Логистика и складирование
27 Nov 2020

Опубликовано:

Cистемы локального позиционирования RTLS

Логистика и складирование
Navigine - Cистемы локального позиционирования RTLS
27 Nov 2020

Опубликовано:

Современная система локального позиционирования в реальном времени является основой для создания приложений, которые повышают эффективность, производительность и безопасность во всех отраслях. С ее помощью можно точно определять местонахождение людей и отслеживать перемещение активов или объектов, что позволяет оптимизировать бизнес-процессы и помогает сотрудникам предприятия сосредоточиться на деятельности, приносящей наибольшую пользу компании.

Рынок RTLS в 2024 году

Согласно исследованиям, в период с 2018 по 2024 год среднегодовые темпы роста глобального рынка RTLS составили 14,7 %. Как считают эксперты, в дальнейшем эти цифры будут только расти. Прогнозируется, что самым быстрорастущим в ближайшее время станет Азиатско-Тихоокеанский регион, который будет демонстрировать рост в 17,5% ежегодно.

Как работает система локального позиционирования RTLS?

Принцип действия RTLS системы базируется на использовании тегов, которые фиксируются на отслеживаемых объектах. Их можно прикреплять к оборудованию, транспорту, сотрудникам или посетителям. Когда помеченный элемент начинает передвигаться, RTLS метка тут же посылает сигналы, которые принимаются считывателями, установленными в разных местах помещения. Считывающие устройства передают данные в специальное программное обеспечение, которое на базе математических алгоритмов и сведений об уровне сигналов вычисляет местоположение объекта. Далее информация направляется на платформу, связанную системой (смартфон, компьютер и др.).

RTLS отличается гибкостью и широкими возможностями в организации локального позиционирования и навигации внутри помещений. Ее легко адаптировать под любые потребности пользователей в сжатые сроки и с минимальными финансовыми вложениями. Данные, которые передаются метками, можно использовать для решения конкретных задач. Так, многие приложения позволяют строить интерактивные карты, которые показывают местонахождение активов в реальном времени.

Navigine SDK

Профессиональные решения для внутреннего позиционирования в реальном времени для мобильных приложений.

Больше

Типы систем RTLS

Существует множество вариантов реализации RTLS. Выбор технологии позиционирования определяется условиями эксплуатации и требованиями, которые предъявляются к точности позиционирования.

Радиочастотные технологии

Все радиочастотные технологии делятся на две категории:

  • стандартные – в той или иной степени адаптированы для измерения расстояния;
  • специализированные – оптимально приспособлены для установления расстояния.

Оборудование, работающее с применением радиочастотных технологий, определяет расположение за счет радиосигналов. Его использование возможно на базе уже существующей инфраструктуры, что значительно снижает расходы на организацию системы.

UWB

Технология Ultra Wide Band используется для локального позиционирования и оценки расстояния до объектов. Оборудование применяет короткие импульсы, которые при низкой центральной частоте имеют высокую полосу пропускания. Инфраструктура базируется на проводной технологии и гарантирует высокую точность локализации. Однако при ее применении существуют определенные сложности с созданием передатчика высокой мощности.

RFID

Главное предназначение RFID технологии – идентификация объектов. Их используют для магнитных карт, распознавания штрих-кодов на продукции, опознания людей на предприятиях с установленными СКУД. Технология предусматривает использование считывателей, которые постоянно воспроизводят радиоизлучение определенной частоты в радиусе до 100 и более метров. При попадании в зону действия считывателей RFID метки используют эти лучи как источник питания и начинают передавать идентификационные коды.

WLAN, Wi-FI

WLAN – это локальная сеть, которая строится на базе беспроводных технологий. Наиболее востребованным способом ее построения является Wi-Fi. Схема сети содержит не меньше одной точки доступа, которая передает собственный идентификатор (SSID) посредством специальных сигнальных пакетов. Радиус действия точек доступа составляет в среднем от 30 до 200 метров, что обеспечивает точное позиционирование до 5–10 метров.

Bluetooth Low Energy

Оптимальным решением при использовании системы локального позиционирования является стандарт Bluetooth Low Energy, который позволяет разработчикам создавать конкурентоспособные приложения с легкодоступными инструментами и компонентами. Радиус его действия превышает 100 метров. Одним из главных преимуществ BLE является сверхмалое пиковое потребление электроэнергии. Благодаря этому при организации системы позиционирования можно использовать миниатюрные датчики с непрерывной работой.

