Le soluzioni Bluetooth RTLS utilizzano Bluetooth Low Energy (DIVENNE) tag noti come beacon per trasmettere regolarmente segnali all'area circostante. Dopo, i segnali trasmessi vengono rilevati da un dispositivo con funzionalità Bluetooth, come tag BLE e Beacon, Ricevitori Bluetooth, o altri dispositivi intelligenti.
Un Bluetooth Low Energy RTLS funziona perfettamente se configurato con ricevitori Bluetooth o tag BLE montati in posizioni statiche e coordinate effettive assegnate. Per esempio, un transponder comunica sempre la sua posizione esatta al ricevitore in qualsiasi momento una volta che un transponder BLE entra nella zona del ricevitore. Quando si utilizza un segnale Wi-Fi, la risposta viene inviata a un gateway BLE che successivamente registra i dati e li indirizza al computer host o al database cloud.
Applicazioni di Bluetooth RTLS
Nella produzione
- Monitoraggio delle risorse su larga scala
- Tracciamento di precisione
- Marketing di prossimità
- Logistica della catena di montaggio
- Monitoraggio del movimento di lavoratori e macchine
In sanità
- Tracciamento di pazienti e cartelle cliniche
- Tracciamento delle apparecchiature mediche
- Tag delle proprietà personali
- Generazione e raccolta di dati
- Garantire la sicurezza e l'assegnazione del personale
Impostazioni in ufficio
- Wayfinding
- Monitoraggio dei dipendenti
- Generazione di dati
- Raduno intelligente
- Fornisce avvisi proattivi
- Utilizzato in smartcard e badge
Zona RTLS
Zone Bluetooth RTLS è un interscambio ideale tra prestazioni e costi per la stima di persone e risorse’ esistenza e posizione in tempo reale negli ambienti operativi. I ricevitori BLE fissi riducono al minimo gli effetti del multipath poiché utilizzano antenne intelligenti. Questo crea spazio per una maggiore stabilità RSSI (Indicatore della potenza del segnale ricevuto) calcolo.
Un motore di localizzazione, basato su algoritmi di trilaterazione, offre una stima della posizione del tag BLE coerente con una precisione di pochi metri. Questo metodo Bluetooth RTLS consente l'invio di comandi ai tag per l'attivazione dell'allarme. Per il monitoraggio della folla in tempo reale, Zone RTLS è compatibile con altri dispositivi di tracciamento dei contatti.
1.L'architettura di Zone Bluetooth RTLS
Gli ancoraggi fissi basati sui gateway Blue-Beacon sono montati in posizioni riconosciute all'interno dell'ambiente che richiedono la localizzazione. Per sistemi interni, le antenne sono fissate alle pareti o al soffitto, e pali per impianti esterni. La densità dell'antenna varia notevolmente a seconda della precisione richiesta in una zona specifica. Una regola empirica è applicare la distanza tra le antenne, che di solito è da 3 a 5 volte la precisione necessaria.
I tag BLE inviano il segnale ad ogni antenna e calcolano l'RSSI. Utilizzo di una LAN/WLAN, le antenne sono collegate a un server locale e installano la Zona Motore di posizionamento (ZPE). Lo ZPE incorpora algoritmi avanzati basati sulla trilaterazione, che consentono il calcolo della posizione del tag dai dati RSSI di ogni antenna.
Anche, lo ZPE fornisce la stima dell'errore. Quindi, la posizione del tag è essenzialmente una zona centrata circolare sulla posizione stimata. ZPE, d'altro canto, fornisce API REST nel formato di JSON standard, permettendo l'assegnazione del posizionamento in tempo reale del tag(S).
2.Caratteristiche di Zona Bluetooth RTLS
- Precisione di localizzazione eccezionale di circa 3 m – Le esigenze di precisione variano da una regione all'altra. Di solito è controllato aumentando il numero di antenne. La precisione varia da 1/3 per 1/4 dell'interdistanza dell'antenna.
- Ha una velocità di aggiornamento della posizione superiore a 1 Hz e latenza fino a un secondo: le velocità di latenza e di aggiornamento sono eccezionali in tutte le applicazioni che richiedono informazioni posizione-tempo, come il monitoraggio delle risorse, presenza nella stanza, e controllo accessi.
