在本文中，我們將討論位置跟蹤器和位置傳感器的定義、核心技術(shù)和應(yīng)用程序之間的差異。

對于工程師而言，位置跟蹤器和位置傳感器中的硬件之間的區(qū)別就像是蘋果和橙子之間的差異，盡管有時可以串聯(lián)使用它們，但從設(shè)計角度來看，將它們作為完全獨立的硬件進行討論是必不可少的。在本文中，我們將討論這些差異——不僅包括位置跟蹤和位置傳感器的定義，還包括核心技術(shù)和應(yīng)用程序。

位置跟蹤器的定義

位置跟蹤技術(shù)的功能與定義是完全相同的：它在特定時間段內(nèi)跟蹤對象的位置，大家可能熟悉通用的定位系統(tǒng)，例如GPS、歐洲的GNSS / Galileo和GLONASS。

位置跟蹤系統(tǒng)確實依賴于硬件，但是硬件對其環(huán)境的暴露程度是有限的。也就是說，設(shè)備的周圍環(huán)境在準確跟蹤位置方面起著重要作用。由于建筑物密度或設(shè)備在室內(nèi)移動，大城市中GPS的有效性可能會降低，這些位置跟蹤系統(tǒng)和其他跟蹤器依靠衛(wèi)星、手機信號塔或本地地理圍欄來正常運行。

美國空軍最近在將74號衛(wèi)星飛行器設(shè)置為“健康且活躍”時，在GPS技術(shù)方面取得了長足進步，這意味著該衛(wèi)星現(xiàn)在可以被全世界的軍事和民用GPS使用。據(jù)洛克希德·馬丁公司（Lockheed-Martin）稱，這顆新衛(wèi)星是GPS III系列的一部分，是由工程師設(shè)計，“其精度比前代產(chǎn)品高三倍，抗干擾能力提高了八倍，設(shè)計壽命延長了25％，而不是最新的在軌GPS衛(wèi)星?！?/p>

GPS III 圖片（修改后）由GPS.gov提供

位置跟蹤通常涉及三角測量，該過程使用三個參考點來精確定位位置，這些地理地標（塔或衛(wèi)星）之間的射頻平均到特定點-位置跟蹤設(shè)備的位置。這樣，跟蹤有助于在更大的系統(tǒng)中確定對象的位置。

這并不是說不可能進行室內(nèi)跟蹤，許多倉庫和制造工廠全天都使用這些相同的網(wǎng)絡(luò)來跟蹤設(shè)備，位置跟蹤系統(tǒng)還適用于制圖室、設(shè)施和不同電子設(shè)備的運輸路線。某些公司（例如Accuware）使用混合系統(tǒng)進行跟蹤和傳感，這種映射和定位方法采用照相機作為傳感器，攝像機還可以在3D空間中進行連續(xù)跟蹤。

其他位置跟蹤系統(tǒng)需要GPS芯片或蜂窩無線電，GPS依賴信號，因此依賴于可能發(fā)送或接收傳輸?shù)慕M件。

位置傳感器定義

位置傳感器收集有關(guān)對象附近環(huán)境的數(shù)據(jù)，它們可以與其他傳感器協(xié)同工作或獨立工作。

ASM（請勿與ams混淆）的磁致伸縮位置傳感器采用“超扁平”包裝，可與自身之間的距離長達5750毫米。圖片由ASM提供

傳感器為用戶提供上下文讀數(shù)，或者可以基于他們收集的信息來支持附加的設(shè)備功能，例如，位置傳感器可以告訴先進的電子設(shè)備或機械設(shè)備各個組件之間如何相對運動，這有助于調(diào)節(jié)適當?shù)墓δ?，甚至可以診斷機電問題。

一個例子是ams的感應(yīng)電動機控制位置傳感器AS5715R，ams聲稱，該傳感器是專為極對數(shù)高和低而不會降低分辨率的電機（最高480 000rpm）制造的。因為據(jù)說該設(shè)備可以減少轉(zhuǎn)矩脈動并提高電機控制效率，所以ams還建議將該傳感器用于對安全至關(guān)重要的汽車應(yīng)用。

AS5715R的框圖。圖片由ams提供

另一個例子是手機中的接近傳感器，在通話過程中，當設(shè)備與耳朵距離一定距離時，其屏幕將關(guān)閉，這樣可以防止意外掛斷電話或啟動其他功能，而這可能會中斷通話。流行的Roomba真空吸塵器使用接近傳感器來導航家中的角落和縫隙，許多商業(yè)維護機器人使用定位傳感器來評估其環(huán)境并進行相應(yīng)的檢查。

區(qū)別位置跟蹤器和位置傳感器

位置跟蹤器和位置傳感器背后的基本技術(shù)有所不同。但是，由于電氣組件可以起到雙重作用，因此存在一些重疊。這里有些例子：

通用位置跟蹤技術(shù)和組件：GPS / GNSS / GLONASS /伽利略；射頻發(fā)射器；蜂窩無線電；使用計算機視覺進行3D映射；車載攝像頭系統(tǒng)；超寬帶網(wǎng)絡(luò)和5G。

通用位置傳感器和組件：接近傳感器；紅外二極管；車載攝像頭系統(tǒng)；光感測系統(tǒng)，例如LiDAR；位移傳感器；擴展傳感器；超寬帶網(wǎng)絡(luò)和5G。

不過要注意位置跟蹤技術(shù)和位置傳感器之間的超寬帶（UWB）重疊。UWB在室內(nèi)開放無障礙的空間中越來越受歡迎，這種方法擅長收集位置數(shù)據(jù)并評估預(yù)映射空間中的位置。

恩智浦提供自己的UWB技術(shù)。圖片由NXP提供

只要設(shè)備不受其他物體的干擾，該讀數(shù)就可以連續(xù)進行，UWB依靠兩點之間的光傳輸，因此是飛行時間系統(tǒng)，定位由兩個傳感器或節(jié)點之間的光束傳播時間決定。

位移傳感器和伸長傳感器與機械一起使用，它們可測量叉車，升降機，無人駕駛系統(tǒng)，運輸起重機，伸縮零件甚至可伸縮工作臺等物體的定位。那么，可以想象，這項技術(shù)對于許多工業(yè)應(yīng)用都是必不可少的。

同時，由于這兩種技術(shù)對于設(shè)計上下文相關(guān)的產(chǎn)品都是必不可少的，因此很多人很可能會混淆跟蹤和傳感。

跟蹤是監(jiān)視設(shè)備的好方法，但是它卻從塔樓、衛(wèi)星和網(wǎng)絡(luò)傳感器中的外部組件中汲取了很多功能，跟蹤也取決于硬件，它需要更多運動部件之間的協(xié)作，這使得跟蹤在本質(zhì)上更加系統(tǒng)化；傳感器使設(shè)備“更智能”，同時補充了其他功能。

總而言之，絕對必要使用正確的術(shù)語，尤其是在這兩個術(shù)語之間，不過仍然值得注意的是，這些技術(shù)通常在一定程度上是互補的，許多硬件組件具有重疊的重要性，突出說明了我們現(xiàn)代設(shè)備的真正復(fù)雜性。