如何为您的项目选择最优化的 RTLS系统方案

2023-12-15 13:04

本文主要是介绍如何为您的项目选择最优化的 RTLS系统方案,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

到 2030 年,实时定位市场预计将是当今市场规模的 10 倍;各种全球宏观经济趋势加剧了 RTLS 的指数增长,其中包括:

  • 企业投资回报率的压力增加,从而扩大了对数字化、简化数据和分析的需求,尤其是在 COVID-19 之后。 

  • 支持技术的扩散——例如,引入低成本、超精确和低基础设施硬件。

  • 工作场所健康与安全——执行更严格的就业政策。

尤其是室内 RTLS,它完全有能力彻底改变供应链、杂货物流和医疗保健等行业。例如,如今,医院护士每班平均花费 1 小时寻找放错地方的设备,导致每年因“浪费”工资和设备更换而损失数百万美元。这与涉及资产管理、人员跟踪和环境传感的许多其他用例一起,加速了大大小小的企业采用实时物联网技术。

然而,实现 RTLS 的过程充满了混乱(至少可以这么说)。有多种无线电协议需要考虑,企业主通常很难评估哪种解决方案最适合每个项目。我们随时为您提供帮助 – 首先,我们针对当今最常见的室内 RTLS 协议创建了一组 7 个重要注意事项。根据对您的项目最重要的标准(例如,成本与位置精度、设置的麻烦与可扩展性),我们希望这些比较为您提供如何选择“最佳”RTLS 的方向性指导。

目前室内 RTLS 中最常用的协议是BLE RSSI – 固定阅读器(移动标签)、BLE RSSI – 固定标签(移动阅读器)、BLE AoA、UWB和无线网状网络。

选择 RTLS

要评估您的项目的每个协议,您可能需要(至少)考虑以下 7 个重要标准:

  1. 设置成本,当需要布线/电缆或专业员工培训时通常会增加。

  2. 标签成本。

  3. 定位准确。

  4. 电池供电的读卡器;这些阅读器不需要布线,从而减少了基础设施成本、员工培训和现场侵入。

  5. 易受环境干扰,包括多径、反射等。

  6. 对数据洪泛的敏感性——即网络吞吐量;当过多的无线电流量导致数据包冲突、干扰和/或丢失时。

  7. 将业务扩展到新地点。

概括地说,以下是每种 RTLS 技术如何根据上述标准进行细分。

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让我们进一步了解每个评估标准,以帮助选择适合您的项目的 RTLS:

1. 部署成本

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  • 高:BLE AoA 和UWB 需要布线(例如,穿墙、在地板下)来安装昂贵的读卡器,每个单元的成本可能高达 4 位数字,并且需要专门的培训和支持。

  • 低-中: BLE RSSI (2)需要移动阅读器具有连续电源(例如,使用智能手机作为阅读器)或通过接入点/网关传输数据(例如,Lora – 需要购买昂贵的 Lora 网关和专门培训)。

  • 低:BLE RSSI (1)需要接线,但是读卡器通常很便宜(<100 美元);无线网状网络利用完全电池供电的标签和读取器 - 通过双面贴纸、带子或螺钉安装。最少的员工培训且无现场入侵。

2. 标签成本

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  • 以 100%索引BLE(RSSI 和 AoA)标签 – UWB标签的成本可能是 4-10 倍(400-1,000%),无线网状网络的成本可能是 1.3-1.5 倍(130-150%)。

3. 定位精度

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  • BLE RSSI – 固定阅读器通常无法识别超出“房间级别”的精度。

  • BLE RSSI – 固定标签和无线网状网络满足绝大多数室内项目需求(定位轮椅、人员、托盘等)。

  • BLE AoA 和UWB精度用于超特定目的(例如,紧急定位小型手术工具)。两者都需要与物体有直接视线 (LOS),才能达到亚米级精度。

4. 电池供电的读卡器

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  • 无线网状阅读器完全依靠电池供电(最大限度地减少基础设施和功耗成本)。

  • BLE RSSI – 固定标签可配置为 1) 在频繁充电的电池上运行(因此功耗成本更高),或者 2) 利用 Lora 等协议作为数据传输协议。后者需要专门的阅读器(例如,结合了 BLE + Lora 协议的阅读器)。

5. 易受环境干扰

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  • UWB的大带宽可实现最佳的信号干扰(例如多径、反射)抗扰度。

6. 容易受到数据洪泛的影响

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  • BLE RSSI – 固定阅读器和BLE RSSI – 固定标签仅限于 2.4 GHz 频段上的 3 个通道;因此,它们很容易受到在相同频段/通道上运行的其他设备(例如,智能手机上的 WiFi、BLE)的数据洪流的影响。

  • BLE RSSI – 固定阅读器还依赖于移动标签(移动标签“喊出”信号以供固定阅读器接收);因此,跟踪资产密度较大的区域(例如,约 900m 2空间内有数百个托盘)将经历特别高的洪水/丢失数据包。

7. 将运营扩展到新站点

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  • 为了将BLE AoA 和UWB扩展到项目区域之外(例如,工厂车间的一部分),需要专业工作来为新读卡器设置额外的接线。

  • BLE RSSI – 固定读取器需要更多接线才能扩展,但是,该过程应该更简单(相对于 AoA、UWB)。 

  • 要扩展无线网状网络和BLE RSSI – 固定标签,只需放置更多电池供电的设备,每个设备只需几分钟即可完成。

考虑到所有这些因素,您的项目的高级决策树可能如下所示:

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结论

希望以上内容对您有所帮助!但请记住——没有“一刀切”的方法;每个无线电协议在不同的场景中都是“最佳的”,有时甚至同一个项目也可能需要多个协议(例如,在某些项目区域利用UWB获得亚米级精度,同时在其他项目区域依靠无线网状网络轻松部署) )。

这篇关于如何为您的项目选择最优化的 RTLS系统方案的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



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