- Facile da incorporare negli attuali sistemi di API pull che forniscono un formato JSON/REST standard.
- Zone Bluetooth RTLS ha ancoraggi cablati: tutti questi ancoraggi cablati sono disponibili in alcune preferenze, incluso un 5Vdc per l'alimentazione, una LAN/WLAN per la comunicazione delle informazioni, e una LAN PoE sia per la comunicazione delle informazioni che per l'alimentazione.
- I tag Zone RTLS hanno una lunga durata della batteria: i tag BLE consumano meno energia in quanto sono ottimizzati per un basso consumo energetico.
AccuRTLS
Le prestazioni di AccuRTLS su accuratezza e precisione sono spesso insuperabili. AccuRTLS applica il sistema di localizzazione intelligente Quuppa, una piattaforma tecnologica brevettata super influente di AoA (Angolo di arrivo). Offre servizi di tracciamento in tempo reale con precisione inferiore al metro.
AccuRTLS offre numerosi vantaggi:
- Una lunga durata della batteria del tag BLE
- Offre il posizionamento dei dati
- Facilmente compatibile con i dispositivi mobili
- Trasmette i dati del sensore
- Offre aggiornamenti di posizione corretti in tempo reale anche per gli oggetti in rapido movimento
- AccuRTLS ha prestazioni di posizionamento robuste e affidabili
AccuRTLS è ideale per applicazioni industriali sconcertanti come evitare la collisione di veicoli o una localizzazione accurata e il monitoraggio in tempo reale di risorse e persone.
1. Architettura di AccuRTLS
Antenne per localizzatori Quuppa, noto anche come ancoraggio fisso, sono montati su posizioni esatte che richiedono la localizzazione. In ambienti esterni, le antenne resistenti alle intemperie sono fissate su un palo, considerando che le antenne sono montate a soffitto in ambienti interni. La densità dell'antenna varia a seconda della precisione richiesta e dell'altezza del soffitto.
Tutte le antenne possono calcolare la direzione di arrivo del segnale incidente da qualsiasi tag BLE situato nell'area. Calcola sia l'angolo di elevazione che l'azimut. Una LAN PoE locale con switch PoE collega i localizzatori Quuppa a un server locale e successivamente installa il Quuppa Positioning Engine (QPE). Il QPE incorpora algoritmi avanzati basati sulla triangolazione che calcolano le posizioni dei tag dai dati dell'angolo di arrivo di ogni antenna. QPE offre API REST nel formato JSON standard, consentendo l'accesso in tempo reale al tag(S) posizione.
2. Caratteristiche di AccuRTLS
- AccuRTLS ha una precisione di localizzazione precisa di circa 0.5 metri – La richiesta di precisione varia da una regione all'altra. Si controlla aumentando la densità delle antenne.
- Il suo tasso di latenza verso il basso è fino a 100 m/s e una velocità di aggiornamento della posizione fino a 50 Hz – Tutto questo, insieme alla sua superba precisione, consente l'applicazione di numerosi casi d'uso relativi alla sicurezza, per esempio, evitare collisioni tra persone e veicoli in ambienti industriali.
- Bluetooth RTLS AccuRTLS è facile da integrare in un sistema API pull o push che fornisce un formato CSV o JSON/REST standard. L'API è completamente configurabile e aperta.
- Ha ancoraggi cablati: le sue antenne Quuppa Locator applicano la LAN PoE sia per la comunicazione dati che per l'alimentazione.
- AccuRTLS ha tag a lunga durata della batteria – I tag BLE consumano meno energia poiché sono ottimizzati per un basso consumo energetico.
MeshIPS per Bluetooth RTLS
1. Tipi di topologia mesh
Esistono due tipi di topologia mesh. Loro includono; maglia piena e maglia parziale.
a. Maglia intera
La mesh completa segue una volta che ogni nodo ha un percorso che lo collega a tutti gli altri nodi della rete. La mesh completa offre la massima ridondanza, quindi indirizza il suo traffico di rete ad altri nodi se uno dei suoi nodi fallisce. Questa topologia è in genere riservata alle reti di supporto.
b. Maglia parziale
Con maglia parziale, alcuni nodi sono predisposti in una struttura full-mesh, mentre gli altri sono collegati solo a uno o due nodi della rete. La tecnologia a maglia parziale si trova normalmente nelle reti periferiche collegate al supporto a maglia completa.
