成功构建 RTLS 准确性

实时定位系统 (RTLS) 允许物体或人位于建筑物内。 RTLS 解决方案的一个关键特性是它能够报告该位置的准确度，因为这因技术而异，从“厘米精度”到“房间级精度”。还有其他考虑因素，例如总拥有成本、对当前业务实践的破坏、投资回报、与现有数据平台的集成等等。除了 RTLS 准确性之外，我们的客户在选择解决方案时也会权衡这些因素。

什么是 RTLS 上下文中的准确度？

最终，RTLS 解决方案的准确性取决于其在其设计的精度范围内可靠地报告位置的能力。例如，房间级系统应报告正确的房间，而厘米 X-Y-Z 系统应报告这些坐标在某个指定偏差内。

不同的用例需要不同级别的精度。通常，我们发现客户需要的精度比他们想象的要低，而在其他情况下则需要更高的精度。在 Link Labs，我们对我们的解决方案充满热情，并希望与客户合作以满足他们的需求。但是，当我们的解决方案与特定用例不匹配时，我们会提出更适合他们需求的替代方案。

在本文中，我们将探讨不同级别的精确度和准确度在何时以及为何如此重要，以及它们如何通过不同类型的 RTLS 技术实现。

为什么精度对 RTLS 技术很重要？

显然，要使 RTLS 系统正常工作，它必须能够准确及时地报告位置。您对特定 RTLS 设置的期望水平通常取决于您的用例。

例如，仓库应用程序可能需要库存条码扫描器在“货架级别”记录扫描位置，以便在需要时可以轻松找到特定物品。相比之下，对于护士跟踪系统，在内确定护士的位置 房间并不像识别房间本身那么重要。通常，房间信息的准确性（即正确识别有问题的房间或楼层）比提供更详细报告所需的额外系统复杂性要重要得多——例如护士离窗户近三英尺的事实最左边的墙。

可以将物体或人的位置精确到厘米的系统对于某些客户用例至关重要，但只有某些用途需要这种级别的准确性。许多客户需求的满足精度低于最初假设的精度，因为提高精度的代价是用户必须管理更多的设备和复杂性。为客户提供价值，关键是设计一个 RTLS 系统，提供足够 精度和准确性，以支持其预期的特定用例。

如何在室内确定位置？

为了更好地了解精度如何影响成本和复杂性，重要的是讨论不同类型的系统如何确定位置信息。通常，RTLS 系统依赖于以下一种或多种技术：存在、飞行时间、功率电平测量或到达角。

存在

基于存在的技术无法提供资产在空间中的特定 X-Y​​-Z 位置；相反，他们报告是否可以在更一般的位置（想想“这个房间”或“这个区域”）以比其他技术方法低得多的成本和复杂性来检测资产。最常见的存在系统类型使用超声波、红外 (IR) 光或短脉冲无线电传输，类似于低功耗蓝牙。

基于红外线的系统使用发出编码红外线传输的标签，这类似于您的电视遥控器的工作方式。然后天花板上的红外传感器接收到传输信号，系统知道特定标签位于特定房间。超声波系统的工作原理类似，不同之处在于它们使用声音而不是红外线。墙壁在阻挡红外线和超声波方面做得很好，因此这些系统是医院的绝佳选择，因为医院能够铺设在每个房间放置探测器所需的所有电缆。

飞行时间

大多数高精度 RTLS 系统使用基于时间的无线电信号测量（或在某些情况下使用超声波）。通过记录信号从资产标签到一组探测器所需的时间，系统能够估算到目标的距离。由于基于时间的无线电测量的反直觉数学特征，信号需要较宽的带宽才能在室内有效工作。这就是测量距离的基于无线电的系统通常使用超宽带 (UWB) RTLS 技术的原因。

不幸的是，基于时间的 RTLS 系统需要三个或更多探测器在每个资产标签的范围内。因此，这种类型的系统通常仅用于仓库等“开放”区域。在每个病房安装多个 UWB 接收器的成本使 UWB 成为医疗 RTLS 安装的不太常见的选择。一些基于 Wi-Fi 的 RTLS 系统可以使用飞行时间的变化，但由于通常使用的 Wi-Fi 接入点的数量，性能受到限制。

