RTLS systém využívá především senzorů, technologie bezdrátové komunikace a cloud computingu k určení polohy „objektů“ se značkami. Oprávnění uživatelé mají přístup k údajům o poloze označených objektů prostřednictvím místního počítače a cloudové platformy v aplikacích, jako je sledování zboží, vozidel, lidé, domácí mazlíčci, atd. Tento článek vám přináší jasnou představu o RTLS!
1. Co je RTLS?
Lokalizační systém v reálném čase využívá především senzorů, technologie bezdrátové komunikace a cloud computingu k určení polohy „objektů“ se značkami. Oprávnění uživatelé mají přístup k údajům o poloze označených objektů prostřednictvím místního počítače a cloudové platformy v aplikacích, jako je sledování zboží, vozidel, lidé, domácí mazlíčci, atd.
RTLS je použitelný pro různé aplikační scény pokrývající logistické dodavatelské řetězce, předměty a lidé. nicméně, systém má určitá omezení. Například, zařízení nasazená ve vzdálených oblastech vyžadují výkonové rezervy, které mohou zajistit měsíce stabilního provozu; Rychle se pohybující zařízení v dopravních uzlech nebo výrobních linkách vyžadují vyšší rychlost aktualizace; a pokud jde o vysokou hodnotu sledování majetku, bezpečnost má velký význam.
2. Jak funguje lokalizační systém Teal-Time
RTLS je systém založený na signálu, který lokalizuje objekty nebo osoby pomocí rádiové technologie. Lze jej rozdělit na aktivní RTLS a pasivně induktivní RTLS. Aktivní RTLS lze rozdělit na AOA, TDOS, TPA, TW-TOF, NFER, atd.
1. Bluetooth RTLS
Vnitřní technologie s Bluetooth využívá přístupové body Bluetooth LAN instalované uvnitř, aby síť zůstala základním modelem připojeným k síti na základě více uživatelů a zajišťuje, že Bluetooth LAN přístupové body zůstávají hlavním zařízením této mikrosítě. Poté trianguluje nově přidané slepé uzly pomocí měření síly signálu.
V současné době, existují dva hlavní způsoby lokalizace pomocí Bluetooth iBeacon: Jeden založený na RSSI a založený na otisku prstu, nebo směs obou.
2. WiFi RTLS
Existují dva typy polohovacích technologií s WiFi. Typ je přesněji triangulovat osobu a auta jiným algoritmem prostřednictvím síly bezdrátového signálu mobilního zařízení a 3 přístupové body bezdrátové sítě. Dalším typem je zaznamenat sílu signálu mnoha potvrzených polohových bodů předem a poté rozhodnout o pozici porovnáním síly signálu nově přidaných zařízení s databází, která je plná dat..
Výhody: Vysoká celková přesnost, nízké náklady na hardware a také vysoká přenosová rychlost; Je použitelný pro provádění komplexního polohování v širokém rozsahu, úkoly detekce a sledování.
Použitelné oblasti: Lokalizaci WiFi lze použít k lokalizaci osob nebo vozidel a použít ji v různých případech, které vyžadují lokalizaci & navigace jako lékařská centra, zábavní park, rostliny, obchodní centra, atd.
3. RTLS RFID
RFID označuje bezdrátovou komunikační technologii, která dokáže lokalizovat speciální objekty a číst související data prostřednictvím RF bez mechanického nebo optického kontaktu mezi systémem a speciálními objekty.
Technologie vnitřního určování polohy RFID využívá vysokofrekvenční způsob upevnění antén k naladění rádiových signálů na elektromagnetická pole. Poté štítek, který je připojen k položkám, vstoupí do pole po generování indukčního proudu, aby přenesl data ven k výměně dat mezi vícepáry obousměrné komunikace, aby se dosáhlo identifikace a triangulace..
Rádiový signál je elektromagnetické pole naladěné na RF, přenos dat ze značek připojených k objektům za účelem jejich automatického určení a sledování. Několik štítků shromažďuje energii z elektromagnetických polí emitovaných identifikátorem bez baterií v procesu identifikace. Některé tagy jsou vybaveny různými napájecími zdroji a jsou schopny vysílat rádiové vlny aktivním způsobem(naladěn na RF elektromagnetická pole).
Značky, které jsou součástí informací uložených v elektronické podobě, lze identifikovat na několik metrů. Na rozdíl od čárových kódů, RF tagy lze zabudovat do sledovaných objektů, aniž by se musely nacházet v dosahu identifikačních strojů.
