Rafel Arimon

Sistemes de Localització en Temps Real (RTLS).

Els sistemes de localització en temps real (RTLS) i Indoor Positioning Solutions (IPS) ofereixen als administradors de xarxa la capacitat d'identificar i rastrejar la ubicació física dels dispositius en temps real per a la gestió d'inventaris, seguiment de la ubicació d'una persona i l'optimització de fluxos d'operatius. RTLS utilitza la intensitat del senyal Wi-Fi d'un dispositiu per obtenir la seva ubicació aproximada, mitjançant la triangulació a través de múltiples punts d'accés (APs). RTLS pot llegir el senyal Wi-Fi d'una funció d'adaptadors Wi-Fi (per exemple, en iPads, iPhones, ordinadors portàtils, etc) o de variables externes connectades a un dispositiu (per exemple, un projector).

Amb RTLS, es pot personalitzar la informació per ser entregada sobre la base de la ubicació específica de l'usuari. El sistema d'administració  aquest compost per diversos components en funció del que requereix el projecte. Per exemple, un sistema pot agregar les dades de localització per proporcionar la ubicació d'un usuari en particular. Un altre sistema podria ser utilitzat per proporcionar ofertes específiques per a aquest usuari en funció d'on es trobin. Per a solucions RTLS, diferents peces es poden barrejar i combinar per obtenir la millor solució per a cada necessitat particular.

El component principal del sistema RTLS és la infraestructura sense fil. La infraestructura sense fil recull el senyal dels dispositius de client, que transmet la informació al programari de sistema de localització. Els Arrays Xirrus ofereixen diversos avantatges sobre els tradicionals punts d'accés com la infraestructura sense fil. Les matrius tenen múltiples ràdios, que ofereixen més punts de dades del senyal per a la localització d'un client. A més, els Arrays Xirrus usen antenes directives que en comparació d'antenes omni-direccionals d'AP tradicionals, donen una localització més precisa d'un dispositiu, ja que el senyal RF se centra en un àrea en particular.

Els RTLS poden proporcionar molts beneficis a les organitzacions, entre elles:

• Estalvi econòmic.

• Augment de la productivitat.

• Millora de la seguretat.

• Protecció dels actius.

• Oferir millors serveis.

Origens

El terme RTLS, va ser creat (circa 1998) a la ID EXPO trade show per Tim Harrington (WhereNet), Jay Werb, (PinPoint), i Bert Moore, (Fabricants d'Identificació Automàtica, Inc.(AIM)). Va ser creat per descriure i diferenciar una tecnologia emergent, allò no només proporcionant les capacitats d'identificació automàtiques de RFID (identificació basada en radiofreqüència), però també afegit l'habilitat de veure la ubicació en una pantalla d'ordinador. Sigui a aquest trade show que els primers exemples d'una ràdio comercial van basar sistema de RTLS va ser mostrat per PinPoint i WhereNet. Tot i que aquesta capacitat hi havia estat utilitzada anteriorment per militars i agències de govern, la tecnologia hi havia estat massa cara pels propòsits comercials. A principis dels 1990s, el primer RTLS comercial va ser instal·lat a tres healthcare facilitats en els Estats Units, i es va basar, en la transmissió i descodificant de senyals lleugeres, infrarojos d'activament transmetent tags. Des de llavors, la tecnologia nova ha emergit que també habilita RTLS per ser aplicat a aplicacions de tag passiu.

Funcionament dels Sistemes de Localització en Temps Real.

Per al seu funcionament, utilitzen tecnologia d'alta freqüència que permet identificar individualment a cadascun dels seus components. El seu funcionament, consta de dos elements:

• Interrogator o reader, que conté un mòdul de ràdio freqüència que li permet enviar i/o rebre dades.

• Transponder o dispositiu client, instal·lat en l'element a localitzar (mitjançant una etiqueta normalment).

La localització mitjançant xarxes locals sense fils pot dur-se a terme de diferents maneres; la més senzilla és la basada únicament en el punt d'accés més proper al terminal. Aquest mètode confon sovint la planta de l'edifici, doncs és fàcil que l'antena més propera a un usuari situat en una determinada planta sigui la mateixa que la corresponent a un usuari situat en una planta superior, si la posició sobre el pis és similar. D'altra banda el senyal és vulnerable a causa de les interferències, la qual cosa pot afectar, a més de la precisió, a la seguretat de la comunicació.

Un altre mètode de localització molt usat és TDOA (Estafi Difference Of Arrival) basat en tècniques de triangulació que empra la diferència entre els temps d'arribada del senyal procedent del terminal mòbil a diferents parells d'estacions basi per calcular la posició.

Els mètodes més moderns de localització es basen en motors de posicionament que emmagatzemen la mesura de potència de senyal en diferents punts de l'àrea de cobertura. La tècnica, coneguda com Wi-Fi mapping, llança resultats més exactes que els mètodes de triangulació cel·lular, però amb un elevat temps de latència, la qual cosa la fa poc utilitzable per a aplicacions de temps real.

