El sistema RTLS aprovecha principalmente los sensores, tecnología de comunicación inalámbrica y computación en la nube para determinar la ubicación de "objetos" con etiquetas. Los usuarios autorizados pueden acceder a los datos de ubicación de los objetos etiquetados a través de una computadora local y una plataforma en la nube en aplicaciones como el seguimiento de mercancías., vehículos, gente, mascotas, etc.. Este artículo le brinda una comprensión clara de RTLS.!
1. ¿Qué es RTLS??
Un sistema de localización en tiempo real aprovecha principalmente los sensores, tecnología de comunicación inalámbrica y computación en la nube para determinar la ubicación de "objetos" con etiquetas. Los usuarios autorizados pueden acceder a los datos de ubicación de los objetos etiquetados a través de una computadora local y una plataforma en la nube en aplicaciones como el seguimiento de mercancías., vehículos, gente, mascotas, etc..
RTLS es aplicable a varios escenarios de aplicación que cubren cadenas de suministro logísticas., objetos y personas. Sin embargo, el sistema tiene algunas limitaciones. Por ejemplo, Los dispositivos implementados en áreas remotas requieren reservas de energía que pueden garantizar meses de funcionamiento estable.; Los dispositivos de rápido movimiento en centros de transporte o líneas de producción requieren tasas de actualización más altas; y cuando se trata de alto valor seguimiento de activos, la seguridad es de gran importancia.
2. Cómo funciona el sistema de localización Teal-Time
RTLS es un sistema basado en señales que localiza objetos o personas a través de tecnología de radio. Se puede clasificar en RTLS activo y RTLS pasivamente inductivo.. El RTLS activo se puede dividir en AOA, TDOS, TPA, TW-TOF, NFER, etc..
1. RTLS Bluetooth
La tecnología interior con Bluetooth utiliza puntos de acceso LAN Bluetooth instalados en interiores para mantener la red como un modelo básico conectado a la red basado en múltiples usuarios y garantiza que LAN Bluetooth Los puntos de acceso siguen siendo el dispositivo principal de esta microrred.. Luego, triangula los nodos ciegos recién agregados mediante la medición de la intensidad de la señal..
Actualmente, Hay dos formas principales de localizar mediante Bluetooth iBeacon: Uno basado en RSSI y uno basado en huellas dactilares, o una mezcla de los dos.
2. Wi-Fi RTLS
Hay dos tipos de tecnologías de posicionamiento con Wifi. Un tipo consiste en triangular una persona y un automóvil con mayor precisión mediante un algoritmo diferente a través de la intensidad de la señal inalámbrica de un dispositivo móvil y 3 puntos de acceso a redes inalámbricas. Otro tipo es registrar la intensidad de la señal de muchos puntos de posición confirmados por adelantado y luego decidir la posición comparando la intensidad de la señal de los dispositivos recién agregados con la base de datos que está llena de datos..
Ventajas: Alta precisión general, Bajo costo de hardware y alta velocidad de transmisión.; Es aplicable para realizar posicionamiento complejo y de amplio rango., Tareas de detección y seguimiento..
Áreas aplicables: La localización WiFi se puede utilizar para localizar personas o vehículos y utilizarse en diferentes casos que requieran localización. & navegación como centros médicos, un parque temático, plantas, centros comerciales, etc..
3. RTL RFID
RFID se refiere a una tecnología de comunicación inalámbrica que puede localizar objetos especiales y leer datos relacionados a través de RF sin contacto mecánico u óptico entre el sistema y los objetos especiales..
La tecnología de localización interior RFID utiliza una forma de RF para fijar antenas para sintonizar señales de radio en campos electromagnéticos.. Luego, la etiqueta que está adherida a los artículos ingresa al campo después de la generación de corriente de inducción para transmitir datos e intercambiar datos entre pares múltiples de comunicación bidireccional para lograr la identificación y triangulación..
La señal de radio es el campo electromagnético sintonizado en RF., transferir datos de etiquetas adjuntas a objetos para determinarlos y rastrearlos automáticamente. Varias etiquetas recogen energía de los campos electromagnéticos emitidos por el identificador sin pilas en el proceso de identificación.. Algunas etiquetas están equipadas con diferentes fuentes de alimentación y son capaces de emitir ondas de radio de forma activa.(sintonizado a campos electromagnéticos de RF).
las etiquetas, que se incluyen con la información que se almacena electrónicamente, Se puede identificar a varios metros.. Diferente de los códigos de barras, Las etiquetas RF se pueden incrustar en objetos rastreados sin necesidad de estar en el alcance de las máquinas de identificación..
