Rtls-nauwkeurigheid ontwerpen voor succes

Een realtime locatiesysteem (RTLS) maakt het mogelijk om objecten of mensen in gebouwen te lokaliseren. Een belangrijk kenmerk van een RTLS-oplossing is hoe nauwkeurig deze in staat is om deze locatie te rapporteren, aangezien dit per technologie verschilt van "centimeter-nauwkeurigheid" tot "nauwkeurigheid op kamerniveau". Er zijn ook andere overwegingen, zoals de totale eigendomskosten, verstoring van de huidige bedrijfspraktijken, rendement op investering, integratie met bestaande dataplatforms en meer. Samen met de RTLS-nauwkeurigheid wegen onze klanten deze factoren mee bij het kiezen van een oplossing.

Wat is nauwkeurigheid in de context van RTLS?

Uiteindelijk wordt de nauwkeurigheid van een RTLS-oplossing bepaald door het vermogen om betrouwbaar locaties te rapporteren binnen de precisiegrenzen waarvoor het is ontworpen. Systemen op kamerniveau zouden bijvoorbeeld de juiste kamer moeten rapporteren, en centimeter X-Y-Z-systemen zouden deze coördinaten binnen een bepaalde afwijking moeten rapporteren.

Verschillende use-cases vereisen verschillende niveaus van precisie. Vaak hebben we geconstateerd dat klanten minder precisie nodig hebben dan ze denken, terwijl in andere gevallen juist meer precisie nodig is. Bij Link Labs zijn we gepassioneerd over onze oplossingen en willen we samenwerken met klanten om aan hun behoeften te voldoen. Maar als onze oplossingen niet passen bij een bepaalde gebruikssituatie, stellen we alternatieven voor die beter aansluiten bij hun behoeften.

In dit artikel bekijken we wanneer en waarom verschillende niveaus van precisie en nauwkeurigheid belangrijk zijn en hoe deze worden bereikt door verschillende soorten RTLS-technologieën.

Waarom is nauwkeurigheid van belang voor RTLS-technologie?

Om een ​​RTLS-systeem te laten werken, moet het duidelijk een locatie nauwkeurig en tijdig kunnen melden. Het nauwkeurigheidsniveau dat u van een bepaalde RTLS-configuratie kunt verwachten, hangt vaak af van uw gebruikssituatie.

Een magazijntoepassing kan bijvoorbeeld vereisen dat een barcodescanner voor de inventaris een scanlocatie op "schapniveau" registreert, zodat een bepaald artikel gemakkelijk kan worden gelokaliseerd wanneer het nodig is. Voor een volgsysteem voor verpleegkundigen daarentegen, lokaliseert de locatie van een verpleegkundige binnen een kamer is niet zo belangrijk als het identificeren van de kamer zelf. Gewoonlijk is de nauwkeurigheid van de kamerinformatie (d.w.z. het correct identificeren van de kamer of verdieping in kwestie) veel belangrijker dan de extra systeemcomplexiteit die nodig is om met meer detail te rapporteren, zoals het feit dat de verpleegster zich op anderhalve meter van het raam bevindt de meest linkse muur.

Systemen die de locatie van een object of persoon tot op de centimeter nauwkeurig kunnen bepalen, zijn van vitaal belang voor sommige gebruikssituaties van klanten, maar slechts voor sommige toepassingen is dit niveau van nauwkeurigheid vereist. Aan veel klantbehoeften kan met minder precisie worden voldaan dan aanvankelijk werd aangenomen, omdat een grotere nauwkeurigheid ten koste gaat van meer apparatuur en complexiteit die de gebruiker moet beheren. Om waarde te bieden aan klanten, is het essentieel om een ​​RTLS-systeem te ontwerpen dat voldoende . biedt precisie en nauwkeurigheid ter ondersteuning van de specifieke gebruikssituaties waarvoor het bedoeld was.

Hoe wordt de locatie binnenshuis bepaald?

Om beter te begrijpen hoe precisie de kosten en complexiteit beïnvloedt, is het belangrijk om te bespreken hoe locatie-informatie wordt bepaald door verschillende soorten systemen. Over het algemeen vertrouwen RTLS-systemen op een of meer van deze technologieën:aanwezigheid, vluchttijd, meting van het vermogensniveau of aankomsthoek.

