LEAPS RTLS

节将提供对 LEAPS RTLS 系统更详细的了解,并概述其具体组件,这些组件将在下面的小节中进一步阐述.


LEAPS RTLS 架构

下图概述了 LEAPS RTLS 系统的主要概念. 后续章节将提供每个组件的详细信息.

LEAPS RTLS 子系统

LEAPS RTLS 架构.


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LEAPS UWBS

LEAPS UWBS 是一个完全嵌入式的 UWB 子系统,涵盖了广泛的使用案例. 一个 UWB 子系统可配置为不同的模式和配置文件. UWBS 可以作为锚(Anchor)或标签(Tag)运行. 网关是 UWB 网络与上层之间的桥梁. 网络配置文件具有高容量和低功耗的完全可扩展性.

  • 多功能性使系统需求, 成本, 部署时间和维护复杂性之间的平衡变得容易. 应用范围从简单的距离接近到无限接收器的高速跟踪或导航.

  • 它整合了先进的UWBMAC,允许基础设施设备自适应集群, 空中时间重用, 时隙分配等. 可扩展的, 经过验证的碰撞检测, 碰撞避免和碰撞解决功能,使系统能够在复杂的环境中稳健运行.

  • 支持的测量技术包括 TWR, DL-TDoA 和 UL-TDoA. 集成的定位引擎允许设备在导航模式下使用DL-TDoA或TWR独立运行.

  • 卓越的电源管理可为 TWR 和 TDoA 模式提供较长的电池寿命.


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LEAPS API

  • LEAPS RTLS 软件栈提供应用程序接口,可轻松配置设备以适应定制应用. 用户可根据自己的特定需求,灵活地定制系统.

  • 该 API 采用二进制类型-长度-值(TLV)帧格式,通过 UART, USB, SPI 和 BLE 接口连接外部设备. 当使用数据集中化时,高层应用程序可使用 JSON 通过 MQTT 进行通信.

  • 通过 UART, USB 和 BLE 接口支持 API 命令行接口,并提供更友好, 更易读的格式.


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LEAPS 管理器

LEAPS管理器是一款 Android 应用程序,提供设备发现, 设备配置, 网络配置, 网络管理和位置可视化功能.

  • 通过演示向导,可以方便快捷地使用预定义的演示设置来配置套件.

  • 2D和3D网格提供实时位置更新,并将网络中的设备可视化.

  • 与设备的通讯是通过 BLE 完成的,支持多达 6 个并发连接,以保持连接的可靠性.

  • 使用数据集中时,可通过 MQTT 与 LEAPS 服务器通信,以管理和可视化整个网络的设备.

  • 其他有用的功能还包括设备管理, 通过 BLE 进行固件更新, 锚点自动定位, 日志记录和调试控制台.


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LEAPS 网关

LEAPS网关是UWB子系统与TCP/IP网络之间的桥梁.

  • LEAPS网关一侧通过SPI或USB与 LEAPS UWB通信,另一侧通过TCP/IP与 LEAPS Server通信.

  • 根据LEAPS UWB网络配置文件,它提供了一个媒介,用于将锚点和标签的上行和下行位置及遥测数据,传输到Leaps服务器,或从Leaps服务器传输到锚点和标签.

  • 与 UWBS 的互连,是通过专用LEAPS网关嵌入式装置上的 SPI 来完成的. 当通过 USB 与LEAPS UWBS互联时,例如 UDK1 设备,LEAPS网关会以守护进程服务的方式运行在 Linux 平台上.


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LEAPS 服务器

LEAPS服务器是UWB网络的中央数据枢纽. 它通过MQTT Broker将所有LEAPS网关设备与世界互联.

  • 作为上行数据集中器, 下行数据路由器, 数据处理器, 定位引擎, 设备管理, 设备访问控制,并确保服务质量.

  • 通过连接器与世界沟通. 目前支持的连接器是 MQTT,其中包括对 AWS 的支持.

  • 在 Linux 平台上,LEAPS 服务器是作为一个守护进程服务运行的.


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MQTT代理商

MQTT 代理商是一个服务器,它接收来自客户端的所有信息,然后将信息路由到适当的目标客户端. MQTT 客户端是运行 MQTT 库并通过网络连接到 MQTT 代理的任何设备(从微控制器到完全成熟的服务器).


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LEAPS 中心

LEAPS 中心 是一个网络应用程序,提供设备管理, 网络管理以及整个网络的位置和遥测数据的可视化.

  • 2D和3D网格提供实时位置更新,并将网络中的设备可视化.

  • 其他有用的功能包括用户管理, 区域管理, 区域历史, 平面图管理, 位置历史和位置热图.

  • LEAPS 中心 通过 MQTT 与 LEAPS 服务器通信. 它在 Linux 或 Windows 平台上以服务形式运行.