RTLS uitgelegd
De term RTLS, of Real-Time Location System, is naar voren gekomen als de term om positioneringssystemen voor binnenshuis te definiëren. Bedrijven, industrieën en zelfs de gezondheidszorg vertrouwen steeds meer op RTLS om hun activiteiten te stroomlijnen, de beveiliging te verbeteren en de algehele efficiëntie te verbeteren.
In deze uitgebreide gids gaan we dieper in op RTLS en onderzoeken we wat het is, hoe het werkt en vooral hoe het je kan helpen!
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:
RTLS-tags of -bakens
De meeste RTLS-systemen hebben kleine tags (op batterijen) nodig voor de positionering. Deze kunnen worden gekoppeld aan het item dat moet worden gepositioneerd. De meeste trackers werken op batterijen en hebben een levensduur van meerdere jaren. Voor het volgen van voertuigen kunnen sommige trackers stroom uit het voertuig zelf halen. Ten slotte ondersteunen sommige RTLS-systemen ook de lokalisatie van smartphones, zodat er geen speciale tag nodig is.
> Meer informatie over de Pozyx UWB-tags
Ankers of ontvangers
Om positionering binnenin gebouwen mogelijk te maken is hiervoor doorgaans infrastructuur nodig. Meestal moeten ankers of ontvangers worden geïnstalleerd aan het plafond. Hiervoor is meestal een stroomvoorziening en/of een Ethernet-verbinding vereist.
> Meer informatie over de Pozyx UWB-ankers
RTLS-software
De RTLS-software is een belangrijk onderdeel van het systeem waar de werkelijke locaties worden berekend (positioneringsengine) en waar de gebruiker een RTLS-implementatie kan configureren en beheren. Eenmaal geïnstalleerd, zorgen API's ervoor dat andere systemen de locatiegegevens kunnen gebruiken. De RTLS-software wordt doorgaans beheert door systeem- of IT-beheerders.
Applicatiesoftware
In de meest beperkte vorm zal een RTLS alleen locatiegegevens verstrekken. Deze gegevens worden ofwel geïntegreerd in een bestaande applicatie, zoals een ERP of WMS, ofwel worden ze naar een speciale RTLS-applicatie gestuurd die RTLS combineert met indoor mapping, geofencing en analyses. Deze toepassingen worden doorgaans dagelijks gebruikt door eindgebruikers, zoals operatoren, proces ingenieurs en managers.
> Meer informatie over de Pozyx Application-software
Pozyx biedt een industriëel bewezen RTLS voor zowel UWB als BLE, die zorgt voor nauwkeurige positionering binnen gebouwen op grote schaal.
Belangrijkste toepassingen van RTLS
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. Zonder een RTLS is deze visibiliteit mogelijk verouderd of gewoon onjuist. Een goed voorbeeld hiervan is een ERP-systeem dat negatieve voorraadniveaus claimt voor een bepaald item, wat simpelweg niet mogelijk is. Met een RTLS, wordt het zoeken naar activa teruggebracht van uren of dagen naar seconden.
De visibiliteit van een RTLS is niet alleen beperkt tot de locatie van de assets zelf. Met behulp van locatie-gebaseerde triggers kunt u ook inzicht krijgen in bepaalde gebeurtenissen op basis van de locatie. Bijvoorbeeld wanneer iets een bepaalde zone binnenkomt of verlaat, of wanneer een bedrijfsmiddel lange tijd stilstaat en wanneer het voor het laatst is verplaatst.
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:
- Zieke koeien of loopse koeien detecteren op basis van bewegingspatronen.
- Het bepalen van de efficiëntie van een vorkheftruck op basis van de activiteit en het aantal transportbewegingen.
- Inzicht in hoe vaak apparatuur wordt gebruikt om te begrijpen hoeveel apparatuur u daadwerkelijk nodig hebt.
