ГОСТ Р ИСО/МЭК 24730-22-2015

     

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Информационные технологии

СИСТЕМЫ ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ В РЕАЛЬНОМ ВРЕМЕНИ (RTLS)

Часть 22

Протокол радиоинтерфейса для связи на частоте 2,4 ГГц с использованием расширения спектра методом прямой последовательности (DSSS): Передатчики системы RTLS, работающие с несколькими кодами расширения спектра и использующие кодирование данных QPSK и схему расширения QPSK со смещением функции Уолша (WOQPSK)

Information technologies. Real-time locating systems (RTLS). Part 22. Direct sequence spread spectrum (DSSS) 2,4 GHz air interface protocol: Transmitters operating with multiple spread codes and employing a QPSK data encoding and Walsh offset QPSK (WOQPSK) spreading scheme

ОКС 35.040

Дата введения 2017-01-01

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Научно-исследовательским и испытательным центром биометрической техники Московского государственного технического университета имени Н.Э.Баумана (НИИЦ БТ МГТУ им.Н.Э.Баумана) на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4, при консультативной поддержке Ассоциации автоматической идентификации "ЮНИСКАН/ГС1 РУС"

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 355 "Технологии автоматической идентификации и сбора данных"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 20 ноября 2015 г. N 1925-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО/МЭК 24730-22:2012* "Информационные технологии. Системы позиционирования в реальном времени (RTLS). Часть 22. Протокол радиоинтерфейса для связи на частоте 2,4 ГГц с использованием расширения спектра методом прямой последовательности (DSSS): Передатчики системы RTLS, работающие с несколькими кодами расширения спектра и использующие кодирование данных QPSK и схему расширения QPSK со смещением функции Уолша (WOQPSK)" (ISO/IEC 24730-22:2012 "Information technology - Real time locating systems (RTLS) - Part 22: Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS) 2,4 GHz air interface protocol: Transmitters operating with multiple spread codes and employing a QPSK data encoding and Walsh offset QPSK (WOQPSK) spreading scheme", IDT).

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Январь 2019 г.

7 Некоторые элементы настоящего стандарта могут быть объектами патентных прав. Международная организация по стандартизации (ИСО) и Международная электротехническая комиссия (МЭК) не несут ответственности за установление подлинности каких-либо или всех таких патентных прав

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

Введение

Комплекс стандартов ИСО/МЭК 24730 (далее - ИСО/МЭК 24730) имеет общий заголовок "Информационные технологии. Системы позиционирования в реальном времени (RTLS)" и включает в себя следующие части:

- Часть 1: Прикладной программный интерфейс (API);

- Часть 2: Протокол радиоинтерфейса для связи на частоте 2,4 ГГц с использованием расширения спектра методом прямой последовательности (DSSS);

- Часть 21: Протокол радиоинтерфейса для связи на частоте 2,4 ГГц c использованием расширения спектра методом прямой последовательности (DSSS): Передатчики системы RTLS, работающие с одним расширяющим кодом и использующие кодирование данных DBPSK и схему расширения BPSK;

- Часть 22: Протокол радиоинтерфейса для связи на частоте 2,4 ГГц c использованием расширения спектра методом прямой последовательности (DSSS): Передатчики системы RTLS, работающие с несколькими кодами расширения спектра и использующие кодирование данных QPSK и схему расширения QPSK со смещением функции Уолша (WOQPSK);      

- Часть 5: Радиоинтерфейс расширения спектра методом линейной частотной модуляции (CSS) для связи на частоте 2,4 ГГц;

- Часть 6: Протокол радиоинтерфейса для сверхширокополосной связи (UWB);

_______________

На момент публикации настоящего стандарта ИСО/МЭК 24730-6 отменен.

- Часть 61: Протокол радиоинтерфейса для сверхширокополосной связи (UWB) с низкой частотой повторения импульсов;      

- Часть 62: Протокол радиоинтерфейса для сверхширокополосной связи (UWB) с высокой частотой повторения импульсов.      

ИСО/МЭК 24730 определяет единый прикладной программный интерфейс (API) для систем позиционирования в реальном времени ("Real-time locating systems", далее - "системы RTLS") для управления инфраструктурой системы и призван обеспечить конкурентоспособность и улучшить совместимость продуктов на растущем рынке систем RTLS. ИСО/МЭК 24730 также определяет три следующих протокола радиоинтерфейса: ИСО/МЭК 24730-2, в котором используется расширение спектра методом прямой последовательности (DSSS), ИСО/МЭК 24730-5, в котором используется метод линейной частотной модуляции (CSS), и ИСО/МЭК 24730-6, протокол радиоинтерфейса для сверхширокополосной связи.