4. Zigbee RTLS
ZigBee (un protocolo LAN de bajo consumo basado en el estándar IEEE802.15.4) La tecnología de posicionamiento en interiores crea una red entre varios nodos a medir y nodos y puertas de enlace de referencia.. Los nodos a medir en la red envían mensajes de difusión y recopilan datos de cada nodo de referencia vecino.. Luego elige las coordenadas X e Y de los nodos de referencia que tienen la señal más fuerte.. Después, Se cuentan las coordenadas de más nodos asociados con nodos de referencia.. Por último, Se operan los datos en el motor de localización y se visualiza el valor de compensación de los nodos de referencia más cercanos para adquirir la ubicación real de los nodos que se medirán en redes grandes..
5. RTLS UWB
Ultra banda ancha (UWB) La tecnología de posicionamiento es una nueva tecnología que difiere significativamente de las tecnologías tradicionales de comunicación y posicionamiento.. Utiliza nodos anclados y puenteados preestablecidos con ubicaciones determinadas para formar conexiones con nodos ciegos recién agregados.. Luego los triangula o localiza con “huellas dactilares” para identificar la ubicación.
Recientemente, Inalámbrico de banda ultraancha (UWB) La tecnología se ha convertido en una tecnología de localización inalámbrica en interiores propuesta con alta precisión.. Su resolución temporal se puede alcanzar al nivel de nanosegundos.. Combinado con el algoritmo de alcance basado en el tiempo de llegada, Teóricamente puede lograr una precisión de posicionamiento a nivel de centímetros., que puede cumplir con los requisitos de posicionamiento de aplicaciones industriales.
6. RTLS infrarrojos
Hay dos tipos de localización interior por infrarrojos.. El primero representa que el objetivo se coloca utilizando marcadores infrarrojos IR como puntos móviles., emitiendo rayos infrarrojos modulados, que son tomadas por sensores ópticos instalados en habitaciones para localizar; el 2º es para cubrir el espacio a estimar por varios pares de transmisores & Receptores que tejen una red de infrarrojos para determinar directamente objetivos en movimiento..
7. RTLS ultrasónico
La tecnología de localización por ultrasonido se desarrolla según el sistema de medición de rango ultrasónico.. Consta de varios transpondedores y telémetros principales.. El proceso de trabajo es: Los telémetros principales se colocan en un objeto a medir y transmiten señales de radio a transpondedores en una ubicación fija., y los transpondedores transfieren señales ultrasónicas a los telémetros principales después de tomar la señal, que puede ayudar a determinar la ubicación de los objetos utilizando algoritmos como el método de alcance reflectante y la triangulación..
8. iBeacon RTLS
Posicionamiento de iBeacon
Equipado con Bluetooth 4.0, iBeacon es una nueva tecnología de microubicación en interiores. Actualmente está disponible para iOS., Androide, Dispositivos Windows y Blackberry, todos los cuales están integrados con Bluetooth Low Energy (BLE) tecnología. Cuando su dispositivo portátil se acerca a una estación base iBeacon, el dispositivo es capaz de adquirir la señal iBeacon (UUID y RSSI), que puede variar desde unos pocos milímetros hasta 50 metros, y la ubicación precisa se puede obtener a través de un algoritmo de posicionamiento ponderado de tres bucles que normalmente alcanza una precisión de 2 m..
3. Los desafíos de RTLS
Dado que RTLS tiene un seguimiento eficaz de los dispositivos IoT, ¿Por qué no instalar funciones de posicionamiento para cada uno?? La razón principal radica en el costoso tradicional tecnología gps usado para geolocalización, ciertos desafíos técnicos del despliegue exitoso y mayor consumo de energía para su operación.
1. Costo RTLS
¿Cuánto tiempo tarda un sistema de conjunto de soluciones en recopilar la ubicación de los dispositivos?? Si las ubicaciones se recopilan diariamente o cada minuto? La frecuencia de recogida del dispositivo está directamente relacionada con el coste y la duración de la batería.. En muchas circunstancias,
Las tecnologías GPS tradicionales son incapaces de satisfacer las necesidades del usuario en estos dos campos..
2. Duración de la batería
El consumo de energía de los módulos de posicionamiento GPS tradicionales es extremadamente alto.. También, La batería del módulo debe cambiarse varias veces al año.. En algunos casos, Los rastreadores de activos se instalan en algunos lugares en los que es difícil realizar el mantenimiento o se instalan dentro de flotas.. Este despliegue genera un coste extremadamente elevado de cambio de baterías.. En particular, si se despliegan miles de rastreadores en el campo, El cambio de batería requerirá mucho tiempo y esfuerzo..
