Soluções Bluetooth RTLS usam Bluetooth de baixa energia (TORNOU-SE) etiquetas conhecidas como beacons para transmitir sinais para a área circundante regularmente. Mais tarde, os sinais transmitidos são captados por um dispositivo com recursos Bluetooth, como tags BLE e Beacons, Receptores Bluetooth, ou outros dispositivos inteligentes.
Um RTLS Bluetooth Low Energy funciona perfeitamente bem quando configurado com receptores Bluetooth ou etiquetas BLE montadas em locais estáticos e coordenadas reais alocadas. Por exemplo, um transponder sempre comunica sua localização exata para o receptor a qualquer momento, uma vez que um transponder BLE vai para a zona do receptor. Ao usar um sinal Wi-Fi, a resposta é enviada para um Gateway BLE que posteriormente registra esses dados e os direciona para o computador host ou banco de dados em nuvem.
Aplicações de Bluetooth RTLS
Na manufatura
- Rastreamento de ativos em grande escala
- Rastreamento de precisão
- Marketing de proximidade
- Logística de linha de montagem
- Acompanhamento da movimentação de trabalhadores e máquinas
Na área da saúde
- Rastreamento de pacientes e registros médicos
- Rastreamento de equipamentos médicos
- Tags de propriedade pessoal
- Gerando e coletando dados
- Fornecendo segurança e alocação de equipes
Configurações do escritório
- Wayfinding
- Rastreando funcionários
- Gerando dados
- Reunião inteligente
- Fornece alertas proativos
- Usado em cartões inteligentes e emblemas
Zona RTLS
Zone Bluetooth RTLS é um intercâmbio ideal entre desempenho e custo para estimar pessoas e ativos’ existência em tempo real e localização nos ambientes operacionais. Receptores BLE fixos minimizam os efeitos do multipath, pois usam antenas inteligentes. Isso cria espaço para uma RSSI (Indicador de força do sinal recebido) computação.
Um motor de localização, baseado em algoritmos de trilateração, oferece uma estimativa de localização de tag BLE consistente com uma precisão de alguns metros. Este método Bluetooth RTLS permite o envio de comandos para as tags para o acionamento do alarme. Para monitoramento de multidão em tempo real, Zona RTLS é compatível com outros dispositivos de rastreamento de contato.
1.A arquitetura do Zone Bluetooth RTLS
As âncoras fixas baseadas em Blue-Beacon Gateways são montadas em locais reconhecidos dentro da configuração que requerem localização. Para sistemas internos, as antenas são fixadas nas paredes ou no teto, e postes para sistemas externos. A densidade da antena varia muito, dependendo da precisão necessária em uma zona específica. Uma regra prática é aplicar a distância entre antenas, que geralmente é de 3 a 5 vezes a precisão necessária.
As tags BLE enviam o sinal para todas as antenas e calculam o RSSI. Usando uma LAN / WLAN, as antenas são conectadas a um servidor local e instalam o Zone Posicionamento do motor (ZPE). O ZPE incorpora algoritmos avançados baseados em trilateração, que permitem o cálculo da localização da etiqueta a partir dos dados RSSI de cada antena.
Além disso, o ZPE fornece estimativa de erro. Conseqüentemente, a posição da etiqueta é essencialmente uma zona circular centrada na localização estimada. ZPE, por outro lado, fornece APIs REST no formato de JSON padrão, permitindo a alocação do posicionamento em tempo real da etiqueta(s).
2.Características do Zone Bluetooth RTLS
- Exatidão de localização excepcional de cerca de 3 m - As demandas de exatidão variam de uma região para outra. Geralmente é controlado pelo aumento do número de antenas. A precisão varia de 1/3 para 1/4 da inter-distância da antena.
- Tem uma velocidade de atualização de posição de mais de 1 Hz e latência de até um segundo - As taxas de latência e taxa de atualização são excelentes em todas as aplicações que requerem informações de tempo de posição, como rastreamento de ativos, presença na sala, e controle de acesso.