Настоящий стандарт устанавливает технические требования к системам RTLS, которые работают в доступном по всему миру диапазоне частот 2,4 ГГц и предназначены для определения приблизительного места нахождения отдельных объектов или предметов с высокой частотой обновлений (например, несколько раз в минуту). Для соответствия настоящему стандарту необходимо также соответствие стандарту ИСО/МЭК 24730-1.

Системы RTLS - это беспроводные системы с возможностью определения места нахождения отдельных объектов или предметов в любой точке заданного пространства (локального/в здании, на большой площади/регионального, глобального) в момент времени, соответствующий или близкий к реальному времени. Положение рассчитывается при помощи измерений физических характеристик линий радиосвязи.

Настоящий стандарт определяет технические характеристики протокола радиоинтерфейса для систем, определяющих место нахождения отдельных объектов или предметов на контролируемой территории, например склад, учебное заведение, аэропорт (другая контролируемая область) с точностью не менее 3 м.

Существует два дополнительных метода определения места нахождения отдельных объектов или предметов, которые основываются на применении технологии радиочастотной идентификации (radio frequency identification, RFID):

- позиционирование объекта или предмета по факту прохождения в определенное время точки А и непрохождения точки В;

- позиционирование объекта или предмета с помощью радиомаяка, когда пользователь с переносным устройством может найти объект.

Само позиционирование включает в себя распознавание и позиционирование, обычно путем мультилатерации, следующих видов:

- время прихода сигнала (time of arrival, ToA)/время прохождения сигнала дальномера (time of flight),

- амплитуда/триангуляция по мощности входного сигнала,

- разница между моментами времени поступления сигнала (time difference of arrival, TDoA),

- угол (направление) приема сигнала (angle of arrival, AoA).

Настоящий стандарт определяет протокол радиоинтерфейса, необходимый для создания систем RTLS.

Несмотря на то, что существуют различные алгоритмы позиционирования, которые могут быть здесь использованы, пример одного из них приведен в ИСО/МЭК 24730-21 (приложение А).

В настоящем стандарте также определены физические параметры совместимых передатчиков системы RTLS, работающих с несколькими кодами расширения и использующих метод кодирования данных QPSK и схему расширения WOQPSK, а также определен протокол радиоинтерфейса, необходимый для синхронизации с устройством считывания системы RTLS, что особенно важно для методов позиционирования, основанных на измерении времени поступления сигнала, например метод, основанный на разнице между моментами времени поступления сигнала (TDoA) на устройства считывания системы RTLS.

Несмотря на то, что существуют различные методы синхронизации с устройством считывания системы RTLS, которые могут быть здесь использованы, пример метода синхронизации с устройством считывания системы RTLS приведен в приложении А.

     1 Область применения

ИСО/МЭК 24730-2 состоит из основного документа и двух дополнительных частей ИСО/МЭК 24730-21 и ИСО/МЭК 24730-22 и определяет сетевую систему позиционирования, которая предоставляет X-Y координаты и телеметрические данные. Система использует передатчики системы RTLS, которые автономно генерируют радиочастотные сигналы, соответствующие сигналам радиомаяка, с использованием расширения спектра методом прямой последовательности (DSSS). Данные устройства имеют функциональную возможность программирования пользователем, а также могут поддерживать дополнительный режим работы возбудителя передатчика системы RTLS, применение которого позволяет изменять частоту обновления информации о месте нахождения устройства системы RTLS. ИСО/МЭК 24730-2 устанавливает указанные режимы работы, но не описывает их реализацию.

В настоящем стандарте определены передатчики системы RTLS, работающие с несколькими кодами расширения и использующие кодирование данных QPSK и схему расширения QPSK со смещением функции Уолша (WOQPSK).

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты, которые необходимо учитывать при использовании настоящего стандарта*. В случае ссылок на документы, у которых указана дата утверждения, необходимо пользоваться только указанной редакцией. В случае, когда дата утверждения не приведена, следует пользоваться последней редакцией ссылочных документов, включая все поправки и изменения к ним:

________________

* Таблицу соответствия национальных стандартов международным см. по ссылке. - Примечание изготовителя базы данных.