La topologia a mesh parziale produce più ridondanza rispetto alla mesh completa, anche se implementarlo è meno costoso.
2. Cos'è la rete Wirepas??
Wirepas Mesh è una soluzione IoT senza cavi e ha un design strutturale della rete a maglie. Ogni dispositivo nella rete Wirepas Mesh può prendere localmente decisioni di routing incentrate sulle situazioni radio attuali. L'architettura Wirepas Mesh deintegrata offre un'elevata velocità di trasmissione dati coerente e facilmente accessibile e ha un'ampia posizione di copertura.
L'intelligenza di Wirepas è decentralizzata sui dispositivi e nella rete mesh. I dispositivi Wirepas prendono decisioni di routing in modo indipendente in base all'energia e allo spettro radio esistenti. Wirepas Mesh non necessita di un dispositivo hub di rete centrale.
Un dispositivo Wirepas può trasferire informazioni attraverso diversi hop da un nodo all'altro e il cloud e viceversa. Esistono numerose opzioni di routing in ogni dispositivo, dove Bluetooth IoT i dispositivi possono utilizzare la stessa rete.
3. Cos'è MeshIPS?
MeshIPS offre soluzioni convenienti e accessibili durante il collegamento e la localizzazione di sensori e tag utilizzando Wirepas Massive, comunemente noto come Wirepass Mesh. La sua eccezionale configurazione mesh a bassa potenza consente la creazione di reti completamente alimentate a batteria che hanno una durata della batteria di diversi anni.
Questa soluzione fornisce un sistema di localizzazione facile da installare e accessibile in modo efficiente per numerosi casi d'uso negli ospedali, magazzini, tunnel, e cantieri. Consiste in un'infrastruttura wireless che tiene traccia delle risorse senza costi di cablaggio o pianificazione intricata.
MeshIPS offre prestazioni classiche di accuratezza della stanza/zona, eccellente durata della batteria, e una posizione di intervallo distintiva di minuto(S). Attualmente ha il minor costo di proprietà e infrastruttura sul mercato.
4. Architettura di MeshIPS
Il posizionamento e la comunicazione dell'infrastruttura di Mesh IPS è completamente basato sulla rete mesh Wirepas. Ciò indica che non è necessaria alcuna configurazione di comunicazione aggiuntiva come WLAN o LAN.
La potenza del segnale del tag viene inoltrata e calcolata dalle antenne vicine al gateway mesh tramite la rete mesh. Soprattutto, è necessario più di un gateway mesh, ma questo dipende dalle dimensioni della rete.
Il gateway mesh è direttamente collegato a un server locale e installa il motore di posizionamento. Il motore incorpora algoritmi basati sulla trilaterazione che consentono il calcolo della posizione del tag dai dati RSSI ricevuti da ogni anchor. Offre API REST nel formato JSON standard, consentendo ai tag di acquisire il posizionamento in tempo reale.
5. Caratteristiche di MeshIPS
- Precisione della posizione precisa di circa 5 metri – Il numero di nodi di ancoraggio determina la precisione, per lo più che vanno da 1/3 per 1/2 dell'interdistanza dell'antenna.
- La sua velocità di aggiornamento della posizione è inferiore (più di 3 minuti) – Le tipiche applicazioni MeshIPS non richiedono il posizionamento in tempo reale. Quando esistono eventi specifici come il trigger dell'accelerometro o la pressione del pulsante, il suo posizionamento ad intervallo può essere tagliato a 15 secondi.
- MeshIPS è facile da riparare nei sistemi attuali delle API pull che forniscono un formato JSON/REST standard.
- Avere antenne alimentate a batteria- La sua infrastruttura completamente senza cavi riduce al minimo i costi di manutenzione e installazione.
- I tag MeshIPS sono alimentati a batteria – La sua vita utile può essere aumentata a diversi anni aumentando l'intervallo di aggiornamento della posizione.