- Fácil de incorporar aos atuais sistemas de APIs pull que fornecem um formato JSON / REST padrão.
- O Zone Bluetooth RTLS tem âncoras com fio - Todas essas âncoras com fio estão disponíveis em algumas preferências, incluindo 5Vdc para alimentação, uma LAN / WLAN para comunicação de informações, e um PoE LAN para comunicação de informação e energia.
- Os tags Zone RTLS têm bateria de longa duração - os tags BLE consomem menos energia, pois são otimizados para baixo consumo de energia.
AccuRTLS
O desempenho do AccuRTLS em exatidão e precisão é frequentemente insuperável. AccuRTLS aplica o Sistema de Localização Inteligente Quuppa, uma plataforma tecnológica patenteada super influente de AoA (Ângulo de chegada). Oferece serviços de rastreamento em tempo real com precisão submétrica.
AccuRTLS oferece vários benefícios:
- Uma longa vida de bateria da tag BLE
- Oferece posicionamento de dados
- Facilmente compatível com dispositivos móveis
- Transmite dados do sensor
- Oferece atualizações corretas de posição em tempo real, mesmo para os objetos em movimento rápido
- O AccuRTLS tem um desempenho de posicionamento robusto e confiável
O AccuRTLS é ideal para aplicações industriais intrigantes, como evitar colisão de veículos ou localização precisa e rastreamento em tempo real de ativos e pessoas.
1. Arquitetura do AccuRTLS
Antenas localizadoras Quuppa, também conhecido como âncoras fixas, são montados em locais exatos que requerem localização. Em ambientes externos, antenas à prova de intempéries são fixadas em um poste, Considerando que as antenas são montadas no teto em locais internos. A densidade da antena varia dependendo da precisão necessária e da altura do teto.
Todas as antenas podem computar a direção de chegada do sinal incidente a partir de qualquer etiqueta BLE localizada na área. Ele calcula o ângulo de elevação e o azimute. Uma LAN PoE local com switches PoE conecta os localizadores Quuppa a um servidor local e posteriormente instala o Quuppa Positioning Engine (QPE). O QPE incorpora algoritmos avançados baseados em triangulação que calculam as posições das tags a partir dos dados do ângulo de chegada de cada antena. QPE oferece APIs REST no formato de JSON padrão, permitindo acesso em tempo real à tag(s) posição.
2. Recursos do AccuRTLS
- O AccuRTLS tem uma precisão de localização precisa de cerca de 0.5 metros - A demanda de precisão varia de uma região para outra. É controlado pelo aumento da densidade das antenas.
- Sua taxa de redução de latência é de até 100 m / se uma velocidade de atualização de localização de até 50 Hz - tudo isso, juntamente com sua excelente precisão, permite a aplicação de vários casos de uso relacionados à segurança, por exemplo, evitando colisões entre pessoas e veículos em ambientes industriais.
- Bluetooth RTLS AccuRTLS é fácil de integrar em sistemas presentes de APIs pull ou push que fornecem um formato CSV ou JSON / REST padrão. A API é totalmente configurável e aberta.
- Tem âncoras com fio - suas antenas Quuppa Locators aplicam o PoE LAN para comunicação de dados e energia.
- AccuRTLS tem tags de longa duração da bateria – As tags BLE consomem menos energia, pois são otimizadas para baixo consumo de energia.
MeshIPS para Bluetooth RTLS
1. Tipos de topologia de malha
Existem dois tipos de topologia de malha. Eles incluem; malha completa e malha parcial.
a. Malha completa
A malha completa segue uma vez que cada nó tem um caminho ligando-o a todos os outros nós da rede. A malha completa oferece a maior redundância, então ele direciona seu tráfego de rede para outros nós se um de seus nós falhar. Esta topologia é normalmente separada para redes de suporte.
b. Malha parcial
Com malha parcial, certos nós são pré-arranjados em uma estrutura de malha completa, enquanto os outros estão ligados apenas a um ou dois nós da rede. A tecnologia de malha parcial é normalmente encontrada em redes periféricas que estão conectadas ao suporte de malha total.