3. Mantenimiento en la etapa posterior
El mantenimiento del dispositivo e incluso las reparaciones masivas son indispensables ya que varios dispositivos de iot tener una vida útil de 5 años, 10 e incluso 20 años. Sin embargo, Los dispositivos conectados se pueden "perder" si no envían notificaciones o cambian de propietario de la empresa debido a una batería agotada..
4. Entrega
Será fácil cometer errores al implementar dispositivos IoT. Por ejemplo, será propenso a errores cuando monte un sensor en un edificio manualmente. Y lo que es más, El módulo de posicionamiento se puede transferir de un lugar a otro sin actualizar los registros de seguimiento manualmente..
4. Beneficios de RTLS
La gente pensará primero en GPS cuando mencione los sistemas de localización y posicionamiento.. El basado en GNSS (Sistema mundial de navegación por satélite) El posicionamiento por satélite se ha vuelto omnipresente.. Sin embargo, El posicionamiento por satélite tiene su principal inconveniente., eso es, Las señales no pueden penetrar en los edificios para darse cuenta. posicionamiento interior.
Entonces, Cómo abordar los problemas relacionados con la localización en interiores.?
Con el constante crecimiento de las demandas en el mercado del posicionamiento en interiores., tecnología de comunicación inalámbrica, tecnología de identificación de sensores y tecnología de interconexión de big data, las soluciones van en aumento. La cadena industrial continúa desarrollándose.
El posicionamiento en interiores se puede dividir en localización basada en el consumo y basada en la industria..
El posicionamiento basado en el consumo se puede aplicar principalmente en funciones comerciales como la orientación del personal en interiores., empuje del consumidor, monitoreo de seguridad, casa inteligente, etc.;
El de base industrial se puede utilizar en seguridad de protección contra incendios., monitoreo de personal, guía del equipo, seguridad de la propiedad, fábrica inteligente, y sitios de construcción inteligentes, etc..
Posicionamiento interior con Bluetooth
Fortalezas: dispositivo compacto, Distancia corta, bajo consumo de energía, Fácil integración en dispositivos móviles como un teléfono celular.;
Desventajas: La transmisión Bluetooth no se ve afectada por la distancia de visión, pero para el espacio complejo & ambiente, el sistema Bluetooth menos estable, alta interferencia de ruido, dispositivos Bluetooth caros;
Posicionamiento interior con WiFi
Fortalezas: precisión general relativamente alta, bajo costo de hardware, alta tasa de transmisión; Se puede utilizar para posicionamiento a gran escala., Tareas de detección y seguimiento..
Desventajas: distancia de transmisión corta, alto consumo de energía, y generalmente con estructura de topología en estrella.
Posicionamiento interior con RFID
Ventajas: La tecnología de posicionamiento interior RFID funciona a una distancia muy cercana pero es capaz de recopilar información de precisión de posicionamiento a nivel de centímetros en unos pocos milisegundos.; La etiqueta es de tamaño relativamente pequeño y de bajo costo..
Desventajas: sin capacidad de comunicación, pobre capacidad anti-interferencia, No es fácil la integración con otros sistemas y la protección de la seguridad está poco desarrollada. & privacidad y estandarización global de los usuarios.
Posicionamiento interior con Zigbee
Beneficios: bajo consumo de energía, ahorro de costos, breve retraso, gran capacidad y alta seguridad, larga distancia de transmisión; Ser capaz de sostener estructuras de topología de malla., topología de árbol y topología de estrella, redes adaptables, canalización de múltiples saltos;
Desventajas: baja tasa de transmisión, Altos requisitos de algoritmo para precisión de posicionamiento..
Posicionamiento interior con UWB
Ventajas: con ancho de banda GHz, alta precisión de posicionamiento; fuerte penetración, buen efecto anti-multipath y alta seguridad.
Deficiencias: Pero los nodos ciegos recién agregados también necesitan comunicación activa, lo que aumenta el consumo de energía., y el sistema es costoso
Posicionamiento interior con infrarrojos
Ventajas: alta precisión para localización en interiores, poderosa capacidad anti-interferencia;
Desventajas: Los infrarrojos sólo se pueden transmitir con la vista., pobre rendimiento de penetración; Cuando la etiqueta está bloqueada, no puede funcionar correctamente pero es vulnerable a la iluminación., humo y otros factores ambientales;
Posicionamiento interior con ultrasonido.
