RTLS uitgelegd

Onderdelen van een RTLS-systeem

RTLS maakt gebruik van een combinatie van hardware- en softwarecomponenten om de precieze locatie van objecten of individuen in een afgesloten ruimte te bepalen. De belangrijkste componenten voor een RTLS-systeem zijn onder meer:

Pozyx biedt een industriëel bewezen RTLS voor zowel UWB als BLE, die zorgt voor nauwkeurige positionering binnen gebouwen op grote schaal.

Belangrijkste use-cases van RTLS

Een van de belangrijkste toepassingen van RTLS is asset tracking, dat de activiteiten in verschillende sectoren optimaliseert. Real-time lokalisatiesystemen verbeteren de operationele workflows en verbeteren het algemene situationeel bewustzijn. Dit omvat het bijhouden van de inventaris, het beheren van voorraden en het waarborgen van de locatienauwkeurigheid van kritieke bedrijfsmiddelen.

Het aantal toepassingen voor een RTLS is erg groot. Met Pozyx hebben we een lijst van meer dan 250 unieke RTLS toepassingen. Op basis van deze lijst hebben we gezien dat de meeste use-cases kunnen worden gegroepeerd in de volgende 4 categorieën:

1. Visibiliteit in realtime

De belangrijkste toepassing van een RTLS is om de activa van een bedrijf beter zichtbaar te maken. Deze activa kunnen apparatuur, voertuigen, materialen, werkorders, containers, karren, personeel en nog veel meer omvatten. Zichtbaarheid kan net zoveel betekenen als het weten van de exacte locatie van een bedrijfsmiddel of het exacte aantal activa op een bepaalde locatie.

De locatiegegevens die in realtime worden verzameld van sensoren of beacons met behulp van technologieën zoals Bluetooth Low Energy (BLE), Wi-Fi of UWB zijn cruciaal voor deze zichtbaarheid. Zonder een RTLS is deze zichtbaarheid mogelijk verouderd of gewoon onjuist. Een goed voorbeeld hiervan is dat het ERP-systeem negatieve voorraadniveaus claimt voor een bepaald item, wat simpelweg niet mogelijk is. Met een RTLS het zoeken naar activa wordt teruggebracht van uren of dagen naar seconden.

De zichtbaarheid van een RTLS is niet alleen beperkt tot de locatie van de assets zelf. Met behulp van locatiegebaseerde triggers kunt u ook inzicht krijgen in bepaalde gebeurtenissen op basis van de locatie. Bijvoorbeeld wanneer iets een bepaald gebied binnenkomt of verlaat, of wanneer een bedrijfsmiddel lange tijd stilstaat en wanneer het voor het laatst is verplaatst. Deze mogelijkheid om de locatie nauwkeurig te bepalen helpt bij de toewijzing van middelen en verbetert de operationele efficiëntie.

Typical 'assets' to track with an indoor positioning system

2. Datagestuurde analyses

Realtime locatiegegevens bevatten een schat aan informatie die kan worden gebruikt voor datagestuurde besluitvorming of voorspellende analyses. De waarde ervan gaat veel verder dan alleen het kennen van de locatie van een bedrijfsmiddel. Waar dingen zich bevinden, hoe lang en hoe ze zich verplaatsen, in combinatie met de context van de omgeving, kan inzichten verschaffen in operationele patronen, het gebruik van middelen verhogen en de algehele efficiëntie verhogen. Deze datagestuurde aanpak helpt organisaties weloverwogen beslissingen te nemen om processen te optimaliseren, de toewijzing van middelen te verbeteren en de algemene prestaties te verbeteren. Enkele voorbeelden van locatiegebaseerde analyses zijn:

Door historische locatiegegevens te analyseren, kunnen organisaties voorspellende modellen ontwikkelen om te anticiperen op trends, potentiële knelpunten identificeren en proactief problemen aan pakken voordat deze gevolgen hebben voor de bedrijfsvoering.

3. Veiligheid, beveiliging en proces naleving

RTLS wordt gebruikt om de veiligheid op de werkplek te verbeteren door de realtime locatie van personeel te volgen, vooral in gevaarlijke omgevingen. Enkele voorbeelden zijn:

In sectoren met strenge wettelijke vereisten, zoals gezondheidszorg en productie, kan RTLS organisaties helpen om te voldoen aan de veiligheids- en beveiligingsvoorschriften door ervoor te zorgen dat bedrijfsmiddelen en personeel zich bevinden waar ze horen te zijn, en door audittrails beschikbaar te stellen voor het volgen van bewegingen en activiteiten.

4. Automatisering op basis van locatie

Meer geavanceerde toepassingen maken gebruik van locatiegegevens om bepaalde processen te automatiseren. Dit is het zogenaamde „als dit, dan dat”. Vanwege het realtime karakter van een RTLS kunnen deze automatiseringen tijdig plaatsvinden, wat cruciaal is voor de meeste processen. Bijvoorbeeld:

Belangrijkste technologieën voor RTLS

In deze sectie geven we een overzicht van de verschillende technologieën voor RTLS-systemen en hoe deze zich tot elkaar verhouden. In deze vergelijking beperken we ons tot de gangbare commerciële technologieën. We laten bijvoorbeeld technologieën op basis van geluid (echografie) achterwege, omdat er maar weinig commerciële systemen beschikbaar zijn die deze technologie gebruiken. We zullen zien dat veel oplossingen een afweging maken tussen verschillende systeemparameters.