A topologia de malha parcial produz mais redundância do que a malha completa, embora implementá-lo seja menos custoso.
2. O que é Wirepas Mesh?
Wirepas Mesh é uma solução de IoT sem cabos e tem um design estrutural de rede em malha. Cada dispositivo na rede Wirepas Mesh pode tomar decisões de roteamento localmente centradas nas situações atuais de rádio. A arquitetura Wirepas Mesh desintegrada oferece uma alta taxa de transmissão de dados consistente e facilmente acessível e tem uma grande posição de cobertura.
A inteligência do Wirepas é descentralizada nos dispositivos e na rede mesh. Os dispositivos Wirepas tomam decisões de roteamento de forma independente com base na energia de rádio e espectro existentes. O Wirepas Mesh não precisa de um dispositivo de hub de rede central.
Um dispositivo Wirepas pode transferir informações em vários saltos de um nó para o outro e para a nuvem e vice-versa. Numerosas opções de roteamento existem em cada dispositivo, Onde IoT Bluetooth dispositivos podem usar a mesma rede.
3. O que é MeshIPS?
MeshIPS oferece soluções econômicas e acessíveis ao conectar e localizar sensores e tags usando o Wirepas Massive, comumente conhecido como Wirepass Mesh. Sua configuração de malha de baixa potência excepcional permite a criação de redes totalmente operadas por bateria que têm uma vida útil da bateria de vários anos.
Esta solução oferece um sistema de localização fácil de instalar e acessível de forma eficiente para vários casos de uso em hospitais, armazéns, túneis, e sites de construção. Consiste em uma infraestrutura sem fio que rastreia ativos sem nenhum custo de cabeamento ou planejamento intrincado.
O MeshIPS oferece um desempenho clássico de precisão de sala / zona, excelente vida útil da bateria, e uma localização de intervalo distinta de minuto(s). Atualmente tem o menor custo de propriedade e infraestrutura do mercado.
4. Arquitetura do MeshIPS
A infraestrutura de posicionamento e comunicação do Mesh IPS é totalmente baseada na rede Mesh Wirepas. Isso indica que nenhuma configuração de comunicação extra, como WLAN ou LAN é necessária.
A potência da tag de um sinal é encaminhada e calculada pelas antenas próximas ao gateway mesh através da rede mesh. Majoritariamente, mais de um gateway mesh é necessário, mas isso depende do tamanho da rede.
O gateway de malha está diretamente vinculado a um servidor local e instala o mecanismo de posicionamento. O motor incorpora algoritmos baseados em trilateração, permitindo o cálculo da posição da etiqueta a partir dos dados RSSI recebidos de cada âncora. Oferece APIs REST no formato de JSON padrão, permitindo que as tags adquiram posicionamento em tempo real.
5. Características do MeshIPS
- Precisão de localização precisa de cerca de 5 metros - O número de nós âncora determina a precisão, principalmente variando de 1/3 para 1/2 da inter-distância da antena.
- Sua taxa de atualização de localização é menor (mais que 3 minutos) – Aplicações MeshIPS típicas não requerem posicionamento em tempo real. Quando eventos específicos, como gatilho de acelerômetro ou pressão de botão existem, seu posicionamento de intervalo pode ser cortado para 15 segundos.
- MeshIPS é fácil de consertar em sistemas atuais de APIs completas que fornecem um formato JSON / REST padrão.
- Têm antenas alimentadas por bateria- Sua infraestrutura totalmente sem cabos minimiza os custos de manutenção e instalação.
- As etiquetas MeshIPS são alimentadas por bateria – Sua vida útil pode ser aumentada para vários anos, aumentando o intervalo de atualização de posição.
