RTLS

Що таке RTLS?

RTLS (Real time location system) – система визначення поточного місця розташування об’єктів в заданому просторі в реальному часі. За допомогою RTLS можна не тільки оперативно визначити місце розташування, а й побачити траєкторію руху об’єкта на карті, контролювати його стан (знаходження в певній зоні), а також зберігати історію його переміщень.

Типи систем

Координати місця знаходження визначаються за допомогою мітки, яка кріпиться до кожного спостережуваного об’єкту. Залежно від того, який тип сигналу посилають ці мітки можна реалізувати різні типи RTLS систем:

акустична (ультразвук),
електромагнітна (ІК-випромінювання),
UWB (радіочастотна, широкосмугова),
Narrowband (радіочастотна, вузькосмуговий сигнал),
Wi-Fi (RSSI),
Wi-Fi (ToA).

Система RTLS характеризується великою гнучкістю і широкими можливостями, її можна адаптувати практично під будь-які завдання в найкоротші терміни і з мінімальними вкладеннями. Вибір конкретної RTLS технології безпосередньо залежить від цілей і умов.

Wi-Fi RTLS позиціонування

Для визначення місця розташування об’єктів система Wi-Fi RTLS використовує бездротову мережу Wi-Fi і алгоритми вимірювання різниці сигналів, які генерують мітки. Мітки прикріплюють до різних об’єктів, їх також можуть носити і люди. Залежно від поставлених завдань, мітки додатково можуть оснащуватися кнопкою тривоги, температурним датчиком і т.д. Кожна мітка оснащена батарейкою, термін життя якої 5-7 років.

Перебуваючи в поле бездротової Wi-Fi мережі, мітки передають сигнал з наперед заданим інтервалом часу (від 1 сек до декількох днів). Як зчитувачів Wi-Fi RTLS використовує точки бездротового доступу. Шлюзи здійснюють передачу даних (координат об’єкту) на сервер позиціонування за допомогою IT-інфраструктури, а спеціальне програмне забезпечення забезпечує візуалізацію.

Умови реалізації

Для високої точності визначення місця розташування необхідно, щоб мережа Wi-Fi мала хорошу щільність покриття території і достатній рівень потужності сигналу, де планується розгорнути систему. Wi-Fi точки доступу зазвичай мають радіус дії 30-200 метрів. Виходячи з цього, визначається і точність позиціонування. В ідеальних умовах – це в 1-3 метра, в реальних – 5-10 метрів.

Експерти припускають, що в майбутньому технологія RTLS буде більш затребуваною, ніж RFID завдяки значно економії коштів на обладнанні за рахунок вже розгорнутої мережі Wi-Fi. Безумовно, в деяких випадках може знадобитися інсталяція додаткових точок доступу для більшої щільності покриття. В цілому витрати на впровадження RTLS значно нижче, ніж на RFID, де потрібні дорогі пристрої зчитування.

Компоненти стандартної системи Wi-Fi RTLS

Мітки (теги), Wi-Fi точки (анкери), шлюзи, сервер позиціонування, прикладне ПЗ.

Архитектура стандартной системы Wi-Fi RTLS

Wi-Fi RTLS RSSI (Received Signal Strength Indication)

Система Wi-Fi RTLS RSSI забезпечує позиціонування об’єкта в режимі реального часу, ґрунтуючись на методі індикації рівня сигналу.

Подібні системи мають точність позиціонування – 5-10 метрів, ця точність падає при розгортанні систем на відкритих майданчиках.

Wi-Fi RTLS ToA (Time Of Arrival)

Для визначення точного місця розташування система Wi-Fi RTLS ToA використовує метод різниці в часі прибуття сигналів.

Для цієї технології точність позиціонування становить один метр в 80% випадків в умовах прямої видимості. Цей метод найбільш ефективний на відкритих майданчиках або в великих промислових приміщеннях, оскільки вразливий до впливу багатопроменевого загасання (при відображенні сигналів і інтерференції), а також в разі динамічних об’єктів, часто змінюють напрямок руху з високою швидкістю пересування.

Галузеве застосування системи RTLS

Виробництво

Кожне виробниче підприємство складається, як правило, з декількох зон: виробництво, склад, офіс. Для ефективної роботи підприємства необхідно правильно організувати у всіх цих зонах процеси контролю за роботою персоналу та використанням обладнання, а також облік інших матеріальних ресурсів.

Впровадження системи локалізації (позиціонування) RTLS дозволить контролювати пересування персоналу в режимі реального часу, виконувати швидкий пошук місця знаходження одного співробітника або групи людей, виявляти факти нецільового використання робочого часу (куріння, “пусте хитання”, сон), місце розташування обладнання і транспорту, що дозволить підвищити продуктивність і попередити простої і зриви на виробництві.

Навігація всередині виробничих приміщень, визначення довжини маршрутів, інтеграція з системою відеоспостереження допоможе оперативно відреагувати у разі надзвичайної ситуації, якісно розслідувати події на виробництві.

Медицина

Система локалізації об’єктів в режимі реального часу RTLS найбільш широке застосування має в сфері охорони здоров’я (лікарня, клініка, лабораторія, медичний центр), так як здатна ефективно вирішувати такі завдання:

контроль за пересуванням пацієнта, можливість використання “тривожної кнопки”,
температурний контроль в приміщеннях, закритих боксах, холодильниках, де зберігаються вакцини, мед. аналізи, які швидко псуються матеріали,
швидкий пошук мед.персонала,
моніторинг місцезнаходження обладнання,
управління запасами і контроль видаткових матеріалів (мед. інструменти і препарати),
контроль доступу до мед. препаратів,
автоматизація відстеження аналізів в мед. лабораторіях,
обмеження доступу в спеціальні зони (наприклад, процедурна, операційна),
підвищення рівня безпеки для пацієнтів і персоналу,
підвищення якості догляду та обслуговування пацієнтів (контроль за гігієною рук персоналу).

