Analyse approfondie des solutions RTLS : capacités, technologies et applications

Quel est le but d'un système de localisation en temps réel (RTLS) ?

Les systèmes de localisation en temps réel (RTLS) jouent un rôle essentiel dans les technologies de pointe telles que les usines intelligentes, la transformation numérique et l'industrie 4.0. Ce terme désigne les systèmes de positionnement localisés, par opposition aux systèmes de positionnement global (GPS). Bien que les deux types de systèmes partagent les notions de temps et de localisation, l'identification est une caractéristique distinctive cruciale des RTLS.

Un système de localisation en temps réel (RTLS) vise à indiquer « quoi », « où » et « quand » dans les limites d'un lieu précis. Par exemple, un tel système peut indiquer quel produit (quoi) a été déplacé vers un point précis (où) à un moment précis (quand) tout au long de la journée de travail.

Le terme « RTLS » désigne généralement les systèmes fournissant des données de proximité ou des coordonnées géographiques. Il peut également englober les systèmes permettant d'identifier des dispositifs à des points de passage stratégiques (structures telles que les entrées et sorties qui régulent la circulation des biens ou des personnes dans un bâtiment) et de fournir une localisation temporaire à un point de scan.

Contrairement au terme plus général de « systèmes de suivi des actifs » – qui englobe également des outils enregistrant ponctuellement des données saisies manuellement et ne traitant qu'un seul instant de l'enregistrement – ​​un système de localisation en temps réel (RTLS) assure un suivi autonome et continu des données de localisation et des mises à jour en direct. Par ailleurs, certaines applications des RTLS dépassent le cadre du simple suivi des actifs. Par exemple, les systèmes de navigation ou les solutions de sécurité des travailleurs basées sur la géolocalisation peuvent utiliser un RTLS.

GPS vs RTLS

Bien que certaines fonctionnalités GPS recoupent celles des systèmes de localisation en temps réel (RTLS), les systèmes de positionnement global ne peuvent accéder à la plupart des matériaux de construction ; les installations intérieures doivent donc être mieux desservies par ces matériaux. Les récepteurs GPS, très complexes, représentent un investissement important, offrent une précision moindre et consomment plus d'énergie que les balises RTLS.

En comparaison, les étiquettes ont une autonomie pouvant atteindre 7 ans, selon les applications de géolocalisation en temps réel. De plus, ces étiquettes peuvent être fixées à des équipements tels que des chariots élévateurs, des conteneurs, des remorques, des badges d'identification du personnel, etc. Parmi les autres fonctionnalités des systèmes de localisation en temps réel (RTLS), on trouve des débits de transmission programmables et la compatibilité avec une fréquence de clignotement configurable. Cette dernière permet d'envoyer des données d'identification et de télémétrie à intervalles réguliers.

Dès son activation, une étiquette émet un signal permettant de déterminer sa position exacte. De plus, les capteurs de localisation offrent une grande flexibilité d'installation sur les sites suivants :

• dans et autour d'une installation
• dans et autour d'un chantier naval
• aux coins des bâtiments extérieurs
• sur les lampadaires

Les données de localisation issues des systèmes de localisation en temps réel, combinées aux données de télémétrie, garantissent une vaste gamme d'applications RTLS.

Secteurs bénéficiant des systèmes de localisation en temps réel (RTLS)

Secteur Industriel & Fabrication

Les usines intelligentes collectent des données (températures, vibrations des machines, anomalies acoustiques, qualité de l'air, etc.). Les systèmes de localisation en temps réel complètent ces indicateurs en fournissant des données de position. Cette capacité RTLS permet d'améliorer, voire de remplacer, les processus manuels faillibles tels que la numérisation.

Un autre problème résolu par les systèmes de localisation en temps réel (RTLS) est la désorganisation des environnements de production. Dans ce cas, l'automatisation des mises à jour géolocalisées contribue à améliorer la fiabilité, la rapidité et la productivité tout au long du processus de fabrication. Parallèlement, la connaissance de la position renforce la sécurité des travailleurs.

Entre autres, les systèmes de localisation en temps réel permettent de rechercher des articles manquants, d'automatiser les inventaires des biens de grande valeur et de fournir des alertes prédictives en cas de congestion ou de déviation du périmètre.