Differenza fra Rete Bluetooth e MeshIPS
Il mesh Bluetooth utilizza il Bluetooth per consentire la comunicazione di più dispositivi ed è migliorato per creare reti di dispositivi complete. È adatto per soluzioni di monitoraggio di automazione e controllo che richiedono la connessione di più dispositivi. La mesh Bluetooth è abituata alla versione delle specifiche di base 4.0 e superiori in quanto supporta solo prodotti aggiornabili. Alcuni fattori come la memoria del chip Bluetooth determinano l'aggiornabilità del dispositivo.
D'altro canto, un MeshIPS utilizza Wirepas Massive per collegare e localizzare tag e sensori. La sua eccezionale configurazione mesh a bassa potenza crea una rete completamente alimentata a batteria. Il MeshIPS è facile da installare e un sistema di localizzazione essenziale per molteplici applicazioni in quanto consiste in una struttura wireless per il tracciamento ideale. Fornisce ottime prestazioni di accuratezza della stanza e della zona con un intervallo di posizione specifico di un minuto(S). Il MeshIPS offre la configurazione più bassa, ed è il più economico sul mercato.
Confronto Zona RTLS, AccuRTLS e MeshIPS
| Zona RTLS | AccuRTLS | MeshIPS |
| Zone RTLS utilizza antenne intelligenti per il monitoraggio in tempo reale | AccuRTLS utilizza il sistema di localizzazione intelligente Quuppa per il monitoraggio in tempo reale | MeshIPS utilizza Wirepas Massive per il monitoraggio in tempo reale |
| Comunica attraverso ancoraggi fissi basati su Beacon Gateways | Comunica attraverso antenne Quuppa Locator installate in posizioni precise | Comunica attraverso la rete mesh Wirepas |
| Le sue antenne sono collegate tramite LAN/WLAN a un server locale che installa il Zone Positioning Engine (ZPE) | I suoi localizzatori Quuppa sono collegati, tramite una LAN PoE locale a un server locale che installa Quuppa Positioning Engine | Il suo gateway mesh è direttamente connesso a un server locale che installa il motore di posizionamento |
| La sua precisione di posizionamento è di circa 3 m | La sua precisione di posizionamento è di circa 0,5 m | La sua precisione di posizionamento è di circa 5 m |
| La sua latenza è ridotta a 1 se ha una velocità di aggiornamento della posizione fino a 1 Hz | La sua latenza è ridotta a 100 ms e ha una velocità di aggiornamento della posizione fino a 50 Hz | Ha una velocità di aggiornamento della posizione inferiore a 3 minuti |
| ZoneRTLS è facile da incorporare negli attuali sistemi di API pull che forniscono un formato JSON/REST standard | AccuRTLS è facile da integrare in un pull o push di API presenti sistemi che forniscono un formato CSV o JSON/REST standard. La sua API è completamente configurabile e aperta. | MeshIPS è facile da riparare negli attuali sistemi di API pull che forniscono un formato JSON/REST standard |
| Le sue ancore sono cablate | Le sue ancore sono cablate | Le sue ancore sono alimentate a batteria e sono completamente prive di cavi |
| I suoi tag BLE consumano meno energia poiché sono ottimizzati per un basso consumo energetico | I suoi tag BLE consumano meno energia poiché sono ottimizzati per un basso consumo energetico | La durata della batteria può essere aumentata a diversi anni aumentando l'intervallo di aggiornamento della posizione |
Come scegliere il meglio Bluetooth Tecnologia RTLS
Sono disponibili diverse opzioni tra cui scegliere per la tua soluzione RTLS. Rispondono tutti ai determinati requisiti delle diverse applicazioni Bluetooth RTLS e ai vari aspetti ecologici che devono essere considerati. inoltre, ci sono più variabili con una forte influenza sul tipo di opzione RTLS richiesta per una certa distribuzione e livello di precisione.