4. Zigbee RTLS
ZigBee (protokol LAN s nízkou spotřebou založený na standardu IEEE802.15.4) technologie vnitřního určování polohy vytváří síť mezi několika uzly, které mají být změřeny, a referenčními uzly a bránami. Měřené uzly v síti odesílají zprávy plošného vysílání a sbírají data z každého sousedního referenčního uzlu. Poté vybere souřadnice X i Y referenčních uzlů, které mají nejsilnější signál. Potom, počítají se souřadnice více uzlů spojených s referenčními uzly. Nakonec, data v lokalizačním enginu jsou provozována a hodnota offsetu nejbližších referenčních uzlů je prohlížena pro získání skutečné polohy uzlů, které mají být měřeny ve velkých sítích.
5. UWB RTLS
Ultra širokopásmové (ZČU) technologie určování polohy je nová technologie, která se výrazně liší od tradičních komunikačních a polohovacích technologií. Využívá předem připravené ukotvené i přemostěné uzly s danými polohami k vytvoření spojení s nově přidanými slepými uzly. Poté je trianguluje nebo je lokalizuje pomocí „otisků prstů“, aby identifikoval umístění.
Nedávno, Ultra širokopásmové bezdrátové připojení (ZČU) technologie se stala vnitřní bezdrátovou lokalizační technologií navrženou s vysokou přesností. Jeho časové rozlišení lze dosáhnout na úrovni nanosekund. V kombinaci s algoritmem zaměřování na základě doby příjezdu, může teoreticky dosáhnout přesnosti polohování na úrovni centimetrů, které mohou splnit požadavky na polohování průmyslových aplikací.
6. Infračervené RTLS
Existují dva druhy infračerveného vnitřního určování polohy. První představuje umístění cíle pomocí infračervených IR značek jako pohyblivých bodů, vyzařující modulované infračervené paprsky, které jsou snímány optickými senzory instalovanými v místnostech pro lokalizaci; 2. je pokrýt odhadovaný prostor několika páry vysílačů & přijímače tkající infračervenou síť pro přímé určení pohyblivých cílů.
7. Ultrazvukové RTLS
Ultrazvuková lokalizační technologie je vyvinuta podle systému ultrazvukového zaměřování. Skládá se z několika transpondérů a hlavních dálkoměrů. Pracovní proces je: hlavní dálkoměry jsou umístěny na objekt, který má být měřen, a vysílají rádiové signály do transpondérů na pevném místě, a transpondéry přenášejí ultrazvukové signály do hlavních dálkoměrů po přijetí signálu, které mohou pomoci určit polohu objektů pomocí algoritmů, jako je metoda reflexního rozsahu a triangulace.
8. iBeacon RTLS
iBeacon umístění
Vybaven Bluetooth 4.0, iBeacon je nová technologie vnitřního mikroumístění. V současné době je k dispozici pro iOS, Android, Zařízení Windows a Blackberry, z nichž všechny jsou vybaveny technologií Bluetooth Low Energy (BLE) technika. Když se vaše kapesní zařízení přiblíží k základnové stanici iBeacon, zařízení je schopno získat signál iBeacon (UUID a RSSI), které se mohou pohybovat od několika milimetrů do 50 metrů, a přesnou polohu lze získat pomocí váženého polohovacího algoritmu se třemi smyčkami, který běžně dosahuje přesnosti 2 m.
3. Výzvy RTLS
Vzhledem k tomu, že RTLS má efektivní sledování zařízení IoT, proč neinstalovat polohovací funkce pro každý z nich? Hlavní důvod spočívá v nákladném tradičním Technologie GPS používá geolokace, určité technické problémy úspěšného nasazení a vyšší spotřeba energie pro jeho provoz.
1. Cena RTLS
Jak dlouho trvá systému sady řešení zjištění polohy zařízení? Ať už jsou místa shromažďována denně nebo každou minutu? Frekvence sběru zařízení přímo souvisí s cenou a životností baterie. Za mnoha okolností,
tradiční technologie GPS nejsou schopny uspokojit potřeby uživatele v těchto dvou oblastech.
2. Životnost baterie
Spotřeba energie tradičních modulů pro určování polohy GPS je mimořádně vysoká. Taky, baterii modulu je nutné měnit několikrát ročně. V určitých případech, Sledování majetku je instalováno na některých místech, kde je obtížné provádět údržbu, nebo jsou instalovány uvnitř vozového parku. Takové nasazení vede k extrémně vysokým nákladům na výměnu baterií. Zejména pokud jsou na hřišti rozmístěny tisíce sledovačů, výměna baterie bude náročná na čas a úsilí.