De keuze van de positioneringstechnologie die moet worden geselecteerd, is niet altijd eenvoudig. In feite is in veel gevallen geen enkele technologie in staat om aan alle gevraagde positioneringsvereisten te voldoen. Een oplossing voor dit probleem kan de combinatie van meerdere sensoren zijn. Een typisch voorbeeld is het gebruik van bewegingssensoren zoals de accelerometer of gyroscoop. Met deze sensoren alleen is het niet mogelijk om absolute positioneringsinformatie te verkrijgen, maar ze kunnen tijdens het volgen worden gebruikt om de positieschatting te verbeteren.

Hieronder geven we een lijst van eigenschappen die belangrijk zijn bij de keuze van een positioneringssysteem:

UWB RTLS (ultrabreedband)

Ultrabreedband (UWB) is een technologie die speciaal is ontworpen voor toepassingen op locaties binnenshuis. Tegenwoordig wordt UWB beschouwd als de gouden standaard voor locatiesystemen met een hoge nauwkeurigheid van 10-30 cm, een laag stroomverbruik en robuustheid in uitdagende omgevingen met veel metaal. Bovendien zijn de kosten van deze technologie de afgelopen jaren aanzienlijk gedaald als gevolg van de massale toepassing van UWB-technologie in smartphones en voertuigen. Hierdoor is UWB nu in staat om duizenden activa in grote faciliteiten te tracken zonder veel geld uit te geven.

Meer informatie over UWB-technologie.

BLE RTLS (Bluetooth Low Energy)

Bluetooth is een bekende technologie die een breed scala aan (succesvolle) toepassingen kent. BLE was oorspronkelijk niet ontworpen voor indoor positionering en dit was meer een bijproduct van de technologie.

De typische nauwkeurigheid die kan worden bereikt met standaard BLE is ongeveer 5-10 meter. Omdat het systeem echter afhankelijk is van de signaalsterkte om de locatie in te schatten, kunnen de resultaten aanzienlijk variëren, afhankelijk van de omgeving. Obstakels, metalen of rondlopende mensen hebben een sterk effect op de signaalsterkte. Hoe dan ook, BLE-positionering blijft erg populair vanwege het goedkope karakter van de technologie.

Onlangs heeft de BLE-standaard BLE-richtingbepalingsmogelijkheden toegevoegd om de positioneringsprestaties te verbeteren. Met deze methode is een positioneringsnauwkeurigheid van minder dan een meter mogelijk. Dit vereist echter wel een speciale infrastructuur en werkt niet zonder aanpassingen met standaard BLE-tags.

RFID (radiofrequentie-identificatie)

RFID is waarschijnlijk de bekendste en meest gebruikte technologie voor track-and-trace-toepassingen. Met passieve RFID kan de 'tag' zo simpel zijn als een sticker met een kleine chip en antenne erin die slechts een paar cent kost, wat de mogelijkheid biedt om 'alles' te volgen.

Het nadeel hiervan is echter dat het geen realtime tracking biedt, omdat de RFID-tag alleen kan worden gedetecteerd wanneer deze wordt gescand door een RFID-scanner (op korte afstand). Dit maakt RFID-technologie geschikt voor voorraadbeheer of voor bepaalde automatiseringen, maar niet voor het vinden van verloren activa of voor locatieanalyses.

Een element om op te merken is echter dat de robuustheid van RFID relatief laag is, en in de aanwezigheid van metaal is er geen garantie dat u ook daadwerkelijk alle RFID tags zult detecteren. Om deze reden wordt RFID minder gebruikt in industriële omgevingen.

Scannen via Wi-Fi

Wi-Fi-tracking lijkt sterk op standaard Bluetooth omdat het ook de signaalsterkte van het Wi-Fi-signaal gebruikt om een positie te bepalen. De nauwkeurigheid is meestal iets slechter dan BLE met een nauwkeurigheid van 5-10 m, hoewel de prestaties sterk kunnen verschillen tussen providers. Het voordeel hiervan is natuurlijk dat de bestaande Wi-Fi-infrastructuur kan worden gebruikt. Helaas is het stroomverbruik van wifi veel hoger dan voor BLE of UWB. Daarom wordt het meestal gebruikt om apparaten te volgen die al intern wifi hebben (zoals laptops of sommige apparatuur).

Stand-alone Wi-Fi-trackers op batterijen werken op een iets andere manier: ze maken geen verbinding met een Wi-Fi-netwerk, maar scannen gewoon welke netwerken er in de buurt zijn. Vervolgens wordt deze informatie via het mobiele netwerk naar de cloud overgebracht om een positie te verkrijgen op basis van de bekende locaties van de Wi-Fi-toegangspunten. Vanwege het mobiele netwerk vereisen deze trackers echter maandelijkse connectiviteitskosten en zijn ze beperkt tot enkele tientallen locatie-updates per dag.

Wifi-tracking biedt een haalbare optie voor realtime locatiesystemen (RTLS) in omgevingen waar al een Wi-Fi-infrastructuur is opgezet. Bij de implementatie van deze systemen moet echter rekening worden gehouden met de afwegingen tussen energieverbruik en nauwkeurigheid.