Real Time Locating System

Real-time locating systems (RTLS) worden gebruikt om mensen of objecten door de tijd te volgen. Dit wordt over het algemeen toegepast in een vooraf gedefineerd gebied, of binnenhuis. Anders dan GPS (dat wereldwijd beschikbaar is, maar juist niet binnen) vereist RTLS meestal vaste referentie ontvangers om de plaats van een persoon of object te bepalen.

Het persoon of object wordt voorzien van een draadloze RTLS transponder. In de meeste RTLS systemen worden dan vaste ontvangers op bekende referentiepunten gebruikt om de plaats van de objecten te bepalen. Afhankelijk van technische keuzes, aantallen ontvangers, grootte van het gebied, en de vereiste precisie van plaatsbepaling zijn verschillende oplossingen mogelijk.

Voorbeelden van toepassingen zijn het volgen van auto’s door een fabriek en op de lopende band, het vinden van pallets met goederen in een opslag of distributiecentrum, of het vinden van medische apparatuur in een ziekenhuis.

Vaak worden radio-frequentie (RF) signalen gebruikt voor plaatsbepaling, echter soms worden additionele technieken (optisch of infrarood) gebruikt om resultaten te verbeteren. Transponders en  de vaste referentie punten kunnen zenders, ontvangers, allebei of zelfs passieve transponders zijn, zodat er vele technische combinaties mogelijk zijn.

RTLS zijn meestal locale positionering systemen (dus geen GPS of mobiele telefoon trackers). De gegevens die bijgehouden worden omvatten meestal niet de richting, snelheid, of ruimtelijke oriëntatie (maar er zijn uitzonderingen).

Plaatsbepalingsconcepten

Zoals al aangegeven, RTLS wordt gebruikt in vaste gebieden (zoals een distributiecentrum met opslag, of de terminals van een vliegveld, of binnen een gebouw zoals een fabriek of ziekenhuis). RTLS transponders worden bevestigd op of aan de objecten die gevolgd moeten worden. RTLS referentiepunten (dit kunnen ontvangers of zenders zijn) worden op regelmatige afstanden over het te volgen gebied geïnstalleerd. Hoe meer referentiepunten er zijn, hoe beter de plaatsbepaling, binnen de technische beperkingen van het systeem.

Twee plaatsbepalingstechnieken worden meestal gebruikt:

Localiseren bij doorgangen

Hier worden bij een doorgang door een ontvanger signalen met een beperkt bereik van een RTLS transponder ontvangen, waardoor men weet dat het object zich bij de doorgang bevindt. Met behulp van gerichte antennes, en andere technieken als radar of lichtsluizen, kan bepaald worden in welke richting een object door de doorgang gaat.

Localiseren door middel van relative coördinaten

Door RTLS ontvangers in een regelmatig rooster op te hangen — op vaste referentiepunten —  kunnen met behulp van technieken als driehoeksbepaling (triangulation — dit gebruikt de hoek waaronder signalen ontvangen worden), of afstandsbepaling (trilateration) actieve tRTLS ransponders uitgepeild worden, en daarmee wordt de plaats bepaald. Er zijn verschillende technieken, ieder met hun eigen voor- en nadelen. De precisie waarmee een plaats bepaald kan worden is afhankelijk van de de gebruikte radio-techniek, en obstructies (zoals muren of objecten) en reflecties (door bijvoorbeeld metalen platen). Een precisie van 90% voor een range van 10 meters is al heel behoorlijk.

Volgende aflevering

In volgende afleveringen van deze serie zullen wij de volgende technieken bespreken, voor gebruik in RTLS:

  • Bluetooth Low Energy voor doorgangen
  • Passieve RFID voor doorgangen
  • Actieve RFID voor relatieve coördinaten
  • Ultra Wide Band voor precieze plaatsbepaling

Track en Trace en localiseren

U heeft zaken waarvan u wilt weten waar ze zijn. Uw producten in het productieproces. Waardevolle voorraad en gereedschappen in de busjes van uw monteurs. Artikelen in uw magazijn, distributiecentrum of winkels.

Levensreddende apparatuur in uw brandweerwagen. Of de juiste instrumenten en apparatuur in de operatiekamer. Monsters in een laboratorium.

Of uw mensen. Personeel op een boortoren. Passagiers op een schip. Brandweermannen in een brandend gebouw. Soldaten op een missie.

Informatie over waar uw assets of mensen zijn kan cruciaal zijn. Er zijn meerdere manieren waarop technologie u kan helpen uw spullen te lokaliseren, of te volgen. Afhankelijk van uw specifieke eisen en omstandigheden kunnen wij u helpen de ideale oplossing te realiseren, die bovendien de juiste return-on-investment geeft.

In deze reeks van artikelen beschrijven we de mogelijkheden en onmogelijkheden van de verschillende technieken.

GPS locatorGPS Locatie

De bekendste vorm van het bijhouden van locatie is met een GPS-ontvanger. Vroeger alleen in TomTom’s verkrijgbaar, nu onderdeel van iedere smart-phone. GPS technologie is ontzettend veel goedkoper geworden, en kan daardoor veel vaker ingezet worden.

GPS technologie heeft echter ook een aantal nadelen. GPS werkt alleen als de GPS ontvanger direct zicht heeft op meerdere satellieten: het werkt dus niet binnenshuis. Daarnaast is het niet zinvol als alleen het object zelf weet waar het is: het zal die informatie dus op de een of andere manier aan een centrale Track&Trace server moeten kunnen doorgeven. Daarvoor wordt vaak een 3G of 4G datanetwerk gebruikt, waar natuurlijk abonnementskosten aan verbonden zijn. Iedere tracker moet zijn eigen data-abonnement hebben.

Er ontstaan nu datacommunicatie netwerken (zoals Low Power Wide Area Networks, LoRaWan of SigFox) die het Internet-of-Things mogelijk maken en die ook voor Track en Trace gebruikt kunnen worden. Daarmee zouden datacommunicatiekosten aanzienlijk kunnen dalen. Later zullen daarover weer een artikel schrijven.

Het derde punt is het gebruik van stroom. GPS units vereisen nogal wat stroom, en de datacommunicatie ook. Een GPS unit zal dus een batterij nodig hebben, die ook weer gemonitord, en vervangen moet worden. Door slimme technieken (zoals motion-sensing) kan het stroomverbruik verminderd worden, door de positie niet te updaten als het niet beweegt.

Samenvatting

+

  • precieze locatiebepaling
  • geen ontvanger netwerk nodig

  • werkt alleen in de openlucht
  • vereist datacommunicatie
  • hoog batterijgebruik
  • relatief hoge kosten per device

 

Long distance reading of UHF tags

Yagi antenna

Yagi antenna

Have you got difficulty reading your UHF RFID tags over a long distance? With the use of Yagi antennas and a high quality RFID reader such as the Impinj Speedway Revolution, the Zebra FX9500 or the TSS Gold Reader EasyLogic has demonstrated read ranges of over 20 meters, even when using on-metal tags.

The optimal use for the antenna is in a long, pencil shaped range. So these antennas can be used for instance across a loading bay or cross docking facility, able to detect tags on containers before they are loaded into a truck.

Alternatively they may be used overhead from a high ceiling. Combined with other antennas such as the Impinj Guardwall Antenna, solutions can be provided for challenging detection and identification environments.

To learn more about our capabilities in complex RF reception, contact us at sales@easylogic.nl or via telephone on +31-182-389530