O sistema RTLS aproveita principalmente os sensores, comunicação sem fio e tecnologia de computação em nuvem para determinar a localização de “objetos” com tags. Os usuários autorizados podem acessar os dados de localização de objetos marcados por meio de um computador local e de uma plataforma em nuvem em aplicações como rastreamento de mercadorias., veículos, pessoas, animais de estimação, etc. Este artigo traz uma compreensão clara do RTLS!
1. O que é RTLS?
Um sistema de localização em tempo real aproveita principalmente sensores, comunicação sem fio e tecnologia de computação em nuvem para determinar a localização de “objetos” com tags. Os usuários autorizados podem acessar os dados de localização de objetos marcados por meio de um computador local e de uma plataforma em nuvem em aplicações como rastreamento de mercadorias., veículos, pessoas, animais de estimação, etc.
O RTLS é aplicável a vários cenários de aplicação que abrangem cadeias de suprimentos logísticos, objetos e pessoas. No entanto, o sistema tem algumas limitações. Por exemplo, dispositivos implantados em áreas remotas exigem reservas de energia que podem garantir meses de operação estável; Dispositivos de movimentação rápida em centros de transporte ou linhas de produção exigem taxas de atualização mais altas; e quando se trata de alto valor acompanhamento de bens, segurança é de grande importância.
2. Como funciona o sistema de localização Teal-Time
RTLS é um sistema baseado em sinais que localiza objetos ou pessoas por meio de tecnologia de rádio. Pode ser categorizado em RTLS ativo e RTLS passivamente indutivo. O RTLS ativo pode ser dividido em AOA, TDOS, TPA, TW-TOF, NFER, etc.
1. Bluetooth RTLS
A tecnologia interna com Bluetooth utiliza pontos de acesso LAN Bluetooth instalados em ambientes internos para manter a rede como um modelo básico conectado à rede baseado em vários usuários e garante que LAN Bluetooth os pontos de acesso continuam sendo o principal dispositivo desta micro-rede. Em seguida, ele triangulará os nós cegos recém-adicionados através da medição da força do sinal.
Atualmente, existem duas maneiras principais de localizar usando Bluetooth iBeacon: Baseado em RSSI e baseado em impressão digital, ou uma mistura dos dois.
2. Wi-Fi RTLS
Existem dois tipos de tecnologias de posicionamento com Wi-fi. Um tipo é triangular uma pessoa e carros com mais precisão por meio de um algoritmo diferente por meio da intensidade do sinal sem fio de um dispositivo móvel e 3 pontos de acesso de rede sem fio. Outro tipo é registrar antecipadamente a intensidade do sinal de muitos pontos de posição confirmados e depois decidir a posição comparando a intensidade do sinal dos dispositivos recém-adicionados com o banco de dados que está cheio de dados..
Vantagens: Alta precisão geral, baixo custo para hardware, bem como alta taxa de transmissão; É aplicável para realizar posicionamentos complexos e de amplo alcance, tarefas de detecção e rastreamento.
Áreas aplicáveis: A localização WiFi pode ser usada para localizar pessoas ou veículos e em diferentes casos que exigem localização & navegação como centros médicos, um parque temático, plantas, centros comerciais, etc.
3. RTL RFID
RFID refere-se a uma tecnologia de comunicação sem fio que pode localizar objetos especiais e ler dados relacionados através de RF sem contato mecânico ou óptico entre o sistema e os objetos especiais.
A tecnologia de localização interna RFID utiliza o método RF para fixar antenas e sintonizar sinais de rádio em campos eletromagnéticos. Em seguida, a etiqueta anexada aos itens entra no campo após a geração de corrente de indução para transmitir dados para trocar dados entre vários pares de comunicação bidirecional, de modo a obter identificação e triangulação.
O sinal de rádio é o campo eletromagnético sintonizado em RF, transferir dados de tags anexadas a objetos para determiná-los e rastreá-los automaticamente. Diversas tags captam energia de campos eletromagnéticos emitidos pelo identificador sem baterias no processo de identificação. Algumas tags são equipadas com diferentes fontes de alimentação e são capazes de emitir ondas de rádio de forma ativa(sintonizado para campos eletromagnéticos de RF).
As etiquetas, que estão incluídos com informações armazenadas eletronicamente, pode ser identificado dentro de vários metros. Diferente dos códigos de barras, as tags RF podem ser incorporadas em objetos rastreados sem a necessidade de estar no alcance de máquinas de identificação.