ISO/IEC 24730-1 Information technology - Real-time locating systems (RTLS) - Part 1: Application program interface (API) [Информационные технологии. Системы позиционирования в реальном времени (RTLS). Часть 1. Прикладной программный интерфейс (API)]

ISO/IEC 24730-2 Information technology - Real time locating systems (RTLS) - Part 2: Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS) 2,4 GHz air interface protocol [Информационные технологии. Системы позиционирования в реальном времени (RTLS). Часть 2. Протокол радиоинтерфейса для связи на частоте 2,4 ГГц с использованием расширения спектра методом прямой последовательности (DSSS)]

ISO/IEC 18000-4:2008 Information technology - Radio frequency identification for item management - Part 4: Parameters for air interface communications at 2,45 GHz (Информационные технологии. Радиочастотная идентификация для управления предметами. Часть 4. Параметры радиоинтерфейса для связи на частоте 2,45 ГГц)

_______________

Заменен на ISO/IEC 1800-4:2015. Однако для однозначного соблюдения требования настоящего стандарта, выраженного в датированной ссылке, рекомендуется использовать только указанное в этой ссылке издание.

ISO/IEC 19762-1 Information technology - Automatic identification and data capture (AIDC) techniques - Harmonized vocabulary - Part 1: General terms relating to AIDC [Информационные технологии. Технологии автоматической идентификации и сбора данных. Гармонизированный словарь. Часть 1. Общие термины, связанные с автоматической идентификацией и сбором данных (АИСД)]

ISO/IEC 19762-3 Information technology - Automatic identification and data capture (AIDC) techniques - Harmonized vocabulary - Part 3: Radio frequency identification (RFID) (Информационные технологии. Технологии автоматической идентификации и сбора данных. Гармонизированный словарь. Часть 3. Радиочастотная идентификация)

ISO/IEC 15963 Information technology - Radio frequency identification for item management - Unique identification for RF tags (Информационные технологии. Радиочастотная идентификация для управления предметами. Уникальная идентификация радиочастотных меток)

ISO/IEC 8802-11:2005 Information technology - Telecommunications and information exchange between systems - Local and metropolitan area networks - Specific requirements - Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) specifications (Информационные технологии. Телекоммуникационный и информационный обмен между системами. Локальные и глобальные вычислительные сети. Особые требования. Часть 11. Управление доступом к среде передачи данных в беспроводной локальной вычислительной сети и требования к физическому уровню)

_______________

Заменен на ISO/IEC/IEEE 8802-11:2012. Однако для однозначного соблюдения требования настоящего стандарта, выраженного в датированной ссылке, рекомендуется использовать только указанное в этой ссылке издание.

IEEE Std 1451.7-2010 IEEE Standard for A Smart Transducer Interface for Sensors and Actuators - Transducers to Radio Frequency Identification (Стандарт ИИЭР для интерфейса интеллектуального преобразователя для датчиков и исполнительных устройств. Датчики для радиочастотной идентификации)

     3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины и определения в соответствии с ИСО/МЭК 19762-1 и ИСО/МЭК 19762-3, а также следующие термины и определения:

3.1 радиоинтерфейс (air interface): Протокол беспроводного обмена данными и структура сигнала для обмена данными между передатчиками системы RTLS и прочими устройствами системы RTLS.

3.2 главная прикладная система (host applications): Управляемая пользователем информационная система.

3.3 инфраструктура системы RTLS (RTLS infrastructure): Компоненты системы, связывающие протокол радиоинтерфейса и прикладной программный интерфейс (API) сервера RTLS.

3.4 система позиционирования в реальном времени, система RTLS (real-time locating system, RTLS): Система, которая представляет собой набор приемников радиочастотного сигнала и связанного с данными приемниками вычислительного оборудования, используемый для определения места нахождения передающего устройства относительно положения вышеупомянутых принимающих устройств и позволяющий в течение нескольких минут передавать координаты, полученные от передающего устройства.

Примечание - Элементы инфраструктуры системы RTLS показаны на рисунке 1.

3.5 сервер системы RTLS (RTLS server): Вычислительное устройство, аккумулирующее данные с устройств считывания системы RTLS и определяющее место нахождения передатчиков системы RTLS.

3.6 передатчик системы RTLS (RTLS transmitter): Радиоустройство с автономным питанием, использующее протоколы, определенные в ИСО/МЭК 24730-2.

Примечание - Термин "передатчик" может заменяться термином "метка".