Sebbene la maggior parte delle persone pensi che una super-iper-mega-precisione sia sempre la strada giusta da percorrere, con un RTLS, Questo non è sempre il caso. Al momento di decidere il miglior Bluetooth RTLS per la maggior parte dei casi d'uso, considerando che la precisione zonale è più che sufficiente. È meglio considerare il posizionamento XY in altre circostanze, anche se viene fornito con un cartellino del prezzo. Prima di decidere sull'opzione RTLS da distribuire, è importante capire quale opzione si adatta meglio alle tue esigenze aziendali.
AoA RTLS
L'angolo di arrivo del segnale (AoA) è la direzione ricevuta da un segnale. Viene misurato conoscendo la direzione di trasmissione dell'incidente di un'antenna in un'onda a radiofrequenza o determinando la potenza massima del segnale utilizzata durante la rotazione di un'antenna.
L'AoA nella soluzione RTLS viene calcolato valutando la differenza di orario di arrivo (TDOA) tra le diverse sezioni dell'array. Questa misurazione TDOA si ottiene calcolando la differenza di fase ricevuta in ogni sezione dell'array di antenne. È pensato come beamforming inverso.
Nel beamforming, il segnale di ogni sezione viene valutato per indirizzare i miglioramenti della schiera di antenne. In AoA RTLS, il ritardo di arrivo in ogni sezione viene valutato direttamente e modificato in una misurazione AoA.
1. Come funziona l'AoA
Un dispositivo di invio integrato con la funzione di supporto alla ricerca della direzione AoA, per esempio, un tag in una soluzione Bluetooth RTLS, utilizza una singola antenna per trasferire uno speciale segnale direzionale. D'altro canto, un localizzatore, il dispositivo ricevente nello stesso RTLS, ha alcune ancore allineate in un array.
Il dispositivo ricevente sperimenta costantemente una differenza nella fase del segnale quando un segnale trasferito attraversa l'array. Ciò è dovuto alla differenza di distanza tra l'antenna trasmittente e l'antenna nel suo array. Il dispositivo ricevente passa tra le antenne attive dell'array dopo aver prelevato i campioni IQ del segnale. Il dispositivo ricevente calcola la direzione relativa del segnale utilizzando le informazioni del campione IQ.
2. Tutte le soluzioni di AoA
Il metodo di ricerca della direzione AoA è utilizzato principalmente nelle soluzioni RTLS e nelle soluzioni di prossimità, come i servizi di informazione sui punti di interesse e la ricerca di oggetti.
un. Soluzioni RTLS
Quando AoA è implementato, tutte le soluzioni RTLS implementate nelle giuste impostazioni possono migliorare la precisione della posizione a livello di centimetri. Un RTLS con l'angolo di arrivo semplifica il rilevamento della posizione con maggiore precisione. Avvisa inoltre i dipendenti di un'organizzazione quando si trovano in ambienti di lavoro non sicuri.
b. Soluzioni IPS
Tutte le soluzioni IPS con l'angolo di arrivo richiedono un minor numero di localizzatori per ottenere una maggiore precisione, generando più efficacia per le implementazioni.
c. Soluzioni per la ricerca di oggetti
La maggior parte degli utenti sperimenta un grande urto sull'articolo che trova soluzioni. Quando un telefono è integrato con la funzione di supporto per la ricerca della direzione AoA, consente all'articolo di trovare soluzioni per sfruttare i dati direzionali. Con questo, l'utente identifica facilmente la posizione e la direzione di un articolo smarrito.
d. Punto d'interesse (PoI) soluzioni informative
Un AoA con orientamento, quando aggiunto a un telefono, è vantaggioso per le soluzioni di informazioni sui punti di interesse. Attualmente, un'applicazione di informazioni sui punti di interesse installata in un telefono può informare l'utente di diversi prodotti in una sala espositiva e consente loro di ricevere informazioni aggiuntive quando selezionano un prodotto. Un'AoA con una funzione di supporto per l'orientamento consente agli utenti di accedere facilmente a un prodotto e acquisire maggiori informazioni su quell'articolo utilizzando i propri smartphone.
3. Limitazioni di AoA
Il convertitore analogico-digitale jitter e il convertitore digitale-analogico accompagnano le limitazioni di precisione nella stima dell'angolo di arrivo dei segnali negli array di antenne digitali. Un dispositivo difettoso può facilmente modificare l'accuratezza delle informazioni AoA calcolate interferendo con la struttura del pacchetto. Questo perché i dispositivi con una versione Bluetooth inferiore a 5.0 non imporre alcun requisito di sicurezza.