Diferença entre Malha de bluetooth e MeshIPS
A malha Bluetooth usa o Bluetooth para permitir a comunicação de vários dispositivos e foi aprimorada para criar redes de dispositivos abrangentes. É adequado para soluções de monitoramento de automação e controle que precisam de vários dispositivos para se conectar. A malha Bluetooth está acostumada com a versão de especificação principal 4.0 e superior, pois suporta apenas produtos atualizáveis. Alguns fatores, como a memória do chip Bluetooth, determinam a capacidade de atualização do dispositivo.
Por outro lado, um MeshIPS usa Wirepas Massive para vincular e localizar tags e sensores. Sua configuração de malha de baixa potência excepcional cria uma rede totalmente operada por bateria. O MeshIPS é fácil de instalar e um sistema de localização essencial para várias aplicações, pois consiste em uma estrutura sem fio para rastreamento ideal. Ele fornece um ótimo desempenho de precisão de sala e zona com um intervalo de posição específico de minuto(s). O MeshIPS oferece a configuração mais baixa, e é o mais barato do mercado.
Comparando Zona RTLS, AccuRTLS e MeshIPS
| Zona RTLS | AccuRTLS | MeshIPS |
| Zona RTLS usa antenas inteligentes para rastreamento em tempo real | AccuRTLS usa o Quuppa Intelligent Locating System para rastreamento em tempo real | MeshIPS usa Wirepas Massive para rastreamento em tempo real |
| Ele se comunica por meio de âncoras fixas baseadas em Beacon Gateways | Ele se comunica por meio de antenas Quuppa Locators instaladas em locais precisos | Ele se comunica através da rede mesh Wirepas |
| Suas antenas são conectadas através de LAN / WLAN a um servidor local que instala o Zone Positioning Engine (ZPE) | Seus localizadores Quuppa estão ligados, através de uma LAN PoE local para um servidor local que instala o Quuppa Positioning Engine | Seu gateway mesh está diretamente conectado a um servidor local que instala o Positioning Engine |
| Sua precisão de posicionamento é de cerca de 3m | Sua precisão de posicionamento é de cerca de 0,5 m | Sua precisão de posicionamento é de cerca de 5m |
| Sua latência é reduzida para 1 se tem uma taxa de atualização de localização de até 1 Hz | Sua latência é de até 100 ms e tem uma taxa de atualização de localização de até 50 Hz | Tem uma taxa de atualização de local inferior a 3 minutos |
| O ZoneRTLS é fácil de incorporar aos atuais sistemas de APIs pull que fornecem um formato JSON / REST padrão | O AccuRTLS é fácil de integrar em sistemas presentes de APIs pull ou push que fornecem um formato CSV ou JSON / REST padrão. Sua API é totalmente configurável e aberta. | MeshIPS é fácil de corrigir em sistemas atuais de APIs pull que fornecem um formato JSON / REST padrão |
| Suas âncoras são conectadas | Suas âncoras são conectadas | Suas âncoras são alimentadas por bateria totalmente sem cabos |
| Suas tags BLE consomem menos energia, pois são otimizadas para baixo consumo de energia | Suas tags BLE consomem menos energia, pois são otimizadas para baixo consumo de energia | A vida da bateria pode ser aumentada para vários anos, aumentando o intervalo de atualização de posição |
Como escolher o melhor Bluetooth Tecnologia RTLS
Existem várias opções disponíveis para escolher para sua solução RTLS. Todos eles respondem a certos requisitos das diferentes aplicações RTLS Bluetooth e aos vários aspectos ecológicos que devem ser considerados. além disso, existem mais variáveis com forte influência no tipo de opção RTLS necessária para uma determinada implantação e nível de precisão.
Embora a maioria das pessoas pense que uma super-hiper-mega-precisão é sempre o caminho certo a seguir, com um RTLS, Esse não é sempre o caso. Ao decidir sobre o melhor RTLS Bluetooth para a maioria dos casos de uso, considerar a precisão zonal é mais do que suficiente. É melhor considerar o posicionamento XY em outras circunstâncias, embora venha com uma etiqueta de preço. Antes de decidir sobre a opção RTLS para implantar, é importante entender qual opção se aplica melhor aos seus requisitos de negócios.