4. Zigbee RTLS
ZigBee (um protocolo LAN de baixo consumo baseado no padrão IEEE802.15.4) a tecnologia de posicionamento interno cria uma rede entre vários nós a serem medidos e nós de referência e gateways. Os nós a serem medidos na rede enviam mensagens de difusão e coletam dados de cada nó de referência vizinho.. Em seguida, ele escolhe as coordenadas X e Y dos nós de referência que possuem o sinal mais forte. Depois disso, as coordenadas de mais nós associados aos nós de referência são contadas. Em última análise, os dados no mecanismo de localização são operados e o valor de deslocamento dos nós de referência mais próximos é visualizado para adquirir a localização real dos nós a serem medidos em grandes redes.
5. RTLS UWB
Banda ultralarga (UWB) a tecnologia de posicionamento é uma nova tecnologia que difere significativamente das tecnologias tradicionais de comunicação e posicionamento. Ele utiliza nós ancorados e em ponte pré-organizados com determinados locais para formar conexões com nós cegos recém-adicionados. Em seguida, ele triangular ou localizá-los com “impressões digitais” para identificar a localização.
Recentemente, Banda ultralarga sem fio (UWB) a tecnologia tornou-se uma tecnologia de localização sem fio interna proposta com alta precisão. Sua resolução de tempo pode ser alcançada no nível de nanossegundos. Combinado com o algoritmo de alcance baseado na hora de chegada, teoricamente, pode atingir precisão de posicionamento em nível de centímetro, que pode atender aos requisitos de posicionamento de aplicações industriais.
6. RTLS infravermelho
Existem dois tipos de localização interna infravermelha. O primeiro representa que o alvo está posicionado usando marcadores IR infravermelhos como pontos móveis, emitindo raios infravermelhos modulados, que são captadas por sensores ópticos instalados em salas para localização; a 2ª é cobrir o espaço a ser estimado por vários pares de transmissores & receptores tecendo rede infravermelha para determinar diretamente alvos móveis.
7. RTLS ultrassônico
A tecnologia de localização por ultrassom é desenvolvida de acordo com o sistema de alcance ultrassônico. Consiste em vários transponders e telêmetros principais. O processo de trabalho é: telêmetros principais são colocados em um objeto a ser medido e transmitem sinais de rádio para transponders em um local fixo, e transponders transferem sinais ultrassônicos para os telêmetros principais após receberem o sinal, que pode ajudar a determinar a localização dos objetos usando algoritmos como método de alcance reflexivo e triangulação.
8. iBeacon RTLS
Posicionamento do iBeacon
Equipado com Bluetooth 4.0, iBeacon é uma nova tecnologia de microlocalização interna. Atualmente está disponível para iOS, Android, Dispositivos Windows e Blackberry, todos integrados com Bluetooth Low Energy (BLE) tecnologia. Quando o seu dispositivo portátil se aproxima de uma estação base iBeacon, o dispositivo é capaz de adquirir o sinal iBeacon (UUID e RSSI), que pode variar de alguns milímetros a 50 metros, e a localização precisa pode ser obtida através de um algoritmo de posicionamento ponderado de três loops que normalmente atinge uma precisão de 2m.
3. Os desafios do RTLS
Dado que o RTLS possui rastreamento eficaz de dispositivos IoTs, por que não instalar funções de posicionamento para cada um? A principal razão reside no custo tradicional Tecnologia GPS usado para geolocalização, certos desafios técnicos da implantação bem-sucedida e maior consumo de energia para sua operação.
1. Custo RTLS
Quanto tempo leva um sistema de conjunto de soluções para coletar a localização dos dispositivos? Se os locais são coletados diariamente ou a cada minuto? A frequência de coleta do dispositivo está diretamente ligada ao custo e à duração da bateria. Em muitas circunstâncias,
as tecnologias tradicionais de GPS são incapazes de satisfazer as necessidades do usuário nestes dois campos.
2. Vida útil da bateria
O consumo de energia dos módulos de posicionamento GPS tradicionais é extremamente alto. Também, a bateria do módulo deve ser trocada várias vezes por ano. Em certos casos, rastreadores de ativos são instalados em alguns locais de difícil manutenção ou instalados dentro de frotas. Essa implantação dá origem ao custo extremamente elevado de troca de baterias. Em particular, se milhares de rastreadores forem implantados em campo, a troca da bateria será demorada e trabalhosa.