Ventajas: alta precisión de posicionamiento general, alcanzar el nivel del centimetro; estructura relativamente simple, Buena capacidad de penetración, así como una fuerte capacidad antiinterferente para el ultrasonido..
Desventajas: gran atenuación en el aire, inaplicable a grandes ocasiones; Se ve muy afectado por los efectos de trayectorias múltiples y la propagación no visual al medir la distancia de reflexión., lo que resulta en un alto costo de inversión cuando se requiere hardware inferior para análisis y cálculos precisos.
5. ¿Qué tecnologías se utilizan en RTLS?
tecnología RTLS
RTLS normalmente se compone de tres partes: la etiqueta RTLS, infraestructura y software. El rendimiento y la función de las soluciones dependen de las elecciones tecnológicas específicas realizadas durante el proceso. RTL proceso de desarrollo de soluciones.
Usando tecnología RFID, Los sistemas RTLS determinan la ubicación de "objetos" con etiquetas cuando pasan cerca de un lector fijo, y luego enviar información sobre el evento a un servidor.
RSSI Bluetooth, También recibió indicador de intensidad de la señal., Es aplicable para RTLS en escenas interiores.. Una baliza Bluetooth desplegada en el área monitoreada "monitorea y escucha" la señal de la etiqueta Bluetooth para determinar si el objeto o la persona etiquetados se encuentran dentro de la cobertura de la señal Bluetooth., para proporcionar precisión de posicionamiento “a nivel de habitación”.
Similar a Bluetooth RSSI, Se pueden aplicar balizas Wi-Fi para detectar etiquetas RTLS Wi-Fi cercanas, proporcionando precisión "a nivel de habitación". O, Se pueden utilizar métodos de tiempo de vuelo para proporcionar una ubicación más precisa de los activos móviles..
Las tecnologías celulares 3G y 4G LTE brindan información de localización aproximada basada en huellas digitales de la red celular, donde el equipo detecta estaciones base celulares cercanas y las compara con la base de datos mundial de huellas dactilares que ha establecido mapeos de ubicación geográfica. Con mayor precisión, 3Las soluciones de seguimiento en tiempo real G y 4G LTE dependen de diferentes combinaciones de infraestructura de red móvil e inmóvil, con más soluciones por surgir a medida que el número de 5GRAMO el despliegue aumenta rápidamente.
Los sistemas RTLS basados en GNSS dependen de receptores GNSS que definen sus ubicaciones mediante la medición del tiempo que pasa con la señal del satélite GNSS para aproximarse a ellos desde la órbita.. Debido a las débiles señales GNSS, No pueden penetrar paredes ni edificios, por lo que solo deben usarse en exteriores..
La tecnología de banda ultraancha y el posicionamiento interior Bluetooth de alta precisión son dos tecnologías capaces de ofrecer una precisión de posicionamiento submétrica.
Es posible utilizar una etiqueta RTLS para cubrir sensores adicionales y recopilar mensajes adicionales sobre el activo que se está rastreando.. Los módulos de posicionamiento con sensores inerciales pueden detectar cuándo se cae un activo o complementar el posicionamiento por satélite cuando se pierden las señales GNSS.. Asimismo, Los sensores de temperatura detectan variaciones de temperatura que pueden dañar la carga sensible..
Para ofrecer datos de ubicación a los usuarios., RTLS requiere una tubería de datos conectada a Internet. Soluciones de seguimiento en tiempo real para exteriores, incluidas soluciones basadas en GNSS, Proporcionar excelentes servicios para ciertas comunicaciones celulares mejoradas a través de un bajo consumo de energía y una cobertura máxima como Gato LTE 1 o LTE-M.
6. La aplicación de RFID en RTLS
RTLS ha estado bien desarrollado en muchos ejemplos., y se estima que el número aumentará rápidamente en los próximos años ya que la tecnología cambia para ser precisos., más accesible y para formar una integración más estrecha en las operaciones.
RTLS atención médica / Médico
El personal de los hospitales dedica una parte importante de su tiempo a localizar equipos médicos, lo que supone una tensión adicional para un sistema que ya está tenso. RTLS en hospitales favorece la localización rápida de camas y dispositivos médicos y también puede ayudar a localizar médicos, personal y pacientes.
Automatización de almacenes
El sistema RTLS es útil para gestionar automáticamente el inventario y ubicar productos en los estantes..