3. Údržba v pozdější fázi
Údržba zařízení a dokonce i rozsáhlé opravy jsou nezbytné již od několika let IoT zařízení mít životnost 5 let, 10 a dokonce 20 let. nicméně, připojená zařízení se mohou „ztratit“, pokud neodesílají oznámení nebo nezmění vlastnictví podniku kvůli vybité baterii.
4. Splátka
Při nasazování IoT zařízení bude snadné dělat chyby. Například, bude náchylný k chybám při ruční montáži senzoru do budovy. A co víc, polohovací modul lze přenést z jednoho místa na druhé bez ruční aktualizace záznamů sledování.
4. Výhody RTLS
Lidé si při zmínce o systémech určování polohy nejprve vybaví GPS. Na bázi GNSS (Globální navigační satelitní systém) satelitní určování polohy se stalo všudypřítomným. nicméně, satelitní určování polohy má svou klíčovou nevýhodu, to znamená, signály nemohou proniknout do budov realizovat vnitřní polohování.
Tak, jak řešit problémy týkající se umístění uvnitř budov?
S neustálým růstem požadavků na trhu indoor positioningu, bezdrátové komunikační technologie, technologie identifikace senzorů a technologie propojení velkých dat, řešení jsou na vzestupu. Průmyslový řetězec se nadále rozvíjí.
Vnitřní polohování lze rozdělit na lokalizaci podle spotřeby a podle odvětví.
Polohování založené na spotřebě lze použít hlavně v komerčních funkcích, jako je vedení vnitřního personálu, spotřebitelský tlak, bezpečnostní sledování, chytrý domov, atd;
Ten průmyslový lze použít v požární bezpečnosti, personální monitorování, vedení zařízení, zabezpečení majetku, chytrá továrna, a inteligentní staveniště a tak dále.
Vnitřní polohování s Bluetooth
Silné stránky: kompaktní zařízení, krátká vzdálenost, malá spotřeba energie, snadná integrace do mobilních zařízení, jako je mobilní telefon;
Nevýhody: Přenos Bluetooth není ovlivněn vzdáleností zraku, ale pro složitý prostor & životní prostředí, méně stabilní systém Bluetooth, vysoké rušení šumem, drahá zařízení Bluetooth;
Vnitřní polohování s WiFi
Silné stránky: relativně vysoká celková přesnost, nízké náklady na hardware, vysoká přenosová rychlost; lze použít pro polohování ve velkém měřítku, úkoly detekce a sledování.
Nevýhody: krátká přenosová vzdálenost, vysoká spotřeba energie, a obecně se strukturou hvězdicové topologie.
Vnitřní polohování s RFID
Výhody: Technologie vnitřního určování polohy RFID funguje na velmi krátkou vzdálenost, ale je schopna shromáždit informace o přesnosti polohy na úrovni centimetrů během několika milisekund; Štítek je relativně malý a má nízkou cenu.
Nevýhody: žádná komunikační schopnost, špatná schopnost proti rušení, žádná snadná integrace do jiných systémů a nedostatečně vyvinutá ochrana bezpečnosti & soukromí a globální standardizace uživatelů.
Vnitřní polohování pomocí Zigbee
Výhody: malá spotřeba energie, úspora nákladů, krátké zpoždění, velká kapacita a vysoká bezpečnost, dlouhá přenosová vzdálenost; být schopen udržovat struktury topologie sítě, stromová topologie stejně jako hvězdicová topologie, adaptabilní síťování, multi-hop channeling;
Nevýhody: nízká přenosová rychlost, vysoké požadavky na algoritmus pro přesnost polohování.
Vnitřní polohování s UWB
Výhody: s šířkou pásma GHz, vysoká přesnost polohování; silná penetrace, dobrý anti-multipath efekt a vysoká bezpečnost.
Nedostatky: Ale nově přidané slepé uzly také potřebují aktivní komunikaci, což zvyšuje spotřebu energie, a systém je drahý
Vnitřní polohování s infračerveným zářením
Výhody: vysoká přesnost pro vnitřní lokalizaci, výkonná schopnost proti rušení;
Nevýhody: Infračervené záření lze přenášet pouze zrakem, špatný penetrační výkon; když je štítek zablokován, nemůže správně fungovat, ale je citlivý na osvětlení, kouř a další faktory prostředí;
Vnitřní polohování s ultrazvukem
Výhody: vysoká celková přesnost polohování, dosáhnout úrovně centimetrů; relativně jednoduchá konstrukce, dobrá penetrační schopnost a také silná antiinterferenční schopnost pro ultrazvuk.