AoA RTLS
O ângulo de chegada do sinal (AoA) é a direção recebida de um sinal. É medido pelo conhecimento da direção de transmissão do incidente de uma antena em uma onda de radiofrequência ou pela determinação da força máxima do sinal usada durante a rotação de uma antena.
O AoA na solução RTLS é calculado avaliando a diferença de tempo de chegada (TDOA) entre as diferentes seções da matriz. Esta medição TDOA é obtida calculando a diferença de fase recebida em cada seção do conjunto de antenas. É considerado como formação de feixe reversa.
Em beamforming, o sinal de cada seção é avaliado para direcionar as melhorias do conjunto de antenas. Em AoA RTLS, o atraso de chegada em cada seção é avaliado diretamente e alterado para uma medição AoA.
1. Como funciona o AoA
Um dispositivo de envio integrado com o recurso de suporte de localização de direção AoA, por exemplo, uma tag em uma solução Bluetooth RTLS, usa uma única antena para transferir um sinal especial de localização. Por outro lado, um localizador, o dispositivo receptor no mesmo RTLS, tem algumas âncoras alinhadas em uma matriz.
O dispositivo receptor experimenta constantemente uma diferença na fase do sinal quando um sinal transferido cruza a matriz. Isso se deve à diferença de distância entre a antena transmissora e a antena em sua matriz. O dispositivo receptor alterna entre as antenas ativas do array depois de tomar as amostras de IQ do sinal. O dispositivo receptor calcula a direção relativa do sinal usando as informações de amostra de IQ.
2. Todas as soluções de AoA
O método de localização de direção AoA é usado principalmente em soluções RTLS e soluções de proximidade, como os serviços de informação de pontos de interesse e localização de itens.
uma. soluções RTLS
Quando o AoA é implementado, todas as soluções RTLS implantadas nas configurações corretas podem melhorar a precisão da posição ao nível do centímetro. Um RTLS com o ângulo de chegada facilita o rastreamento de localização com maior precisão. Ele também alerta os funcionários de uma organização quando eles estão em ambientes de trabalho inseguros.
b. soluções IPS
Todas as soluções IPS com o ângulo de chegada requerem menos balizas localizadoras para atingir uma maior precisão, gerando mais eficácia para implantações.
c. Soluções para localização de itens
A maioria dos usuários experimenta um grande obstáculo nas soluções de localização de itens. Quando um telefone está integrado com o recurso de suporte de localização de direção AoA, permite que as soluções de localização de itens aproveitem os dados direcionais. Com isso, o usuário identifica facilmente a posição e direção de um item extraviado.
d. Ponto de interesse (Então) soluções de informação
Um AoA com localização de direção, quando adicionado a um telefone, é benéfico para soluções de informação de PDI. Atualmente, um aplicativo de informações de PDI instalado em um telefone pode notificar o usuário sobre diferentes produtos em uma sala de exposição e permite que ele receba informações extras quando selecionar um produto. Um AoA com um recurso de suporte de localização permite que os usuários acessem facilmente um produto e adquiram mais informações sobre esse item usando seus smartphones.
3. Limitações do AoA
O jitter Conversor Analógico para Digital e Conversor Digital para Analógico acompanha as limitações de precisão na estimativa do ângulo de chegada dos sinais em arranjos de antenas digitais. Um dispositivo defeituoso pode facilmente alterar a precisão das informações calculadas do AoA interferindo na estrutura do pacote. Isso ocorre porque os dispositivos com uma versão Bluetooth inferior a 5.0 não impõe nenhum requisito de segurança.
A precisão exata só pode ser alcançada alterando o receptor, pois impõe uma melhoria ao padrão do dispositivo. Em vez de aplicar uma antena central e trocar para a outra apenas para avaliar o atraso de fase, mantenha a outra antena ativa para receber o próximo pacote.
