 application note. URL: https://www.decawave.com/wp-content/uploads/2018/08/aps013_dw1000_and_two_way_ranging_v2.2.pdf (дата обращения 03.03.2020)ГОСТ Р 58082-2018 (ИСО/МЭК 24730-62: 2013). Системы позиционирования в реальном времени (RTLS). Часть 62. Сверхширокополосный радиоинтерфейс с высокой частотой повторения импульсов. М.: Стандартинформ, 2018. 64 с.ГОСТ Р 58082-2018 (ИСО/МЭК 24730-62: 2013). Системы позиционирования в реальном времени (RTLS). Часть 62. Сверхширокополосный радиоинтерфейс с высокой частотой повторения импульсов. М.: Стандартинформ, 2018. 64 с.Decawave. DW1000 User Manual. How to use, configure and program the dw1000 uwb transceiver. URL: https://www.decawave.com/sites/default/files/resources/dw1000_user_manual_2.11.pdf (дата обращения 03.03.2020)Decawave. DW1000 User Manual. How to use, configure and program the dw1000 uwb transceiver. URL: https://www.decawave.com/sites/default/files/resources/dw1000_user_manual_2.11.pdf (дата обращения 03.03.2020)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.