Análise detalhada das soluções RTLS: capacidades, tecnologias e aplicações

Qual é a finalidade do RTLS?

Os sistemas de localização em tempo real (RTLS, na sigla em inglês) desempenham um papel vital em tecnologias de ponta como fábricas inteligentes, transformação digital, Indústria 4.0, etc. O termo denota sistemas de posicionamento localizados, em oposição aos sistemas de posicionamento global (GPS). Embora ambos os tipos de sistemas compartilhem tempo e localização, a identificação é uma característica distintiva crucial dos RTLS.

Um RTLS tem como objetivo demonstrar "o quê", "onde" e "quando" dentro dos limites de uma localização específica. Por exemplo, um sistema de localização em tempo real pode indicar qual produto (o quê) foi movido para um determinado ponto (onde) em um determinado horário (quando) ao longo do dia de trabalho.

Na maioria dos casos, o termo "RTLS" refere-se a sistemas que fornecem dados baseados em proximidade ou coordenadas reais. Pode também abranger sistemas usados ​​para identificar dispositivos em pontos de controle predefinidos (estruturas como entradas ou saídas que ajudam a controlar o fluxo de pessoas ou ativos em um edifício) e fornecer uma localização temporária em um ponto de leitura.

Ao contrário do termo mais abrangente " sistemas de rastreamento de ativos " – que também engloba ferramentas que registram dados inseridos manualmente de forma intermitente e lidam com um registro de dados momentâneo – um RTLS (Sistema de Localização em Tempo Real) permite o rastreamento autônomo contínuo de dados de localização e atualizações em tempo real. Por outro lado, algumas aplicações do RTLS vão além do escopo do rastreamento de ativos. Por exemplo, o RTLS pode ser usado por sistemas de navegação ou soluções de segurança do trabalhador baseadas em localização.

GPS vs RTLS

Embora algumas funcionalidades do GPS se sobreponham às do RTLS, os sistemas de posicionamento global não conseguem acessar a maioria dos materiais de construção, portanto, as instalações internas ainda precisam ser mais acessíveis a eles. Receptores de GPS altamente complexos exigem investimentos substanciais, não oferecem a precisão necessária e consomem mais energia do que as etiquetas RTLS.

Em comparação, as etiquetas têm uma autonomia de bateria de até 7 anos, dependendo das aplicações do sistema de localização em tempo real. Além disso, essas etiquetas podem ser fixadas em itens como empilhadeiras, contêineres, reboques, crachás de identificação de funcionários e similares. Outras funcionalidades do RTLS incluem taxas de transmissão programáveis ​​e compatibilidade com uma taxa de "piscar" configurável. Esta última serve para enviar dados de identificação e telemetria em intervalos fixos.

Assim que uma etiqueta é ativada, ela emite um sinal para determinar sua localização exata. Além disso, os sensores de localização permitem a instalação flexível nos seguintes locais:

• dentro e ao redor de uma instalação
• dentro e ao redor de um pátio de embarque
• nas esquinas de edifícios externos
• em postes de luz

Os dados de localização provenientes de sistemas de localização em tempo real, combinados com dados de telemetria, garantem uma ampla gama de aplicações de RTLS (Sistemas de Localização em Tempo Real).

Setores que se beneficiam do RTLS

Manufatura

Como as fábricas inteligentes coletam dados (temperaturas, vibrações de máquinas, anomalias acústicas, qualidade do ar e muito mais), os sistemas de localização em tempo real complementam essa lista de métricas, fornecendo dados de localização. Essa capacidade de RTLS permite o aprimoramento ou a substituição de processos manuais falíveis, como a digitalização.

Outro problema resolvido pelo RTLS é a desorganização dos ambientes de produção. Nesse caso, a automação das atualizações baseadas em localização contribui para a confiabilidade, a velocidade e a produtividade ao longo do processo produtivo. Ao mesmo tempo, o conhecimento da localização reforça a segurança dos trabalhadores.

Entre outras coisas, os sistemas de localização em tempo real ajudam a procurar itens perdidos, automatizar rotinas de inventário para ativos de alto valor e fornecer alertas preditivos em caso de congestionamento ou desvio de perímetro.