功率等级

一种更简单的基于无线电的室内资产跟踪方法是让资产标签发送常规信标消息，让接收器测量接收消息的信号强度（功率电平）。资产标签发出编码传输的“信标”，由一个或多个传感器检测到。大多数基于蓝牙信标的 RTLS 系统通常以这种方式运行，大多数基于 Wi-Fi 的 RTLS 标签也是如此。对于多个接收器，来自设备的信标消息的功率电平（通常讨论为 RSSI 或接收信号强度指示符）在不同接收器之间进行比较，并且“听到”具有最高功率电平的信标的接收器被认为最接近标签。这允许使用更少的检测器，但通常可以达到某些用例所需的精度水平。

仅功率级别的方法向客户提供资产在现场和一般区域的数据，但它们存在一些缺点，并不适合所有情况。例如，标签的简单方向可能导致隔壁房间或不同楼层的接收器“听到”最高的 RSSI 值。这些缺点可以通过添加更多接收器、站点射频指纹以及更复杂的数学和机器学习来部分解决。然而，这些添加中的每一个都增加了解决方案的成本（系统生成的基础设施和总数据），并且它们无法与其他系统相媲美。

其他选项

RTLS 系统使用的其他技术方法未在本文中介绍。其中包括无源 RFID 系统和利用到达角或离开角的解决方案。

提高 RTLS 精度水平

报告接近但最终不精确的位置的 RTLS 解决方案可能会让用户感到沮丧。在某些用例中，适当的培训和经验可以帮助用户期望从他们的 RTLS 系统中获得更真实的结果。

对于库存管理，离开房间可能无关紧要。但是不准确的位置会完全影响其他解决方案。这对于紧急或安全解决方案尤其重要，例如护士呼叫按钮、员工和患者安全系统或紧急按钮系统。如果工作人员使用实时定位系统 (RTLS) 求救，导致她处于错误的楼层，这种不准确可能会增加情况的危险性、延误救援或造成严重混乱。

正如我们上面概述的那样，一些 RTLS 技术不如其他技术精确，因此解决方案必须与用例相匹配。我们与每位客户密切合作，以确保我们的解决方案满足他们的特定需求。

正如我们上面提到的，功率级系统因房间和地板跳动而臭名昭著，它们报告附近（或“错误”）房间或地板，因为无线电信号可以被屏蔽或组合以创建性能欠佳的区域。

对于 UWB 等基于时间的系统，您通常会安装更多的锚点（信号传感器）以确保四个或更多传感器有机会检测到标签。当只有两个或三个传感器“听到”标签时，定位精度会受到影响。

红外和超声系统如果安装和维护得当，就不会遇到这些相同的问题。

在 Link Labs，我们的工程师多年来一直致力于开发创新的专利技术和方法，以保持基于功率级别的系统的低成本，同时最大限度地减少，在许多情况下消除房间错误。

Just-Right Precision™ 和成本

在 Link Labs，我们始终建议客户安装 RTLS 系统，该系统旨在为他们提供其用例所需的 RTLS 准确度和精确度水平——不多也不少。事实上，能够在我们部署的不同部分提供不同级别的精度是与 Link Labs 合作的最佳部分之一。我们称之为“恰到好处的精度 ”——我们在需要的地方提供更高的精度，在可接受的地方提供更少的精度。这使我们能够根据客户的需求定制部署，从而体现 Link Labs 方法的另一个优势。

我们的室内解决方案利用独立的网络层，不需要使用客户的 Wi-Fi 网络或运行以太网电缆。我们运行一个完全并行的网络，专门用于提供 RTLS 数据。而且，是的，这意味着没有 IT 集成要求 .

这种技术方法、恰到好处的精度和独立网络的结合使我们能够以更低的成本为客户提供解决他们业务问题的解决方案，加快实现投资回报的时间，并开辟一些不经济的 RTLS 用例其他系统。在大多数情况下，与我们的竞争对手相比，我们的安装干扰更少，花费的时间也少得多。

有兴趣了解更多？给我们打电话，我们可以帮助您确定我们的 RTLS 解决方案是否适合您。