3. Manutenção na fase posterior
A manutenção do aparelho e até mesmo reparos massivos são indispensáveis já que vários dispositivos IoT ter uma vida útil de 5 anos, 10 e até mesmo 20 anos. No entanto, dispositivos conectados podem ser “perdidos” se não conseguirem enviar notificações ou mudarem de propriedade da empresa devido a bateria descarregada.
4. Prestação
Será fácil cometer erros ao implantar dispositivos IoT. Por exemplo, estará sujeito a erros quando você montar manualmente um sensor em um edifício. O que mais, o módulo de posicionamento pode ser transferido de um local para outro sem atualizar manualmente os registros de rastreamento.
4. Benefícios do RTLS
As pessoas pensarão primeiro em GPS ao mencionar sistemas de localização e posicionamento. Baseado em GNSS (Sistema global de navegação por satélite) o posicionamento por satélite tornou-se onipresente. No entanto, o posicionamento por satélite tem sua principal desvantagem, aquilo é, os sinais não podem penetrar nos edifícios para realizar posicionamento interno.
Então, como resolver os problemas relativos à localização interna?
Com o constante crescimento das demandas no mercado de posicionamento indoor, tecnologia de comunicação sem fio, tecnologia de identificação de sensores e tecnologia de interconexão de big data, soluções estão em ascensão. A cadeia da indústria continua a se desenvolver.
O posicionamento interno pode ser dividido em localização baseada no consumo e localização baseada na indústria.
O posicionamento baseado no consumo pode ser aplicado principalmente em funções comerciais, como orientação de pessoal interno, impulso do consumidor, monitoramento de segurança, lar inteligente, etc;
O baseado na indústria pode ser usado na segurança de proteção contra incêndio, monitoramento de pessoal, orientação do equipamento, segurança patrimonial, fábrica inteligente, e canteiros de obras inteligentes e assim por diante.
Posicionamento interno com Bluetooth
Forças: dispositivo compacto, curta distância, Baixo consumo de energia, fácil integração em dispositivos móveis como um telefone celular;
Desvantagens: A transmissão Bluetooth não é afetada pela distância de visão, mas para o espaço complexo & ambiente, o sistema Bluetooth menos estável, interferência de alto ruído, dispositivos Bluetooth caros;
Posicionamento interno com WiFi
Forças: precisão geral relativamente alta, baixo custo para hardware, alta taxa de transmissão; pode ser usado para posicionamento em grande escala, tarefas de detecção e rastreamento.
Desvantagens: curta distância de transmissão, alto consumo de energia, e geralmente com estrutura de topologia em estrela.
Posicionamento interno com RFID
Vantagens: A tecnologia de posicionamento interno RFID funciona a uma distância muito próxima, mas é capaz de coletar informações precisas de posicionamento em nível centimétrico em poucos milissegundos; A etiqueta é relativamente pequena em tamanho e baixo custo.
Desvantagens: sem capacidade de comunicação, fraca capacidade anti-interferência, nenhuma integração fácil em outros sistemas e proteção de segurança subdesenvolvida & privacidade e padronização global dos usuários.
Posicionamento interno com Zigbee
Benefícios: Baixo consumo de energia, economia de custo, pequeno atraso, grande capacidade e alta segurança, longa distância de transmissão; ser capaz de sustentar estruturas de topologia de malha, topologia em árvore, bem como topologia em estrela, rede adaptável, canalização multi-hop;
Desvantagens: baixa taxa de transmissão, altos requisitos de algoritmo para precisão de posicionamento.
Posicionamento interno com UWB
Vantagens: com largura de banda de GHz, alta precisão de posicionamento; forte penetração, bom efeito anti-multipath e alta segurança.
Deficiências: Mas os nós cegos recém-adicionados também precisam de comunicação ativa, aumentando o consumo de energia, e o sistema é caro
Posicionamento interno com infravermelho
Vantagens: alta precisão para localização interna, poderosa capacidade anti-interferência;
Desvantagens: O infravermelho só pode ser transmitido pela visão, baixo desempenho de penetração; quando a etiqueta está bloqueada, ela não pode funcionar corretamente, mas fica vulnerável à iluminação, fumaça e outros fatores ambientais;
Posicionamento interno com ultrassom
Vantagens: alta precisão de posicionamento geral, atingir o nível do centímetro; estrutura relativamente simples, boa capacidade de penetração, bem como uma forte capacidade anti-interferência para o ultrassom.