Transporte y logística
Los servicios de localización en tiempo real brindan a las empresas una comprensión profunda de todos los aspectos relacionados con el proceso de suministro y distribución.. Además de la mejora de la gestión de la cadena de suministro, Las empresas también pueden utilizar los datos proporcionados por RTLS para aliviar los cuellos de botella y simplificar su procedimiento, así como monitorear de forma remota el proceso de sus productos., aumentando así la calidad del producto.
gestion de flota
RTLS puede echar la mano a gestores de flotas para rastrear sus vehículos, incluyendo camiones, taxis, carros, los compartidos, etc.. Proveedores de soluciones micromóviles(como los que suministran patinetes eléctricos compartidos) han aumentado el uso de tecnología RTLS de alta precisión para obligarse a cumplir las regulaciones locales, como las prohibiciones de conducir en las aceras..
Centro de transporte
Transporte Los centros, incluidos un aeropuerto y una estación de tren, pueden rastrear remolques de equipaje., pasajeros con exigencias particulares, personal de tierra y otros pasajeros a través de la tecnología del sistema de localización en tiempo real. Los datos recopilados a partir de la tecnología se pueden analizar para detectar y abordar problemas operativos y mejorar la experiencia de viaje general..
7. Soluciones RTLS
U-Blox siempre ha llevado a cabo R innovadoras&D basado en algoritmos de posicionamiento GNSS, las tecnologías de procesamiento de señales y RF desde su fundación en 1997. Hoy en día, se ha dedicado a desarrollar soluciones de integración sobre “nube en un chip”, que le ha permitido tomar la delantera en innovación tecnológica. U-Blox también se ha convertido en una empresa con profundos conocimientos del mercado que le permiten comprender con precisión los mercados y las necesidades de los usuarios..
Además de proporcionar GNSS soluciones de posicionamiento, U-Blox comprende bien la creciente demanda de comunicación de dispositivos y posicionamiento en interiores por parte de los usuarios de IoT. Por lo tanto, u-Blox no solo ha ampliado su línea de productos de comunicación celular y comunicación de corto alcance, sino que también ha proporcionado al mercado una combinación de módulos que pueden lograr funciones tanto de posicionamiento GNSS como de comunicación celular para ayudar a los usuarios a crear soluciones RTLS compactas..
Con el rápido crecimiento del big data y las tecnologías de conectividad inteligente, u-Blox no se conforma con ser un proveedor de hardware de tecnologías de localización y comunicación. La compañía está considerando cómo aprovechar los servicios para maximizar el valor comercial de la información de ubicación en dispositivos IoT y brindar servicios integrales a los clientes a través de un enfoque "duro y blando" para capacitar a los clientes en diversos campos para lograr una rápida implementación RTLS..
AssistNow disminuye el consumo de energía al acortar el tiempo del primer posicionamiento usando GNSS.
cuando las señales GNSS no están disponibles, CellLocate aún puede realizar una localización aproximada utilizando la tecnología de huellas dactilares de la red celular.
CloudLocate calcula la ubicación a través de la nube para escenas de aplicaciones que requieren un consumo de energía ultrabajo donde no se requiere un seguimiento continuo.
PointPerfect proporciona servicios de datos mejorados GNSS para una precisión de posicionamiento a nivel de centímetros en segundos.
U-Blox Thingstream ayuda a los clientes a abordar desafíos complejos de conectividad de IoT con una amplia solución de extremo a extremo de acuerdo con el estándar de la industria MQTT. Esto permite a los clientes transferir datos desde equipos de IoT a la nube de las empresas sin tarifas adicionales del operador de comunicaciones..
Además, La “Seguridad como servicio” de U-Blox IoT lleva el concepto “de extremo a extremo” a la vida real basado en una identidad de dispositivo única e inmutable y una raíz confiable de confianza.. Detiene eficazmente la divulgación de datos confidenciales en nodos intermedios, plataformas y servicios para garantizar que sus etiquetas RTLS y otra infraestructura solo operen con firmware real y que los datos generados durante la operación solo sean visibles para sus usuarios objetivo..
8. ¿Cuáles son las empresas RTLS más conocidas?
Siemens RTLS
versus tecnología
Grupo Ubisense
AiRISTA
Tecnologías cebra
BeSpoon
Axcess Internacional
Stanley Salud
de esencia
Tecnología Savi
Teleseguimiento
Tecnologías de sonitor
Dominio del tiempo
Soluciones Identec
Intelleflex
GE atención sanitaria
Corporación Awarepoint
respiraciones
Diez
IBM
CentroTrak
