使用基于 BLE 的 RTLS 技术提高行业生产力
什么是 RTLS?
实时定位系统 (RTLS) 是一种室内定位系统,在行业中越来越受欢迎,用于提高效率、生产力和安全性。使用这些系统,我们可以准确跟踪和定位工业厂房内的资产和人员。RTLS 能够达到厘米级精度。Markets and Markets 预测 RTLS 市场将从 2018 年的 318.6 万美元增长到 2023 年的 879.2 万美元,复合年增长率为 22.5% .
传统 GPS 系统无法在工业厂房内提供准确的位置信息,因为 GPS 信号无法穿透建筑材料。GPS 设备成本更高、更复杂,并且在与蓝牙低功耗 (BLE) 技术的比较 .根据数据传输和功耗的不同,BLE标签的电池寿命可以达到7年。
基于 BLE 的 RTLS 的组件
RTLS 由 BLE 标签、BLE 锚点和具有 Wi-Fi 连接的 BLE 网关以及用于收集和分析接收到的数据的边缘计算机组成。
BLE 标签 以一定的间隔发送 BLE 信号。 BLE标签内置多个传感器,例如3轴加速度计、温度传感器、震动传感器、光传感器等,用于环境状态监测。
BLE 锚点 接收BLE标签发送的信号,计算RSSI值、到达角(AoA)、离去角(AoD)。
BLE 网关 充当主机并从相关的 BLE 锚点收集信息。这些网关设备具有 Wi-Fi 连接,可与边缘计算机进行通信 .
为什么是基于 BLE 的 RTLS?
与其他现有技术相比,基于 BLE 的 RTLS 具有更高的准确性,并且相对便宜。可以使用硬币大小的小型 BLE 标签,电池寿命长。
项目 | 准确度 | 抗干扰性能 | 用电量 | 数据速率 | 覆盖范围 | 电池寿命 | 费用 |
有源射频识别 | 不错 | 不错 | 中等 | 低 | 不错 | 不错 | 中等 |
BLE(蓝牙 5.1) | 很好 | 很好 | 低 | 中等 | 不错 | 优秀 | 中等 |
无线网络 | 可怜的 | 不错 | 高 | 高 | 很好 | 可怜的 | 高 |
ZigBee | 很好 | 很好 | 高 | 高 | 不错 | 平均 | 高 |
超宽带 | 优秀 | 优秀 | 中等 | 中等 | 不错 | 不错 | 中等 |
全球定位系统 | 不错 | 不错 | 中等 | 不适用 | 优秀 | 平均 | 非常高 |
架构
BLE标签贴在需要跟踪的人员、叉车和资产上。BLE标签将与传感器数据一起传输信号 以一秒(可配置)的间隔到最近的锚点。
这些数据将由锚点根据RSSI值、到达角和离开角进行评估。锚点始终放置在固定位置。它们通过网状拓扑相互通信。
数据连同标签的位置坐标一起传送到BLE和Wi-Fi网关。网关进一步将积累的数据传送到边缘计算机。所有的定位、AI、机器学习和分析将在边缘计算机上运行。计算机还将执行控制/警报操作,它可以呈现报告仪表板和实时监控地图。
标签带有内置按钮,可配置为智能访问控制 到指定区域。该系统可以与警报管理系统和现有的安全摄像头集成,以提高安全性。为边缘计算机启用云功能将有助于操作员远程访问信息。
RTLS 架构图
社交距离监控 也可以使用这个系统来实现。如果有两个或更多人接触,则可以将基于振动/音频的警报发送到相应的标签。一旦他们开始保持安全距离,振动/音频警报将自动重置。所有报告都可以通过各自开发的网络/移动应用程序进行监控。
在全面实施 RTLS 后,各行业将从以下方面受益:
- 在地图视图中实时监控所有资产和人员
- 自动考勤系统
- 个人和资产的生产力跟踪
- 可以分析叉车的燃料使用模式及其效率
- 通过识别和使用最近的可用叉车来有效使用叉车
- 员工与叉车避免碰撞
- 可以减少资产识别所消耗的时间
- 减少库存和仓库管理中资产识别的时间
- 提高安全性
- 智能访问控制
- 与现有安全摄像头集成,进一步改进安全措施
- 社交距离监控和接触者追踪
- 盗窃控制
行业中的 RTLS 应用
- 制造业的库存控制和在制品管理以及员工生产力计算
- 供应链和仓储行业管理
- 石油和天然气行业的资产跟踪和安全改进
- 在医疗保健行业监测患者和跟踪医疗设备
- 零售市场行业的广告
- 教育行业的学生和员工跟踪
- 采矿业的实时位置跟踪
- 持续跟踪参与汽车行业制造过程的零件、机器和人员
工业技术