Desvantagens: grande atenuação no ar, inaplicável a grandes ocasiões; é muito afetado por efeitos de multipercurso e propagação não visual ao medir a distância de reflexão, resultando em um alto custo de investimento ao exigir hardware inferior para análise e cálculo precisos.
5. Quais tecnologias são usadas em RTLS
Tecnologia RTLS
O RTLS normalmente é composto de três partes: a etiqueta RTLS, infraestrutura, bem como software. O desempenho e a função das soluções dependem das escolhas tecnológicas específicas feitas durante o RTL processo de desenvolvimento de soluções.
Usando tecnologia RFID, Os sistemas RTLS determinam a localização de “objetos” com tags à medida que passam perto de um leitor fixo, e então enviar informações sobre o evento para um servidor.
RSSI Bluetooth, também indicador de intensidade do sinal recebido, é aplicável para RTLS em cenas internas. Um farol Bluetooth implantado na área monitorada “monitora e escuta” o sinal da etiqueta Bluetooth para determinar se o objeto ou pessoa marcada está localizada dentro da cobertura do sinal Bluetooth, de modo a fornecer precisão de posicionamento no “nível da sala”.
Semelhante ao Bluetooth RSSI, Beacons Wi-Fi podem ser aplicados para detectar tags RTLS Wi-Fi próximas, fornecendo precisão no “nível da sala”. Ou, métodos de tempo de voo podem ser usados para fornecer uma localização mais precisa de ativos móveis.
As tecnologias celulares 3G e 4G LTE fornecem informações de localização aproximadas com base na impressão digital da rede celular, onde o equipamento detecta estações base celulares próximas e as compara com o banco de dados mundial de impressões digitais que estabeleceu mapeamentos de localização geográfica. Apresentando maior precisão, 3As soluções de rastreamento em tempo real G e 4G LTE dependem de diferentes combinações de infraestrutura de rede imóvel e móvel, com mais soluções surgindo à medida que o número de 5G implantação aumenta rapidamente.
Os sistemas RTLS baseados em GNSS dependem de receptores GNSS que definem suas localizações através da medição do tempo gasto no sinal do satélite GNSS para abordá-los a partir da órbita.. Por causa de sinais GNSS fracos, eles não podem penetrar paredes e edifícios, portanto só podem ser usados ao ar livre.
A tecnologia de banda ultralarga e o posicionamento interno Bluetooth com alta precisão são duas tecnologias capazes de oferecer precisão de posicionamento em nível submétrico.
Uma etiqueta RTLS é possível para cobrir sensores adicionais para coletar mensagens adicionais sobre o ativo que está sendo rastreado. Módulos de posicionamento com sensores inerciais podem detectar quando um ativo cai ou complementar o posicionamento baseado em satélite quando os sinais GNSS são perdidos. Da mesma maneira, sensores de temperatura detectam variações de temperatura que podem danificar cargas sensíveis.
Para oferecer dados de localização aos usuários, RTLS requerem um pipeline de dados conectado à Internet. Soluções de rastreamento externo em tempo real, incluindo soluções baseadas em GNSS, fornecer excelentes serviços para determinadas comunicações celulares melhoradas através do baixo consumo de energia, bem como cobertura máxima como Gato LTE 1 ou LTE-M.
6. A aplicação de RFID em RTLS
RTLS foi bem desenvolvido em muitos exemplos, e estima-se que o número aumente rapidamente nos anos seguintes, uma vez que a tecnologia muda para ser mais preciso, mais acessível e para formar uma integração mais estreita nas operações.
RTLS Saúde / Médico
Os funcionários dos hospitais gastam uma parte significativa do tempo na localização de equipamentos médicos, o que coloca pressão adicional em um sistema já sobrecarregado. O RTLS em hospitais contribui para a localização rápida de leitos e dispositivos médicos e também pode ajudar a localizar médicos, funcionários e pacientes.
Automação de armazém
O sistema RTLS é útil para gerenciar automaticamente o estoque e localizar mercadorias nas prateleiras.