RTLS também pode resolver os seguintes problemas:

• Tempos inconsistentes ou excessivamente longos gastos em configurações
• onde produtos e componentes são periodicamente acumulados
• tempo total de fabricação gasto em cada item fabricado
• gargalos inesperados ou interrupções espontâneas
• itens com status fora de sincronia em um estágio em andamento
• erros de processo e contramedidas de controle de qualidade

Gerenciamento de pátio

Considerando a importância do tempo e da localização para pátios de veículos, um sistema RLTS (Sistema de Localização em Tempo Real) oferece aos operadores visibilidade dentro do espaço de estacionamento de seus veículos. Sistemas de localização em tempo real de baixo consumo e alta precisão podem monitorar as posições dos veículos até o nível de seus locais de estacionamento, preenchendo assim a lacuna existente no GPS e na telemática.

Um RTLS (Sistema de Localização em Tempo Real) é uma solução que pode garantir dados sobre vagas de estacionamento disponíveis, auxiliar na logística e no planejamento de veículos, além de automatizar atualizações para procedimentos baseados em localização, contribuindo para a redução de custos. Ademais, os sistemas de localização em tempo real facilitam e agilizam a localização do veículo designado no pátio, bem como a estimativa de sua acessibilidade e disponibilidade.

Armazenamento inteligente

No contexto de armazenagem inteligente, um RTLS (Sistema de Localização em Tempo Real) tem o potencial de tornar os ativos físicos mais organizáveis, armazenáveis ​​e localizáveis. A maioria das aplicações de RTLS relacionadas se concentra em itens de alto valor, lotes de ativos, estoques com prazo de validade e ativos que são movimentados com frequência.

Por exemplo, sistemas de localização em tempo real facilitam a gestão de empilhadeiras. Eles fornecem métricas de uso importantes, especificam a frequência de movimentação de uma empilhadeira, mostram a rota que ela segue e permitem que os gestores compreendam a quantidade necessária de empilhadeiras.

Outra aplicação do RTLS em ambientes de armazenagem é o rastreamento de envelopes contendo ordens de serviço ou a identificação de documentos relativos a ativos em processo. Isso é feito associando um código de identificação escaneável, presente nos documentos, a uma etiqueta RTLS reatribuível.

Assistência médica

O setor da saúde exige disponibilidade imediata e rastreamento de estoque, como bombas de infusão intravenosa e cadeiras de rodas. Os benefícios do RTLS (Sistema de Localização em Tempo Real) nessa área também estão associados ao rastreamento de contatos e à prevenção de infecções hospitalares (IH) por meio do rastreamento de equipamentos médicos.

A dimensão e a complexidade dos hospitais e outras instalações de saúde exigem aplicações de RTLS (Sistemas de Localização em Tempo Real), como posicionamento em ambientes internos, orientação e navegação. Esses sistemas também são utilizados para automatizar relatórios de utilização, simplificar processos de geração de relatórios e preservar a privacidade.

Estudos de tempo e movimento

O uso de RTLS (Sistemas de Localização em Tempo Real) é relevante para estudos sobre movimentação entre estações de trabalho, análise de rotas e mapeamento térmico de outros trajetos físicos percorridos por pessoas ou veículos. Equipar uma pessoa ou objeto com uma etiqueta permite o acesso ao histórico de movimento e, portanto, a visibilidade das posições ponto a ponto em qualquer período.

Analisar pontos em mapas é uma das maneiras de empregar o RTLS em estudos de tempo e movimento. Isso agiliza a detecção de caminhos sinuosos, gargalos ou rotas repetidas. Além disso, a coleta de dados em tempo real elimina a necessidade de registrar trajetos ou gastar tempo assistindo manualmente a longas gravações de vídeo.

Outras funcionalidades dos sistemas de localização em tempo real incluem a proteção direta da privacidade dos funcionários e informações sobre possíveis melhorias nos processos de trabalho ou nos layouts espaciais.