На сегодня нет универсальной RTLS системы, которая могла бы обеспечить нужную точность позиционирования в разных условиях, в закрытых помещениях или на открытой местности. Однако к числу наиболее распространенных относится технология Bluetooth, которая широко применяется для решения задач в области геолокации.

Методы вычисления местоположения объектов

Для определения местоположения в системах RTLS используются различные методы. К наиболее распространенным относятся:

  • RSSI – помогает определять координаты путем измерения мощности сигнала, который излучают датчики на отслеживаемых объектах. Относится к числу наиболее распространенных методик, используемых для Bluetooth-маячков, меток Wi-Fi или RFID.
  • AOA – использует как силу сигнала (RSSI), так и угол, под которым этот сигнал достигает антенны. Если измерять углы от нескольких устройств, можно точно узнать местоположение объекта.
  • TDOA – вычисляет расположение объекта путем определения разницы во времени получения сигналов от метки на двух датчиках. Поскольку импульсы распространяются с постоянной скоростью, сравнение данных позволяет вычислить относительное расстояние метки от каждого датчика, а затем определить ее местоположение.

Компоненты и принцип работы RTLS

При внедрении Real Time Location System применяются несколько компонентов – транспондеры, считыватели и программное обеспечение для обработки сигналов. Общий объем аппаратного оборудования определяется в зависимости от сложности системы позиционирования, используемой технологии и задач, которые необходимо решать заказчику.

К транспондерам относятся RTLS метки, которые прикрепляются к контролируемым объектам. Они имеют свои уникальные идентификаторы и могут быть пассивными или оснащаться собственным источником питания. В разных технологиях применяются свои типы транспондеров. Это могут быть:

  • теги Wi-Fi;
  • маячки Bluetooth;
  • метки RFID;
  • инфракрасные или ультразвуковые метки;
  • теги GPS/GNSS и др.

Транспондеры могут оснащаться программируемыми кнопками или средствами для уведомлений (вибрация, звуковые или световые сигналы). Срок их службы зависит от настроек, источника питания и частоты обновления информации. Чем чаще тег передает данные, тем быстрее садится его аккумулятор, но средний период эксплуатации составляет около 5 лет.

Считыватели относятся к сетевому оборудованию, которое устанавливается в фиксированных местах помещения и принимает импульсы от транспондеров. Они могут быть частью уже существующей системы или включаться в среду при внедрении платформы. Как и в случае с транспондерами, в разных технологиях используются различные типы считывателей, такие как датчики местоположения, приемники, точки доступа, смарт-устройства и др.

Программное обеспечение – это ключевой инструмент системы, который обрабатывает информацию от считывателей, отображает текущее нахождение меток, накапливает данные о перемещении объектов и сохраняет их историю. При возникновении внештатных ситуаций, таких как появление объектов в ограниченных зонах доступа, ПО может не только обеспечить отображение информации на мониторе, но и направить уведомление на оборудование сотрудников, которые находятся вблизи места происшествия.

В большинстве случаев программное обеспечение обладает user friendly веб-интерфейсом и отличается гибкими возможностями для масштабирования.

Примеры использования систем локального позиционирования в режиме реального времени

Для полного понимания работы RTLS приведем ключевые примеры использования системы для бизнеса.

Есть вопросы по статье?
Отправить запрос

Отслеживание активов внутри помещений

Посредством RTLS можно осуществлять контроль над перемещением активов внутри помещения. Метки устанавливаются на рабочий транспорт, оборудование или товары на складах и позволяют определять их местоположение в режиме реального времени. Данные о перемещении активов отображаются на интерактивной карте. Пользователи получают возможность отслеживать конкретные объекты, выполнять аналитику трафика и оптимизировать логистические бизнес-процессы.

Мониторинг перемещения сотрудников

Благодаря RTLS системе можно легко отслеживать работу сотрудников. Информация о навигации персонала позволяет руководству получать данные о времени прихода/ухода с работы, опозданиях, проникновении в зоны с особым доступом. За счет точного определения местоположения работников можно корректировать повседневные задачи и принимать более эффективные управленческие решения.

Навигация и позиционирование внутри помещений

RTLS позиционирование открывает неограниченные возможности для организации удобной навигации внутри помещений. Пользователи получают в распоряжение цифровые карты с точками интереса, могут осуществлять быстрый поиск объектов в зданиях и прокладывать маршруты к необходимым местам.