Aanwezigheid

Op aanwezigheid gebaseerde technologieën zijn niet in staat om de specifieke X-Y-Z-locatie van een asset in de ruimte te geven; in plaats daarvan rapporteren ze of een activum kan worden gedetecteerd op een meer algemene locatie (denk in plaats daarvan aan 'deze kamer' of 'dit gebied') tegen veel lagere kosten en complexiteit dan andere technische benaderingen. De meest voorkomende typen aanwezigheidssystemen maken gebruik van ultrageluid, infrarood (IR) licht of korte-burst radio-uitzendingen, vergelijkbaar met Bluetooth Low Energy.

Een op infrarood gebaseerd systeem maakt gebruik van een tag die een gecodeerde IR-transmissie uitzendt, vergelijkbaar met hoe de afstandsbediening van uw tv werkt. Een IR-sensor in het plafond pikt vervolgens de transmissie op en het systeem weet dat een bepaalde tag zich in een bepaalde kamer bevindt. Echografiesystemen werken op dezelfde manier, behalve dat ze geluid gebruiken in plaats van IR. Muren doen uitstekend werk bij het blokkeren van IR en ultrageluid, dus deze systemen zijn uitstekende keuzes voor ziekenhuizen die alle benodigde kabels kunnen leggen om een ​​detector in elke kamer te plaatsen.

Vluchttijd

De meeste zeer nauwkeurige RTLS-systemen gebruiken op tijd gebaseerde metingen van radiosignalen (of in sommige gevallen ultrageluid). Door de tijd te registreren die een signaal nodig heeft om van de asset-tag naar een set detectoren te gaan, kan het systeem de afstand tot het doel schatten. Vanwege een contra-intuïtief wiskundig kenmerk van op tijd gebaseerde radiometingen, hebben signalen een grote bandbreedte nodig om binnenshuis effectief te kunnen werken. Dit is de reden waarom op radio gebaseerde systemen die afstand meten, over het algemeen gebruik maken van ultrabreedband (UWB) RTLS-technologieën.

Helaas vereisen op tijd gebaseerde RTLS-systemen dat drie of meer detectoren zich binnen het bereik van elke asset-tag bevinden. Om die reden wordt dit type systeem over het algemeen alleen gebruikt in "open" ruimtes zoals magazijnen. De kosten van het installeren van meerdere UWB-ontvangers in elke ziekenhuiskamer maken UWB een minder gebruikelijke keuze voor RTLS-installaties in de gezondheidszorg. Sommige op wifi gebaseerde RTLS-systemen kunnen een variatie in vluchttijd gebruiken, maar de prestaties zijn beperkt vanwege het aantal wifi-toegangspunten dat over het algemeen wordt gebruikt.

Vermogen

Een eenvoudigere radiogebaseerde benadering voor het volgen van bedrijfsmiddelen binnenshuis is dat de asset-tag een regelmatig bakenbericht verzendt en dat een ontvanger de signaalsterkte (vermogensniveau) van het ontvangen bericht meet. Een asset-tag "baken" uit een gecodeerde transmissie, die wordt gedetecteerd door een of meer sensoren. De meeste op Bluetooth-beacon gebaseerde RTLS-systemen werken vaak op deze manier, net als de meeste op Wi-Fi gebaseerde RTLS-tags. Bij verschillende ontvangers worden de vermogensniveaus (vaak besproken als RSSI of indicator voor ontvangen signaalsterkte) van het bakenbericht van een apparaat vergeleken tussen verschillende ontvangers, en de ontvanger die het baken met het hoogste vermogensniveau "hoort", wordt beschouwd als het dichtst bij het label. Hierdoor kunnen minder detectoren worden gebruikt, maar kan voor sommige gebruikssituaties vaak het vereiste nauwkeurigheidsniveau worden bereikt.

Benaderingen die alleen op vermogensniveau zijn, leveren klanten gegevens dat activa zich ter plaatse en in algemene gebieden bevinden, maar ze hebben te maken met verschillende tekortkomingen waardoor ze niet in alle gevallen goed passen. De eenvoudige oriëntatie van een tag kan er bijvoorbeeld toe leiden dat de hoogste RSSI-waarde wordt "gehoord" door een ontvanger in de volgende kamer of op een andere verdieping. Deze tekortkomingen kunnen gedeeltelijk worden verholpen door meer ontvangers, RF-vingerafdrukken op de site en meer geavanceerde wiskunde en machine learning toe te voegen. Elk van deze toevoegingen verhoogt echter de kosten van de oplossing (infrastructuur en totale gegevens die door het systeem worden gegenereerd) en ze kunnen niet tippen aan de nauwkeurigheid van andere systemen.