Логістика

Система визначення місця розташування об’єктів RTLS в сфері логістики (логістичні компанії, логістичні центри і комплекси, оптова торгівля, склади) здатна оптимізувати і контролювати безліч бізнес-процесів, за допомогою вирішення наступних завдань:

моніторинг руху техніки і транспорту по території,
побудова оптимальних маршрутів пересування,
контроль за переміщенням і зберіганням вантажів, швидкий пошук вантажу (контейнера),
моніторинг пересування персоналу, швидкий пошук співробітника, контроль за нецільовим використанням робочого часу,
інтеграція з системою відеоспостереження для оперативного розслідування подій.

Готелі

Система позиціонування об’єктів в режимі реального часу RTLS особливо актуальна в готельному господарстві, де контроль за наданням та якістю послуг є ключовим фактором успіху. У готелях величезна номенклатура основних засобів та товарно-матеріальних цінностей, які використовуються як персоналом (мобільні пристрої, обладнання для прибирання), так і для обслуговування постояльців (предмети інтер’єру в номерах (картини, вази), техніка (теле- і радіоприймачі, годинники і т.д.)). Природно, без належного обліку та контролю за наявністю, станом і переміщенням вищевказаних предметів готель буде постійно зазнавати значних збитків.

За допомогою системи RTLS можна також миттєво визначити місцезнаходження співробітника або необхідного обладнання, а архів маршрутів пересування допоможе проконтролювати роботу персоналу (наприклад, прибирання номерів), оперативно розібрати випадки крадіжок, протизаконної діяльності як з боку персоналу так і постояльців.

Роздрібна торгівля

Рітейлери змушені постійно шукати нові способи залучення покупців. У той же час бюджет маркетингу традиційно обмежений. І тут на допомогу рітейлу приходять нові бездротові технології, а саме система локалізації об’єктів RTLS в режимі реального часу.

Основні проблеми роздрібних мереж (супермаркети, магазини), які вирішує RTLS за допомогою міток, оснащеними різноманітними датчиками:

контроль температури в приміщеннях, де зберігаються і реалізуються продукти (холодильні камери, торгові вітрини),
оповіщення відповідальних осіб у випадку порушення температурного режиму,
облік візків дозволить знизить відсоток розкрадань візків, який у великих мережах становить до 15% в рік,
візуалізація маршруту пересування покупців (вивчення маршруту пересування візків по торговому залу, час зупинок у торгових стендів – все це цінна інформація для маркетингу, яка дозволить розробити ефективні програми лояльності або акційні пропозиції для підвищення задоволеності покупців і обсягів продажів в цілому),
навігація по торговому залу (допомога покупцям знайти необхідний товар),
підвищення безпеки та оперативне реагування на позаштатну ситуацію (співробітник в разі необхідності може скористатися “тривожною кнопкою”, якою оснащена мітка, і служба охорона негайно визначить точне місцезнаходження співробітника, а інтеграція з системою відеоспостереження дозволить візуалізувати те, що відбувається),
контроль за обладнанням магазину (вантажно-розвантажувальна техніка, спеціальна тара, офісне обладнання …).

Музеї, галереї

Музеї, галереї, виставки потребують підвищеному рівні безпеки, так як розміщення в їх залах предмети мають не тільки художню, історичну, а й, як правило, значну матеріальну цінність. І це, природно, привертає зловмисників.

Система позиціонування об’єктів RTLS дозволить в режимі реального часу проконтролювати наявність і стан предметів, від великих картин до маленьких статуеток. На кожен предмет буде прикріплена мітка з датчиком, що реагує на зміни, наприклад, ваги (наприклад, якщо буде спроба вирізати картину з рами), переміщення навіть на кілька сантиметром. У кожному з таких випадків спрацює сигнал тривоги, так само і самі співробітники можуть за допомогою “тривожної кнопки”, якою оснащуються мітки на уніформі персоналу, викликати охорону. Крім цього, можна проконтролювати роботу персоналу, вивчивши записи маршрутів їх пересування по залах.

Для підвищення задоволеності відвідувачів існують рішення RTLS для передачі на мобільні пристрої даних. Наприклад, на мобільний пристрій користувача передається інформація з описом того чи іншого експоната музею, в залежності від місця розташування користувача в конкретний момент часу.

Ситуаційні центри

Для диспетчерських і ситуаційних центрів ключовим є контроль за роботою персоналу і доступом в певні зони. Система визначення місця розташування об’єктів в режимі реального часу RTLS дозволить проаналізувати маршрут переміщення персоналу, проконтролювати доступ в дозволені для даного співробітника зони, оповістити пост охорони в разі подібних порушень, а також контролювати роботу кожного співробітника, і в випадку його неактивності і відсутності протягом заданого часу (наприклад, черговий простий заснув або занадто довго відсутній на робочому місці) оповіщати відповідальних осіб.

Шахти

Система RTLS (Real-time location system) просто незамінна в шахтах, де життя і здоров’я персоналу схильні до підвищеного ризику. Мітки, прикріплені до одягу, дозволяють безпомилково визначати в режимі реального часу місцезнаходження шахтаря, аналізувати час його перебування в тому чи іншому пункті, зчитувачі біля входів в штольню проінформують про кількість осіб і часу їх перебування там. Крім цього, вже є успішно впроваджені рішення RTLS, в яких захищена поверхня шахтарської ліхтаря оснащується додатковими позначками для передачі в односторонньому порядку текстових повідомлень (інструкцій) кожному конкретному співробітнику в разі аварійної ситуації.