Безопасность на рабочем месте

Использование RTLS обеспечивает безопасность сотрудников на рабочем месте. При помощи системы можно контролировать посещение запретных зон на заводе, пациентов в медицинских учреждениях или персонал, который работает в опасной среде. Немаловажной функцией платформы в современных реалиях является отслеживание социального дистанцирования, которое предупреждает заражение Covid-19.

Предотвращение потерь и краж оборудования

Системы RTLS предупреждают кражи и утрату оборудования на предприятиях. Если установить метки на ценных активах, можно постоянно отслеживать их местоположение и контролировать перемещение по территории. Как только отслеживаемое оборудование пересекает границы предприятия, система уведомляет об этом звуковыми, световыми сигналами или оповещениями.

Оптимизация процессов

Посредством технологии можно оптимизировать рабочие процессы. Программное обеспечение предоставляет руководству детальную аналитику по работе компании, строит тепловые карты, определяет проблемные процессы. Благодаря этому можно выполнять оптимизацию логистики и обеспечивать производство с наименьшими издержками.

Отслеживание в закрытых помещениях

Закрытые помещения, такие как бункеры, тоннели, подвалы, разнообразные хранилища, могут быть опасными для персонала на предприятиях. В большинстве случаев они не предназначены для постоянного нахождения человека и не имеют хорошей вентиляции. Внедрение RTLS позволяет отслеживать перемещения людей внутри таких пространств, контролировать качество воздуха и принимать незамедлительные меры в случае чрезвычайного происшествия.

Сферы применения систем RTLS

RTLS могут применяться в различных областях. Наиболее широкое распространение они находят в следующих сферах:

  • Промышленность. Посредством систем можно грамотно организовать контроль над персоналом на каждом этапе производственного процесса – от изготовления продукта до его складирования и продажи. Внедрение локального позиционирования RTLS позволяет быстро находить местоположение работника или оборудования, определять факты нецелевого использования рабочего времени, быстро реагировать на внештатные ситуации.
  • Медицина. Ключевые задачи технологии позиционирования в области здравоохранения – отслеживание перемещения пациентов или сотрудников, мониторинг расположения оборудования, контроль над использованием лекарственных средств. С помощью систем позиционирования можно повышать уровень безопасности на территории медицинского учреждения и улучшать качество обслуживания пациентов.
  • Логистика. Использование оборудования в логистической сфере – это возможность эффективно мониторить движение транспорта, контролировать хранение и перемещение грузов. RTLS легко интегрируется в системы видеонаблюдения и помогает выстраивать оптимальные маршруты для транспортных средств.
  • Ритейл. В торговле технология используется для привлечения клиентов с возможностью сэкономить на маркетинговой кампании. Она помогает покупателям находить нужный товар в магазине, контролировать офисное и погрузочно-разгрузочное оборудование, вести учет торговых тележек. Также благодаря ее применению можно поддерживать оптимальную температуру в зонах хранения скоропортящихся продуктов.
  • Музеи и выставки. Экспонаты представляют материальную ценность, поэтому требуют обеспечения высокого уровня безопасности. Система обеспечивает полный контроль над предметами и оперативно реагирует на их перемещение или изменение веса. Дополнительно она помогает создавать приложения (программы для мобильных устройств, аудиогиды и др.), которые позволяют посетителям быстро отыскать интересующий экспонат или получить о нем более детальную информацию.
  • Транспорт. В транспортной отрасли RTLS позиционирование помогает пассажирам находить кратчайший путь к местам интереса в аэропортах или на железнодорожных вокзалах. Систему часто используют для отслеживания потоков людей, облегчения навигации персонала, трекинга оборудования в режиме реального времени.

Таким образом, RTLS – это перспективная технология локального позиционирования, которая органично интегрируется в концепцию Интернета вещей. Она позволяет быстро идентифицировать интересующие объекты и контролировать их местонахождение.

Если вы хотите больше узнать об RTLS и решениях "Навигационные решения", заполните форму обратной связи или свяжитесь с сотрудниками компании по электронной почте info@nvgn.ru.

telegram-logo

Присоединяйтесь к нашему каналу и будьте в курсе всех событий!

Подписаться

Об авторе статьи

Алексей Панёв

Алексей является экспертом в области навигации внутри помещений и геосервисов, обладает 12-летним опытом разработки программного обеспечения для систем навигации воздушных судов, подводных, подземных движущихся объектов и транспортных средств.

Алексей Панёв

Генеральный директор

Связаться

Другие статьи