Andere opties

Er zijn andere technologische benaderingen die worden gebruikt door RTLS-systemen die niet in dit bericht worden behandeld. Deze omvatten passieve RFID-systemen en oplossingen die gebruikmaken van de hoek van aankomst of vertrek.

Het niveau van RTLS-nauwkeurigheid verbeteren

Een RTLS-oplossing die een nabije, maar uiteindelijk onnauwkeurige locatie meldt, kan gebruikers frustreren. In sommige gevallen kan een goede training en ervaring gebruikers helpen om meer realistische resultaten van hun RTLS-systeem te verwachten.

Voor voorraadbeheer maakt het misschien niet uit om bij een kamer te zijn. Maar een onnauwkeurige locatie kan andere oplossingen volledig in gevaar brengen. Dit is met name van belang voor nood- of veiligheidsoplossingen, zoals een verpleegoproepknop, een personeels- en patiëntveiligheidssysteem of paniekknopsystemen. Als een medewerker hulp inroept met behulp van een RTLS-systeem dat haar op de verkeerde verdieping plaatst, kan deze onnauwkeurigheid het gevaar van een situatie vergroten, hulpverlening vertragen of grote verwarring veroorzaken.

Zoals we hierboven hebben geschetst, zijn sommige RTLS-technologieën minder nauwkeurig dan andere, dus het is absoluut noodzakelijk dat de oplossing overeenkomt met de use case. We werken nauw samen met elke klant om ervoor te zorgen dat onze oplossingen voldoen aan hun specifieke behoeften.

Zoals we hierboven vermeldden, zijn power-level-systemen berucht vanwege het stuiteren van kamers en vloeren, waarbij ze de nabijgelegen (of "verkeerde") kamer of verdieping rapporteren vanwege radiosignalen die kunnen worden gemaskeerd of gecombineerd om gebieden met suboptimale prestaties te creëren.

Bij op tijd gebaseerde systemen zoals UWB installeer je doorgaans meer ankers (signaalsensoren) om ervoor te zorgen dat vier of meer sensoren kans hebben om een ​​tag te detecteren. Wanneer slechts twee of drie sensoren een tag 'horen', zal de locatieprecisie eronder lijden.

IR- en ultrasone systemen hebben, mits correct geïnstalleerd en onderhouden, geen last van dezelfde problemen.

Bij Link Labs hebben onze ingenieurs jarenlang gewerkt aan de ontwikkeling van innovatieve en gepatenteerde technologieën en benaderingen die de kosten van een op vermogensniveau gebaseerd systeem laag houden en tegelijkertijd kamerfouten minimaliseren en in veel gevallen elimineren.

Just-Right Precision™ en kosten

Bij Link Labs raden we klanten altijd aan een RTLS-systeem te installeren dat is ontworpen om hen het niveau van RTLS-nauwkeurigheid en precisie te geven dat hun gebruikssituatie vereist - niet meer en niet minder. Het vermogen om verschillende precisieniveaus te leveren in verschillende delen van onze implementaties is zelfs een van de beste aspecten van het werken met Link Labs. We noemen het "precies precies ”—we leveren meer precisie waar dat nodig is en minder waar dat acceptabel is. Dit stelt ons in staat om een ​​implementatie aan te passen aan de behoeften van een klant, wat resulteert in een ander voordeel van de Link Labs-aanpak.

Onze interne oplossingen maken gebruik van een stand-alone netwerklaag die geen gebruik van de wifi-netwerken van een klant of het gebruik van een ethernetkabel vereist. We hebben een volledig parallel netwerk dat speciaal is bedoeld voor het leveren van RTLS-gegevens. En ja, dit betekent geen vereisten voor IT-integratie .

Deze combinatie van technologische benaderingen, precies de juiste precisie en een stand-alone netwerk stelt ons in staat onze klanten oplossingen voor hun zakelijke problemen te bieden tegen veel lagere kosten, waardoor de ROI sneller wordt gerealiseerd en ook enkele RTLS-gebruiksscenario's worden geopend die niet economisch zijn met andere systemen. In de meeste gevallen zijn onze installaties minder opdringerig en nemen ze aanzienlijk minder tijd in beslag dan die van onze concurrenten.

Geïnteresseerd in meer informatie? Bel ons zodat we u kunnen helpen bepalen of onze RTLS-oplossingen geschikt voor u zijn.