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
Veiligheid van werknemers: 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 geval van nood kunnen organisaties werknemers snel lokaliseren en evacueren.
- Voorkom botsingen door personen te waarschuwen die zich te dicht bij een rijdende vorkheftruck, AGV of ander voertuig bevinden.
- Voorkom dat een bovenloopkraan materiaal boven het hoofd van mensen hijst.
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:
- Automatiseer boekingen in het ERP-systeem wanneer een asset een bepaald gebied betreedt.
- Schakel de lichten en machines automatisch uit wanneer een ruimte of zone gedurende 5 minuten leeg is.
- Automatische signaalontvangst voor containers of patiënten op basis van hun locatie.
Toepassingen van RTLS
Fabricage
Productie wordt gezien als een van de grootste toepassingsdomeinen voor locatiediensten binnenshuis. Productiefaciliteiten maken gebruik van RTLS om de bewegingen van apparatuur, grondstoffen, werkorders en eindproducten te volgen. Dit zorgt voor efficiënte productieprocessen, kortere doorlooptijden, veiligere werkomgevingen en betere kwaliteitsconformiteit.
Magazijnbeheer
RTLS heeft de magazijnactiviteiten getransformeerd door realtime inzicht te bieden in de locatie van de voorraad, de zoektijden te verkorten, geautomatiseerde boekingen te automatiseren, routes voor pickers te optimaliseren en fouten bij verzending en ontvangst tot een minimum te beperken.
Gezondheidszorg
Gezondheidszorg is een andere belangrijke markt voor RTLS. In ziekenhuizen is RTLS een reddingslijn voor het volgen van medische apparatuur, het beheren van de patiëntenstroom en het waarborgen van de veiligheid van zowel patiënten als personeel. Het helpt bij het snel lokaliseren van kritieke bedrijfsmiddelen, waardoor de reactietijden tijdens noodsituaties worden verkort.
Detailhandel
Real-time locatiesystemen in de detailhandel worden gebruikt om de voorraad bij te houden en te beheren, de operationele efficiëntie te verbeteren en de algehele klantervaring te verbeteren. RTLS stelt retailers in staat om de bewegingen van goederen in hun winkels in realtime te volgen, de voorraadniveaus te optimaliseren, situaties waarin de voorraad niet op voorraad is te verminderen en de bevoorradingsprocessen te stroomlijnen. Daarnaast kan RTLS worden gebruikt voor locatiegebaseerde marketing en gepersonaliseerde klantinteracties, door gerichte promoties aan te bieden en de winkelindeling te verbeteren op basis van bewegingspatronen en gegevens over klantgedrag.
Landbouw
Het lokaliseren van dieren en mensen, het volgen van apparatuur, het beheren van voorraden, het registreren van de opbrengst en het observeren van diergedrag zijn slechts enkele voorbeelden in de landbouw waar realtime locatie essentieel is voor (overdekte) boerderijen met vee- of gewasproductie.
Vooral in combinatie met kunstmatige intelligentie (AI) die wordt toegepast op gedetailleerde locatie- en bewegingsgegevens van dieren, is gebleken dat dit buitengewoon gunstig is voor het verbeteren van de reproductieresultaten, de productiviteit, het welzijn en de gezondheid van dieren. Als zodanig is het volgen van dieren een belangrijke RTLS-toepassing.
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:
- Nauwkeurigheid
- Infrastructuurkosten
- Onderhoudskosten
- Levensduur van de batterij
- Updatesnelheid
- Grootte van de tag
- Schaalbaarheid
- Eenvoudige installatie
- Positioneringsvertraging (gedrag in realtime)
- Interferentie met andere systemen
- Robuustheid in uitdagende omgevingen
- Assortiment
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 wifi
WiFi-tracking lijkt sterk op standaard Bluetooth omdat het ook de signaalsterkte van het WiFi-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 WiFi-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 WiFi-trackers op batterijen werken op een iets andere manier: ze maken geen verbinding met een WiFi-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 WiFi-toegangspunten. Vanwege het mobiele netwerk vereisen deze trackers echter maandelijkse connectiviteitskosten en zijn ze beperkt tot enkele tientallen locatie-updates per dag.