A més del mètode de mesurament, existeix la necessitat de comunicar el tag amb el servidor de localització. Un dels mètodes més utilitzats es basa en l'emissió de la informació des del tag al servidor localizador des de la connexió sense fil a la pròpia xarxa 802.11 del punt d'accés. També es pot realitzar l'enviament mitjançant altres alternatives, com el sistema ZigBee que és una tecnologia de xarxa sense fil amb consum d'energia ultra-baix i compleix amb l'estàndard de 802.15.4 operand amb 2,4 GHz pot transmetre fins a 250 kb / s de dades. Altres alternatives, de menor qualitat utilitzen extensions CCX de Cisco que no requereixen connexió IP o bé mitjançant un altre tipus de trames específiques. En el cas d'utilitzar trames específiques, la utilització de punts d'accés específics és necessària o ben "listeners" que interpretin aquestes trames específiques.

Infraestructures necessàries en els Sistemes de Localització en Temps Real.

Per tant, les possibilitats d'utilitzar un RTLS o un altre condicionaran el tipus d'infraestructura física a implementar, amb diferents possibilitats:

• Utilitzar APs amb funcionalitats de localització (ANSI 371) i clients radio inserits en un element de tipus etiqueta (activi & passive tags)

• Utilitzar APs 802.11 o 802.15 i clients radio actius (activi tags), capaços d'acceptar un client programari que determinarà la posició de l'element

Programari de localització (client – servidor) que traslladi la localització a un plànol i que ens permeti realitzar determinades operacions de valor afegit (exemple: connexió als SIS)

Els sistemes RTLS basats en infraestructura WiFi estàndard són l'opció més recomanable a implantar (sempre que satisfacin les necessitats d'exactitud i velocitat de mesura), atès que no queda restringida a cap fabricant de maquinari. Entre les opcions de programari de localització més destacats a nivell hospitalari es troben Mysphera i Wherenet. Anteriorment, també Onendis Systems però aquesta empresa ja no subministra aquests serveis.

Una de les aplicacions dels sistemes de localització que més perspectiva comercial està tenint és la localització de vehicles en aquells llocs on GPS no funciona.

Posada en marxa d'un sistema de localització en temps real (RTLS).

Per engegar un sistema de localització en temps real es requereix un alt nivell de coneixements i experiència. Una distribució o configuració incorrecta pot provocar problemes de rendiment.

Precisió dels sistemes de localització en temps real (RTLS).

Quant millor sigui la xarxa Wi-Fi, més precís serà el sistema RTLS. Per optimitzar la cobertura proporcionada pels punts d'accés s'utilitzen un analitzador d'espectre i una avaluació de l'emplaçament.

Referències.

https://www.iso.org/home.html SO. Retrieved 2016-04-28. 

http://cdn.nextgov.com/a/nextgov/interstitial.html? Nextgov.com. Retrieved 2016-04-28.

http://www.rfidjournal.com/articles/view?9266 RFID Journal. Retrieved 2016-04-28.

Malik, Ajay (2009). RTLS For Dummies. Wiley. p. 336.  ISBN 978-0-470-39868-5.

"Laserscanner zur Navigation | Götting KG". Goetting.de (in German). 2015-04-17. Retrieved 2016-04-28.

"HG 73840 | Götting KG". Goetting.de (in German). Retrieved 2016-04-28.

"How RF Controls Technology Paves the Way for the "Internet of Everything." | RF Controls". Rfctrls.com. 2014-05-07. Retrieved 2016-04-28.

"RFID Technology from Texas Instruments and RF Code Brings Service and Safety to Guests at Steamboat Ski Resort"(PDF). Rfidjournalevents.com. Retrieved 2016-04-28.

"A Positioning System That Goes Where GPS Can't - Scientific American". Sciam.com. Retrieved 2016-04-28.

"Archived copy" (PDF). Archived from the original (PDF) on July 5, 2011. Retrieved March 31, 2009.

"IEEE Xplore Abstract - Enhancing Accuracy Performance of Bluetooth Positioning". Ieeexplore.ieee.org. 2007-03-15. doi:10.1109/WCNC.2007.506. Retrieved 2016-04-28.

Kirov D.A.; Passerone R.; Ozhiganov A.A. (2015). "A methodology for design space exploration of real-time location systems.". Scientific and Technical Journal of Information Technologies, Mechanics and Optics. 15 (4): 551–567.

"Good and Bad News About RFID in Hospitals". RFID Journal. Retrieved 2016-04-28.

"RFID Dead in the Medical Industry? |". Locatible.com. Retrieved 2016-04-28.

"JAMA Network | JAMA | Electromagnetic Interference From Radio Frequency Identification Inducing Potentially Hazardous Incidents in Critical Care Medical Equipment". Jama.jamanetwork.com. Retrieved 2016-04-28.

 "ISO/IEC 19762-5:2008 - Information technology - Automatic identification and data capture (AIDC) techniques - Harmonized vocabulary - Part 5: Locating systems". Iso.org. Retrieved 2016-04-28.

"Positioning techniques : A general model". Radboud University of Nijmegen.

"IEEE Xplore Abstract - WLAN location determination via clustering and probability distributions". Ieeexplore.ieee.org. 2003-03-26. doi:10.1109/PERCOM.2003.1192736. Retrieved 2016-04-28.