Transporte e logística
Os serviços de localização em tempo real proporcionam às empresas uma compreensão profunda de todos os aspectos relacionados ao processo de fornecimento e distribuição. Além da melhoria da gestão da cadeia de abastecimento, as empresas também podem utilizar os dados fornecidos pelo RTLS para aliviar gargalos e simplificar seu procedimento, bem como monitorar remotamente o processamento de suas mercadorias, aumentando assim a qualidade do produto.
Gestão de frota
RTLS pode dar as mãos para gestores de frota para rastrear seus veículos, incluindo caminhões, táxis, carros, compartilhados, etc. Provedores de soluções micromóveis(como aqueles que fornecem scooters elétricos compartilhados) aumentaram o uso da tecnologia RTLS altamente precisa para se obrigarem a cumprir as regulamentações locais, como a proibição de dirigir nas calçadas.
Centro de transporte
Transporte centros, incluindo um aeroporto e uma estação ferroviária, podem rastrear reboques de bagagem, passageiros com demandas específicas, pessoal de terra e outros passageiros através da tecnologia de sistema de localização em tempo real. Os dados coletados pela tecnologia podem ser analisados para detectar e resolver problemas operacionais e melhorar a experiência geral de viagem.
7. Soluções RTLS
U-Blox sempre conduziu R inovadores&D baseado em algoritmos de posicionamento GNSS, as tecnologias de RF e processamento de sinais desde a sua fundação em 1997. Hoje em dia, tem se dedicado ao desenvolvimento de soluções de integração em “cloud-on-a-chip”, que se permitiu assumir a liderança na inovação tecnológica. A U-Blox também se tornou uma empresa com profundas percepções de mercado que lhe permitem compreender com precisão os mercados e as necessidades dos usuários..
Além de fornecer GNSS soluções de posicionamento, A U-Blox tem uma boa compreensão da crescente demanda por comunicação de dispositivos e posicionamento interno por parte dos usuários de IoT. Portanto, A u-Blox não apenas ampliou sua linha de produtos de comunicação celular e comunicação de curto alcance, mas também forneceu ao mercado uma mistura de módulos que podem alcançar funções de posicionamento GNSS e comunicação celular para ajudar os usuários a criar soluções RTLS compactas..
Com o rápido crescimento do big data e das tecnologias de conectividade inteligente, u-Blox não está satisfeito em ser um fornecedor de hardware de tecnologias de localização e comunicação. A empresa está considerando como aproveitar os serviços para maximizar o valor comercial das informações de localização em dispositivos IoT e fornecer serviços completos aos clientes por meio de uma abordagem “hard e soft” para capacitar os clientes em vários campos para alcançar uma rápida implantação de RTLS.
AssistNow diminui o consumo de energia encurtando o tempo do primeiro posicionamento usando GNSS.
quando os sinais GNSS não estão disponíveis, CellLocate ainda pode realizar localização aproximada usando tecnologia de impressão digital de rede celular.
CloudLocate calcula a localização através da nuvem para cenas de aplicações que exigem consumo de energia ultrabaixo, onde o rastreamento contínuo não é necessário.
PointPerfect fornece serviços de dados aprimorados por GNSS para precisão de posicionamento em nível centimétrico em segundos.
U-Blox Thingstream apoia os clientes a enfrentar desafios complexos de conectividade IoT com uma solução abrangente de ponta a ponta de acordo com o padrão da indústria MQTT. Isso permite que os clientes transfiram dados de equipamentos IoT para a nuvem das empresas sem taxas adicionais de operadora de comunicação.
Adicionalmente, U-Blox IoT “Segurança como Serviço” traz o conceito “ponta a ponta” para a vida real com base na identidade única e imutável do dispositivo e em uma raiz confiável de confiança. Ele efetivamente impede que dados confidenciais sejam divulgados em nós intermediários, plataformas e serviços para garantir que suas tags RTLS e outras infraestruturas operem apenas com firmware real e que os dados gerados durante a operação sejam visíveis apenas para seus usuários-alvo.
8. Quais são as empresas RTLS conhecidas
Siemens RTLS
Contra Tecnologia
Grupo Ubisense
AiRISTA
Tecnologias Zebra
BeSpoon
Axcess Internacional
Stanley Saúde
de essência
Tecnologia Savi
Telerastreamento
Tecnologias Sonitor
Domínio do tempo
Identec Soluções
Intelflex
GE Saúde
Awarepoint Corporation
Respirações
Dez
IBM
CenTrak