Nauw verwante onderwerpen aan RTLS
Indoor mapping
Een RTLS biedt realtime coördinaten die op een kaart kunnen worden weergegeven. Maar waar komt deze kaart vandaan of hoe wordt deze gedefinieerd? Dit is waar indoor mapping een rol speelt. In veel gevallen heeft een gebouw een soort plattegrond, dit kan een CAD-bestand zijn dat door de bouwarchitect is gemaakt. Als dit niet beschikbaar is, of als dit verouderd is, moet het gebouw opnieuw in kaart worden gebracht. Dit kan worden gedaan met traditionele lasermeetinstrumenten, of met geavanceerde 3D-lasersystemen die een 3D-puntenwolk van uw faciliteit genereren met alle apparatuur erin.
Het is belangrijk op te merken dat een nauwkeurige kaart erg belangrijk is voor een RTLS, want als de kaart verkeerd is, zal de interpretatie van de locatie ook verkeerd zijn.
Geofencing
Geofencing is het concept waarbij wordt gedetecteerd dat een object zich binnen of buiten een bepaald gebied bevindt, of zogenaamde geofence. Deze geofences worden meestal op een kaart getekend en kunnen de grootte van een stad of een tafel beslaan. Hoe kleiner u de geofence maakt, hoe nauwkeuriger de schatting van de locatie van het object moet zijn om te bepalen of het zich binnen of buiten de geofence bevindt. Met GPS, waarbij je een nauwkeurigheid hebt van enkele tientallen meters, is het bijvoorbeeld onmogelijk om betrouwbaar te detecteren of de GPS-tracker op een tafel ligt. Met een technologie zoals UWB, die een typische nauwkeurigheid van 10 centimeter heeft, wordt dit wel mogelijk.
Digitale tweeling
Een digitale tweeling is een virtuele weergave van entiteiten en processen uit de echte wereld, gesynchroniseerd met een bepaalde frequentie en betrouwbaarheid. Digitale tweelingen gebruiken realtime en historische gegevens om het verleden en het heden weer te geven en voorspelde toekomsten te simuleren. Dit kunnen RTLS-gegevens zijn, maar ook andere soorten sensorgegevens.
In zekere zin kan de binnenkaart worden beschouwd als een digitale tweeling van uw gebouwen, voorzien van de realtime locaties van uw activa in dat gebouw. Maar het kan ook machines of processen en hun status weergeven. Digitale tweelingen worden vaak aangetroffen in fabrieken, procesinstallaties, energieopwekking en informatiebeheersystemen voor gebouwen.
Hoe Pozyx de grens van RTLS verlegt
Pozyx ontwikkelt en ontwerpt haar producten in eigen beheer.
Dit omvat de elektronica, het antenneontwerp en de behuizing, waardoor Pozyx volledige controle heeft over de kwaliteit van het eindproduct.
Met een eigen elektronicalab en een echovrije kamer garandeert Pozyx radioprestaties van topkwaliteit, wat resulteert in het best mogelijke bereik en de best mogelijke prestaties.
In de uiteindelijke RTLS-oplossing worden hardware en firmware van Pozyx gecombineerd met algoritmen en analysesoftware om de stroom van realtime locaties om te zetten in slimme gegevens en waardecreërende inzichten. Pozyx heeft ook ontwikkeld bijbehorende software dat maakt het eenvoudig om elke opstelling te installeren en te onderhouden.
Pozyx is een groot voorstander van industriestandaarden en is actief lid van verschillende normalisatiecomités, zoals Omlox om interoperabiliteit te bevorderen en de ecoruimte rond UWB-positionering binnenshuis te bevorderen.
in actie
