BLE 赋能实时定位系统(RTLS)提升工业效率
什么是 RTLS?
实时定位系统(RTLS)是一种室内定位系统,因提升效率、生产力、安全性而在工业界流行。使用这些系统,可在工业场所内精准追踪定位资产和人员。RTLS 可达厘米级精度。Markets and Markets 预测 RTLS 市场从 2018 年 318.6 万美元增长至 2023 年 879.2 万美元,复合年增长率 22.5%。
传统 GPS 系统因信号无法穿透建筑材料,无法在工业场所内提供准确位置信息。GPS 设备成本高、复杂、耗电大,相比之下蓝牙低功耗(BLE)技术优势明显。视数据传输和功耗,BLE 标签电池寿命可达七年。
BLE 基础 RTLS 组件
RTLS 由 BLE 标签、BLE 锚点、带 Wi-Fi 连接的 BLE 网关和边缘计算机组成,用于收集分析接收数据。
BLE 标签按固定间隔发射 BLE 信号。标签内置多种传感器:三轴加速度计、温度传感器、冲击传感器、光传感器等,用于环境监测。
BLE 锚点接收标签发射信号,计算 RSSI 值、到达角(AoA)、离去角(AoD)。
BLE 网关作为主节点收集关联锚点信息。网关设备具 Wi-Fi 连接,与边缘计算机通信。
为何选择 BLE 基础 RTLS?
BLE 基础 RTLS 精度更高,成本相对低于其他现有技术。小型硬币大小 BLE 标签电池寿命长。
项目 |
精度 |
抗干扰 |
功耗 |
数据率 |
覆盖 |
电池寿命 |
成本 |
有源 RFID |
良好 |
良好 |
中等 |
低 |
良好 |
良好 |
中等 |
BLE (蓝牙 5.1) |
很好 |
很好 |
低 |
中等 |
良好 |
优秀 |
中等 |
Wi-Fi |
差 |
良好 |
高 |
高 |
很好 |
差 |
高 |
ZigBee |
很好 |
很好 |
高 |
高 |
良好 |
一般 |
高 |
UWB |
优秀 |
优秀 |
中等 |
中等 |
良好 |
良好 |
中等 |
GPS |
良好 |
良好 |
中等 |
不适用 |
优秀 |
一般 |
极高 |
架构
BLE 标签贴于需追踪人员、叉车、资产。标签以 1 秒(可配置)间隔将传感器数据连同信号传输至最近锚点。
锚点基于 RSSI、到达角、离去角评估数据。锚点固定部署。锚点间通过网状拓扑通信。
数据连同标签位置坐标传至 BLE 和 Wi-Fi 网关。网关进一步将累积数据传至边缘计算机。所有定位、AI、ML、分析在边缘计算机运行。计算机也执行控制/报警动作,呈现报表仪表盘和实时监控地图。
标签内置按钮可配置为智能门禁控制指定区域。系统可集成报警管理系统和现有安防摄像头提升安全。启用边缘计算机云功能助操作员远程访问信息。
RTLS 架构图
社交距离监测也可用此系统实现。若两人或以上接触,向相应标签发送振动/音频警报。一旦开始保持安全距离,警报自动复位。所有报告可通过开发的 Web/移动应用监控。
全面实施 RTLS 后,行业将获得以下收益:
- 地图视图实时监控所有资产和人员
- 自动考勤系统
- 个人和资产生产力追踪
- 叉车燃油使用模式及效率分析
- 识别并使用最近可用叉车,有效利用叉车
- 员工与叉车碰撞避免
- 资产识别耗时减少
- 库存和仓储管理中资产识别时间缩短
- 安全与安保改善
- 智能门禁控制
- 集成现有安防摄像头,进一步提升安保
- 社交距离监测和接触者追踪
- 防盗控制
行业 RTLS 应用
- 制造业库存控制、在制品管理、员工生产力核算
- 供应链和仓储行业管理
- 油气行业资产追踪和安全改善
- 医疗行业患者监护和医疗设备追踪
- 零售市场广告
- 教育行业师生追踪
- 矿业实时位置追踪
- 汽车制造过程中零件、机器、人员持续追踪
工业技术