Nevýhody: velký útlum ve vzduchu, nepoužitelný pro velké příležitosti; je velmi ovlivněn vícecestnými efekty a nevizuálním šířením při měření vzdálenosti odrazu, Výsledkem jsou vysoké investiční náklady při požadavku na spodní hardware pro přesnou analýzu a výpočty.
5. Jaké technologie se používají v RTLS
Technologie RTLS
RTLS se obvykle skládá ze tří částí: značku RTLS, infrastrukturu i software. Výkon a funkce řešení závisí na konkrétních technologických volbách učiněných během RTLS proces vývoje řešení.
Použití technologie RFID, Systémy RTLS určují polohu „objektů“ pomocí značek, když procházejí poblíž pevné čtečky, a poté odeslat informace o události na server.
Bluetooth RSSI, také Indikátor síly přijatého signálu, je použitelný pro RTLS ve vnitřních scénách. Maják Bluetooth rozmístěný v monitorované oblasti „monitoruje a naslouchá“ signálu z tagu Bluetooth, aby určil, zda se označený objekt nebo osoba nacházejí v pokrytí signálu Bluetooth, tak, aby byla zajištěna přesnost polohování „na úrovni místnosti“..
Podobné jako Bluetooth RSSI, K detekci blízkých značek Wi-Fi RTLS lze použít majáky Wi-Fi, poskytuje přesnost „na úrovni místnosti“.. Nebo, K zajištění přesnější polohy mobilních prostředků lze použít metody doby letu.
Mobilní technologie 3G a 4G LTE poskytují přibližné lokalizační informace na základě otisků mobilních sítí, kde zařízení detekuje blízké mobilní základnové stanice a porovnává je s celosvětovou databází otisků prstů, která vytvořila mapování zeměpisné polohy. Vyznačuje se vyšší přesností, 3Řešení G a 4G LTE pro sledování v reálném čase závisí na různých kombinacích infrastruktury nemobilních a mobilních sítí, s více řešeními, které se objeví jako počet 5G nasazení rychle roste.
Systémy RTLS založené na GNSS jsou závislé na GNSS přijímačích, které definují svou polohu měřením času, který stráví na satelitním signálu GNSS, než se k nim přiblíží z oběžné dráhy.. Kvůli slabým signálům GNSS, nemohou proniknout stěnami a budovami, takže je lze používat pouze venku.
Ultra širokopásmová technologie a Bluetooth vnitřní polohování s vysokou přesností jsou dvě technologie, které jsou schopny nabídnout přesnost polohování na úrovni pod metry..
Tag RTLS je možné pokrýt další senzory pro sběr dalších zpráv o sledovaném majetku. Polohovací moduly s inerciálními senzory dokážou detekovat, kdy dojde ke shození majetku, nebo doplnit satelitní určování polohy při ztrátě signálů GNSS. Rovněž, teplotní senzory detekují teplotní výkyvy, které mohou poškodit citlivý náklad.
Nabídnout uživatelům údaje o poloze, RTLS vyžadují datový kanál připojený k internetu. Venkovní řešení sledování v reálném čase, včetně řešení na bázi GNSS, poskytují vynikající služby pro určitou mobilní komunikaci vylepšenou nízkou spotřebou energie a také maximálním pokrytím LTE Cat 1 nebo LTE-M.
6. Aplikace RFID v RTLS
RTLS byl dobře vyvinut v mnoha příkladech, a odhaduje se, že počet v následujících letech rychle poroste, abych byl přesný, protože se technologie mění, přístupnější a těsnější integraci do operací.
RTLS Healthcare / Lékařský
Personál v nemocnicích tráví značnou část času hledáním lékařského vybavení, což dále zatěžuje již tak namáhaný systém. RTLS v nemocnicích přispívá k rychlému vyhledání lůžek a lékařských přístrojů a může také pomoci najít lékaře, personálu a pacientů.
Automatizace skladů
Systém RTLS je užitečný pro automatickou správu zásob a lokalizaci zboží v regálech.