Les systèmes de localisation en temps réel (RTLS) peuvent également résoudre les problèmes suivants :

• temps de préparation incohérents ou excessivement longs
• où les produits et les composants sont périodiquement en rupture de stock
• temps de fabrication total consacré à chaque article fabriqué
• goulots d'étranglement inattendus ou interruptions de service spontanées
• éléments dont le statut est décalé à un stade en cours
• erreurs de processus et contre-mesures de contrôle de la qualité

Gestion de cour

Compte tenu de l'importance du timing et de la localisation pour les parcs de véhicules, un système de localisation en temps réel (RLTS) offre aux opérateurs une visibilité complète sur l'emplacement de stationnement de leurs véhicules. Les systèmes de localisation en temps réel basse consommation et haute précision permettent de suivre la position des véhicules jusqu'à leur emplacement de stationnement, comblant ainsi les lacunes du GPS et de la télématique.

Un système de localisation en temps réel (RTLS) permet de garantir la disponibilité des places de stationnement, d'optimiser la logistique et la planification des véhicules, et d'automatiser les mises à jour des procédures géolocalisées, contribuant ainsi à la réduction des coûts. De plus, les systèmes de localisation en temps réel facilitent et accélèrent la recherche du véhicule affecté sur le parking, ainsi que l'estimation de sa disponibilité.

Entreposage intelligent

Dans le contexte de l'entreposage intelligent, un système de localisation en temps réel (RTLS) peut optimiser l'organisation, le stockage et la localisation des actifs physiques. La plupart des applications RTLS existantes se concentrent sur les articles de grande valeur, les lots d'actifs, les stocks périmés et les actifs fréquemment déplacés.

Par exemple, les systèmes de géolocalisation en temps réel facilitent la gestion des chariots élévateurs. Ils fournissent des indicateurs clés d'utilisation, précisent la fréquence de déplacement d'un chariot élévateur, affichent son itinéraire et permettent aux responsables de connaître le nombre de chariots nécessaires.

Une autre application RTLS en entrepôt consiste à suivre les pochettes contenant les ordres de travail ou à identifier les documents relatifs aux actifs en cours de traitement. Ceci est réalisé en associant un identifiant scannable figurant sur les documents à une étiquette RTLS réattribuable.

Santé

Le secteur de la santé exige une disponibilité et un suivi immédiats des stocks, comme les pompes à perfusion et les fauteuils roulants. Dans ce domaine, les systèmes de localisation en temps réel (RTLS) présentent également des avantages pour le traçage des contacts et la prévention des infections nosocomiales grâce au suivi des dispositifs médicaux.

La taille et la complexité des hôpitaux et autres établissements de santé nécessitent des applications RTLS (systèmes de localisation en temps réel), notamment pour le positionnement intérieur, l'orientation et la navigation. Ces systèmes permettent également d'automatiser les rapports d'utilisation, de simplifier les procédures de reporting et de garantir la confidentialité des données.

Études du temps et du mouvement

L'utilisation des systèmes de localisation en temps réel (RTLS) est pertinente pour les études sur les déplacements entre postes de travail, l'analyse des itinéraires et la cartographie thermique des trajets physiques empruntés par les personnes ou les véhicules. L'équipement d'une personne ou d'un objet avec une étiquette permet d'accéder à l'historique de ses déplacements et, par conséquent, de visualiser sa position point par point sur n'importe quelle période.

L'observation de points sur une carte est l'une des méthodes d'utilisation des systèmes de localisation en temps réel (RTLS) pour les études de temps et de mouvements. Elle simplifie la détection des détours, des points de congestion et des itinéraires répétitifs. De plus, la collecte de données en temps réel élimine la nécessité de consigner les trajets ou de visionner manuellement de longs enregistrements vidéo.

Parmi les autres caractéristiques des systèmes de localisation en temps réel figurent la protection directe de la vie privée des employés et l'accès à des informations sur les améliorations possibles des processus de travail ou des aménagements spatiaux.

Technologies utilisées dans les systèmes de lecture en temps réel (RTLS)

La méthode la plus courante pour obtenir une localisation en temps réel consiste à utiliser les technologies d'identification par radiofréquence (RFID). Celles-ci comprennent :

• Wi-Fi
• Bande ultra large (UWB)
• Bluetooth
• Bluetooth Low Energy (BLE)
• Bandes industrielles, scientifiques et médicales (ISM)
• RFID à ultra-haute fréquence (UHF)
• Internet des objets à bande étroite (NB-IoT)

Cependant, l'approche par radiofréquence reste globalement la même quelle que soit la technologie spécifique utilisée.