4. Comparando AoA RTLS e AoD RTLS
uma. O ângulo de chegada (AOA)
No Ângulo de Chegada (AoA), ativos transmitem sua posição para um localizador como a luz conectada, ponto de acesso sem cabo ou luminária inteligente. Esses localizadores medem o ângulo de chegada do sinal.
Ao considerar o design, ativos em um AoA podem ser de baixa potência e requer apenas uma única antena. Eles também suportam simultaneamente a funcionalidade de Bluetooth de baixa energia extra.
Os arranjos de antenas e interruptores do design do localizador AoA são 3 x 3 ou 4 x 4. além disso, as leituras de ângulo do processo dos gateways de borda determinam a posição do dispositivo após se comunicar com o sistema de gerenciamento de ativos da nuvem.
b. O ângulo de partida (AoD)
No Ângulo de Partida (AoD), a informação é transmitida por beacons que usam várias antenas. Aqui, dispositivos móveis coletam os beacons e estimam a localização do item pretendido.
Os arranjos de antenas e interruptores em balizas do Ângulo de Partida requerem um 3 x 3 ou 4 x 4 Projeto. Os dispositivos móveis devem estar disponíveis para suportar algoritmos AoD. O sistema de serviços de localização determina as coordenadas do farol.
Outras tecnologias de rádio ideais para precisão zonal e precisão de nível de sala
Diferente de Bluetooth, outras tecnologias de rádio podem realizar precisão zonal e precisão de nível de sala. O custo exato de um rádio RTLS depende dos aspectos de implantação que são essenciais em sua aplicação.
| RTLS Tsim | UMAprecisão | Battery euife |
| Bluetooth de baixa energia | 4 metros | 15 para 20 meses |
| Wi-fi | 3 metros | 3 para 4 anos |
| RFID ativo | 5 metros | 3 para 10 anos |
Bluetooth Low Energy é o sistema RTLS de rádio mais comum compatível com vários fornecedores de pontos de acesso Wi-Fi. Conseqüentemente, é possível executar um BLE RTLS usando uma rede Wi-Fi, sem necessidade de instalar um gateway extra.
Ambas as tecnologias Wi-Fi e RFID ativa fornecem sinais usando tags para os dispositivos que identificam os sinais após alguns segundos. Ao determinar a posição exata das tags, esses sinais devem ser analisados com cuidado. Esses dois sistemas são ideais para rastreamento zonal e precisão no nível da sala, pois ambos podem operar no nível da sala. no entanto, Etiquetas RFID passivas são mais baratas do que etiquetas RFID ativas.
Embora a maioria Beacon Bluetooth usar Zona RTLS e Accu RTLS, você também pode aplicar outras tecnologias de rádio RTLS aos seus dispositivos de beacon. Algumas dessas tecnologias que você pode integrar para implementar o RTLS híbrido são;
- RTLS Wi-Fi - Esta tecnologia aplica tags que transmitem um sinal Wi-Fi para vários pontos de acesso nas áreas circundantes. Com WIFI RTLS, os receptores podem localizar as etiquetas usando métodos diferenciais de tempo de chegada.
- Ultra Wide-Band (UWB) RTLS - O RTLS de banda ultralarga oferece a melhor precisão de localização. Seu sinal é transmitido por meio de etiquetas de baixa potência que usam um transmissor.
- RTLS ativo - usa sensores alimentados por bateria para transferir informações para a nuvem, e se conecta a diversos pontos de acesso.
Como Bluetooth de baixa energia (TORNOU-SE) é um bloco de construção essencial para soluções de IoT, MOKOBlue suporta vários projetos de dispositivos e beacons BLE. Oferecemos soluções RTLS de última geração adaptadas às suas necessidades de rastreamento, identificação, localizando, e aplicações de detecção. O MOKOBlue também ajuda você a responder a quaisquer perguntas adicionais sobre dispositivos Bluetooth que usam a tecnologia bluetooth RTLS e como o rastreamento de ativos pode funcionar melhor para seus projetos.