Tecnologias utilizadas no RTLS

A forma mais comum de obter localização em tempo real é utilizando tecnologias de identificação por radiofrequência (RFID). Estas incluem:

• Wi-Fi
• Banda ultralarga (UWB)
• Bluetooth
• Bluetooth Low Energy (BLE)
• Bandas industriais, científicas e médicas (ISM)
• RFID de ultra-alta frequência (UHF)
• Internet das Coisas de Banda Estreita (NB-IoT)

No entanto, a abordagem por radiofrequência é praticamente a mesma, independentemente da tecnologia específica utilizada.

Os sistemas de localização em tempo real utilizam transceptores sem fio, também conhecidos como etiquetas de rastreamento. Estes são projetados para marcar itens ou funcionários que estão sendo localizados e rastreados. Enquanto isso, um sistema de pontos de referência (também chamados de antenas, âncoras ou beacons) em locais conhecidos lê as transmissões dos transceptores. Isso resulta no cálculo de dados reais de localização e tempo.

Dependendo da solução RTLS específica , os dados de localização podem ser calculados na borda da rede ou enviados inicialmente para um servidor local/na nuvem. Além disso, os sistemas de localização em tempo real se dividem em dois tipos: aqueles que usam triangulação (determinando a localização com base na localização de outros pontos) e aqueles que utilizam a abordagem de trilateração (encontrando uma posição conhecendo a distância de pelo menos três pontos conhecidos).

Da mesma forma, a diferença entre os sistemas RTLS pode residir na necessidade de uma linha de visão desobstruída entre os dispositivos de radiofrequência. Alguns sistemas exigem essa característica, enquanto outros não.

Os sistemas RTLS também podem utilizar tecnologias que não sejam de radiofrequência:

• Ultrassônico
• Infravermelho
• Magnetometria
• Medição inercial
• Cálculos giroscópicos

Eles geralmente são aplicados em conjunto com sistemas de radiofrequência.

Como implementar uma solução RTLS

A implementação de sistemas de localização em tempo real deve levar em consideração fatores como:

• ambientes nos quais o RTLS operará
• ativos ou pessoas que irá rastrear e localizar
• a plataforma para acessar dados

Por exemplo, o Locus – serviços de localização em tempo real da TEKTELIC Communications com gateways LoRaWAN – consiste em diversas soluções de rastreamento de ativos: SPARROW para ambientes internos, ORCA , PELICAN e PELICAN Ex para ambientes externos, SEAL e SEAL Ex para segurança do trabalhador e FINCH para uma gama mais ampla de aplicações de segurança.

O SPARROW foi projetado para:

• hospitais
• varejo
• edifícios de escritórios
• armazéns
• instalações de fabricação

Ele localiza e monitora equipamentos internos valiosos, reduz o tempo de inatividade e visualiza os comportamentos e padrões de compra dos clientes.

Em comparação, ORCA, PELICAN e PELICAN Ex são projetados para rastrear e localizar ativos como:

• contentores de expedição
• paletes
• vagões
• veículos da frota
• equipamento industrial

Essas soluções têm como foco mitigar perdas e furtos de ativos. Além disso, monitoram o estoque em locais classificados como perigosos (Classe 1 Divisão 2 ATEX).

SEAL e SEAL Ex são rastreadores vestíveis baseados nas tecnologias LoRaWAN e GPS. Eles são projetados para localizar e monitorar trabalhadores isolados, utilizando geofences para notificações de entrada e saída do local. Seu objetivo é prevenir acidentes de trabalho e aumentar a segurança em condições perigosas e instalações industriais, como as de petróleo e gás.

Em suma, o dispositivo FINCH é um botão de pânico que fornece localização instantânea ao ser pressionado, permitindo uma resposta imediata. O objetivo é facilitar a segurança de trabalhadores isolados, o auxílio em leitos hospitalares, a satisfação do paciente, o cuidado com idosos e o monitoramento de crianças.

O acesso aos dados coletados pelos produtos acima é possível através do Painel de Controle do Aplicativo Locus . Suas funcionalidades incluem:

• auto-configuração
• desenvolvimento rápido
• interface de usuário de fácil navegação
• Carregar plantas baixas, mapas e dispositivos

O painel de controle oferece alertas e alarmes em tempo real para ativos que se movem ou saem de uma determinada cerca geográfica. Outra funcionalidade é a possibilidade de gerenciar múltiplos perfis de usuário, otimizando a gestão da solução empresarial.

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