Les systèmes de géolocalisation en temps réel utilisent des émetteurs-récepteurs sans fil, également appelés balises de suivi. Ces dispositifs servent à marquer les objets ou les employés à localiser et à suivre. Parallèlement, un réseau de points de référence (également appelés antennes, ancres ou balises) situés à des emplacements connus capte les transmissions des émetteurs-récepteurs. Ce système permet de calculer les données de temps et de position réelles.

Selon la solution RTLS utilisée , les données de localisation peuvent être calculées en périphérie du réseau ou après un premier envoi vers un serveur local ou cloud. Par ailleurs, les systèmes de localisation en temps réel se divisent en deux catégories : ceux utilisant la triangulation (détermination de la position à partir de la position d’autres éléments) et ceux utilisant la trilatération (détermination de la position à partir de la distance minimale entre trois points connus).

De même, la différence entre les systèmes de localisation en temps réel (RTLS) pourrait résider dans l'exigence d'une visibilité directe entre les dispositifs RF. Certains systèmes requièrent cette caractéristique, d'autres non.

Les systèmes RTLS peuvent également utiliser des technologies autres que les radiofréquences :

• Ultrasonique
• Infrarouge
• Magnétométrie
• Mesure inertielle
• Calculs gyroscopiques

Elles sont généralement utilisées en complément des systèmes RF.

Comment implémenter une solution RTLS

La mise en œuvre de systèmes de localisation en temps réel doit s'appuyer sur des facteurs tels que :

• environnements dans lesquels le RTLS fonctionnera
• biens ou personnes qu'il va suivre et localiser
• la plateforme pour accéder aux données

Par exemple, Locus – services de localisation en temps réel de TEKTELIC Communications utilisant des passerelles LoRaWAN – comprend plusieurs solutions de suivi des actifs : SPARROW pour l’intérieur, ORCA , PELICAN et PELICAN Ex pour l’extérieur, SEAL et SEAL Ex pour la sécurité des travailleurs et FINCH pour une liste plus large d’applications de sécurité.

SPARROW est conçu pour :

• les hôpitaux
• détail
• Immeubles de bureaux
• entrepôts
• installations de fabrication

Il permet de localiser et de surveiller les équipements intérieurs de valeur, de réduire les temps d'arrêt et de visualiser les comportements et les habitudes d'achat des clients.

En comparaison, ORCA, PELICAN et PELICAN Ex sont conçus pour suivre et localiser des actifs tels que :

• des conteneurs d'expédition
• palettes
• wagons
• véhicules de la flotte
• Equipement industriel

Ces solutions visent à limiter les pertes et les vols de biens. Elles permettent également de surveiller les stocks dans les entrepôts ATEX de classe 1, division 2.

SEAL et SEAL Ex sont des traceurs portables basés sur les technologies LoRaWAN et GPS. Ils sont conçus pour localiser et surveiller les travailleurs isolés, tout en utilisant des zones géographiques délimitées pour les notifications d'entrée et de sortie de site. Leur objectif est de prévenir les accidents du travail et d'améliorer la sécurité dans les environnements dangereux et sur les sites industriels, notamment dans le secteur pétrolier et gazier.

En définitive, le dispositif FINCH est un bouton d'alerte qui, une fois activé, transmet instantanément la position du patient pour une intervention immédiate. Son objectif est de faciliter la sécurité des travailleurs isolés, l'assistance aux personnes en soins hospitaliers, la satisfaction des patients, les soins aux personnes âgées et la surveillance des enfants.

L’accès aux données collectées par les produits mentionnés ci-dessus est possible via le tableau de bord de l’application Locus . Ses fonctionnalités incluent :

• auto-installation
• Déploiement rapide
• interface utilisateur facile à naviguer
• téléchargement de plans d'étage, de cartes et d'appareils

Le tableau de bord offre des alertes et des alarmes en temps réel pour les actifs qui se déplacent ou sortent d'une zone géographique définie. Il propose également la gestion de plusieurs rôles utilisateurs, optimisant ainsi l'administration des solutions d'entreprise.

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