L'esatta precisione può essere ottenuta solo cambiando il ricevitore in quanto impone un miglioramento allo standard del dispositivo. Invece di applicare un'antenna centrale e passare all'altra solo per valutare il ritardo di fase, mantenere attiva l'altra antenna per ricevere il pacchetto successivo.
4. Confronto tra AoA RTLS e AoD RTLS
un. L'angolo di arrivo (AOA)
Nell'angolo di arrivo (AoA), le risorse trasmettono la loro posizione a un localizzatore come la luce collegata, punto di accesso senza cavi o l'apparecchio di illuminazione intelligente. Questi localizzatori misurano l'angolo di arrivo del segnale.
Quando si considera il design, le risorse in un AoA possono essere di bassa potenza e richiedono solo una singola antenna. Supportano anche contemporaneamente la funzionalità di Bluetooth Low Energy extra.
Gli array di antenne e gli interruttori del design del localizzatore AoA sono entrambi 3 X 3 o 4 X 4. inoltre, le letture dell'angolo di processo dei gateway edge determinano la posizione del dispositivo dopo la comunicazione con il sistema di gestione delle risorse del cloud.
b. L'angolo di partenza (AoD)
Nell'angolo di partenza (AoD), le informazioni sono trasmesse da beacon che utilizzano diverse antenne. Qui, i dispositivi mobili raccolgono i beacon e stimano la posizione dell'oggetto previsto.
Gli array di antenne e gli interruttori nei beacon dell'angolo di partenza richiedono a 3 X 3 o 4 X 4 design. I dispositivi mobili devono essere disponibili per supportare gli algoritmi AoD. Il sistema dei servizi di localizzazione determina le coordinate del faro.
Altre tecnologie radio ideali per l'accuratezza zonale e l'accuratezza a livello di stanza
Altro che Bluetooth, altre tecnologie radio possono realizzare la precisione zonale e la precisione a livello di stanza. Il costo esatto di una radio RTLS dipende dagli aspetti di distribuzione che sono essenziali nella sua applicazione.
| RTLS Tsì | UNprecisione | Batteria life |
| Bluetooth a basso consumo energetico | 4 metri | 15 per 20 mesi |
| Wifi | 3 metri | 3 per 4 anni |
| RFID attivo | 5 metri | 3 per 10 anni |
Bluetooth Low Energy è il sistema radio RTLS più comune supportato da più fornitori di punti di accesso Wi-Fi. Quindi, è possibile eseguire un BLE RTLS utilizzando una rete Wi-Fi, senza bisogno di installare un gateway aggiuntivo.
Entrambe le tecnologie Wi-Fi e Active RFID forniscono segnali utilizzando tag a quei dispositivi che identificano i segnali ogni pochi secondi. Quando si determina la posizione esatta dei tag, questi segnali vanno analizzati con attenzione. Questi due sistemi sono ideali per il monitoraggio zonale e la precisione a livello di stanza poiché possono funzionare entrambi a livello di stanza. tuttavia, i tag RFID passivi sono più economici dei tag RFID attivi.
Sebbene la maggior parte Beacon Bluetooth utilizzare Zone RTLS e Accu RTLS, puoi anche applicare altre tecnologie radio RTLS ai tuoi dispositivi beacon. Alcune di queste tecnologie che puoi integrare per implementare l'RTLS ibrido sono;
- Wi-Fi RTLS – Questa tecnologia applica tag che trasmettono un segnale Wi-Fi a vari punti di accesso nelle aree circostanti. Con WIFI RTLS, i ricevitori possono localizzare i tag utilizzando metodi di tempo di arrivo differenziale.
- Banda ultra larga (UWB) RTLS: l'RTLS a banda ultra larga offre la migliore precisione di localizzazione. Il suo segnale viene trasmesso tramite tag a bassa potenza che utilizzano un trasmettitore.
- RTLS attivo: utilizza sensori alimentati a batteria per trasferire informazioni al cloud, e si collega a diversi punti di accesso.
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