Doprava a logistika
Lokalizační služby v reálném čase poskytují podnikům hluboké pochopení všech aspektů souvisejících s procesem dodávek a distribuce. Kromě zlepšení řízení dodavatelského řetězce, společnosti mohou také využívat data poskytovaná RTLS ke zmírnění úzkých míst a zjednodušení jeho postupu a také ke vzdálenému sledování procesu jejich zboží, čímž se zvyšuje kvalita produktu.
Správa vozového parku
RTLS může dát ruce správci vozového parku ke sledování svých vozidel, včetně nákladních aut, taxíky, auta, sdílené, atd. Poskytovatelé mikromobilních řešení(jako jsou ti, kteří dodávají sdílené elektrické skútry) zvýšili používání vysoce přesné technologie RTLS, aby se přinutili dodržovat místní předpisy, jako jsou zákazy jízdy na chodnících.
Dopravní uzel
Přeprava uzly včetně letiště a vlakového nádraží mohou sledovat přívěsy na zavazadla, cestující se zvláštními nároky, pozemní personál a další cestující prostřednictvím technologie Real-Time Locating System. Data shromážděná z technologie lze analyzovat za účelem zjištění a řešení provozních problémů a zlepšení celkového zážitku z cestování.
7. RTLS řešení
U-Blox vždy prováděl inovativní R&D na základě GNSS polohovacích algoritmů, technologie RF a zpracování signálu od svého založení v r 1997. Dnes, věnuje se vývoji integračních řešení na „cloud-on-a-chip“, která si umožnila zaujmout vedoucí postavení v technologických inovacích. U-Blox se také rozrostl ve společnost s hlubokými znalostmi trhu, které jí umožňují přesně porozumět trhům a potřebám uživatelů.
Kromě poskytování GNSS polohovací řešení, U-Blox dobře rozumí rostoucí poptávce po komunikaci se zařízeními a umístění uvnitř budov ze strany uživatelů internetu věcí. Proto, Společnost u-Blox nejen rozšířila svou produktovou řadu o mobilní komunikaci a komunikaci na krátkou vzdálenost, ale také poskytla trhu směs modulů, které dokážou dosáhnout jak polohování GNSS, tak funkcí mobilní komunikace, které uživatelům pomohou přijít s kompaktními řešeními RTLS..
S rychlým růstem velkých dat a technologií chytrého připojení, u-Blox se nespokojí s tím, že je poskytovatelem hardwaru lokalizačních a komunikačních technologií. Společnost zvažuje, jak využít služby k maximalizaci obchodní hodnoty informací o poloze v zařízeních IoT a poskytovat zákazníkům komplexní služby prostřednictvím „tvrdého a měkkého“ přístupu, aby umožnila zákazníkům v různých oblastech dosáhnout rychlého nasazení RTLS..
AssistNow snižuje spotřebu energie zkrácením doby prvního určování polohy pomocí GNSS.
když signály GNSS nejsou dostupné, CellLocate může stále provádět hrubé vyhledávání pomocí technologie otisků prstů v mobilní síti.
CloudLocate vypočítává polohu prostřednictvím cloudu pro aplikační scény vyžadující extrémně nízkou spotřebu energie, kde není vyžadováno nepřetržité sledování.
PointPerfect poskytuje datové služby vylepšené GNSS pro přesnost polohování na úrovni centimetrů během několika sekund.
U-Blox Thingstream podporuje zákazníky při řešení složitých problémů s konektivitou IoT pomocí rozsáhlého end-to-end řešení podle průmyslového standardu MQTT.. To zákazníkům umožňuje přenášet data ze zařízení IoT do cloudu společností bez dalších poplatků za komunikaci.
dodatečně, U-Blox IoT „Security as a Service“ přináší koncept „end-to-end“ do reálného života na základě jedinečné a neměnné identity zařízení a spolehlivého kořene důvěry.. Účinně zamezuje zveřejňování citlivých dat na mezilehlých uzlech, platformy a služby, které zajistí, že vaše značky RTLS a další infrastruktura budou provozovat pouze skutečný firmware a že data vygenerovaná během operace budou viditelná pouze jejich cílovým uživatelům.
8. Jaké jsou známé společnosti RTLS
Siemens RTLS
Versus Technologie
Skupina Ubisense
AirISTA
Technologie Zebra
BeSpoon
Axcess International
Stanley Healthcare
podstaty
Technologie Savi
TeleTracking
Sonitor Technologies
Časová doména
Řešení Identec
Intelleflex
GE Healthcare
Společnost Awarepoint Corporation
Nádechy
Deset
IBM
CenTrak
