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Sistema di localizzazione indoor (interna) in tempo reale

Una soluzione per la localizzazione di oggetti e persone che beneficia degli incentivi Piano nazionale Impresa 4.0

Conoscere in tempo reale la posizione degli oggetti e delle persone, sia all’interno sia all’esterno (localizzazione indoor e outdoor), permette alle aziende e alle organizzazioni di migliorare i propri processi e offrire nuovi servizi o, in altri termini, di ridurre i costi e aumentare il fatturato.

Limiti dei sistemi attuali

Il sistema GPS (Global Positioning System), normalmente utilizzato per la localizzazione delle persone e dei veicoli sulle mappe, non è tuttavia utilizzabile per queste applicazioni in quanto non è disponibile all’interno degli edifici (la struttura blocca la propagazione del segnale satellitare) e non è sufficientemente preciso.


Soluzione: la localizzazione indoor

Per ovviare a questi problemi, abbiamo sviluppato un sistema RTLS (Real-Time Locating Systems) che permette la localizzazione, in tempo reale, di oggetti e persone sia in ambienti interni (indoor) sia in ambienti esterni (outdoor). La precisione della posizione è tipicamente 0,5 m, contro i circa 5 m degli attuali sistemi GPS.


Descrizione

Il sistema è composto da una griglia di antenne a plafoniera (locator) posizionate o appese al soffitto (diametro 20 cm) che rilevano la posizione di tag applicati agli oggetti o alle persone . Le antenne trasmettono poi via internet la posizione di ciascun tag ad un server (nel cloud o locale) che elabora i dati di posizione e li integra in una applicazione specifica, eventualmente collegata al gestionale aziendale.

Schema a blocchi sistema di localizzazione indoor e outdoor (interno ed esterno) in tempo reale

Schema a blocchi sistema di localizzazione indoor e outdoor (interno ed esterno) in tempo reale

Antenne (locator)

Nel caso di installazioni all’esterno sono disponibili antenne in contenitore a prova di polvere e acqua.
La distanza tra le antenne varia da 2 a 4 volte l’altezza del soffitto, quindi maggiore è l’altezza a cui si riesce a posizionarle minore è il numero di antenne necessarie.
Per collegare le antenne è sufficiente una connessione PoE (Power-over Ethernet) che fornisce sia il collegamento a internet sia l’alimentazione. Nel caso sia disponibile solo una connessione internet standard, le antenne sono alimentabili da un adattatore 12VDC. Per il collegamento a internet, in alternativa, è inoltre possibile utilizzare una connessione WiFi.

Tag

Trasmettendo la propria posizione ogni secondo, la durata delle batterie è superiore ad un anno. Diminuendo la frequenza di trasmissione e utilizzando l’accelerometro interno per rilevare i movimenti (si può attivare la trasmissione solo quando il tag viene mosso), la durata delle batterie aumenta ad alcuni anni. Per tracciare i movimenti rapidi, è possibile ridurre l’intervallo tra una trasmissione e l’altra fino a 10ms. Oltre ai tag di fornitura standard, è possibile scegliere tra una vasta gamma di tag compatibili di fornitori terzi o sviluppare il proprio tag.

Tecnologia

I tag trasmettono la propria posizione alle antenne tramite segnale Bluetooth Low Energy. L’utilizzo della tecnologia Bluetooth permette di localizzare non solo i tag ma qualunque dispositivo che utilizzi questa tecnologia: smartphone, tablet, smartwatch, fitness tracker e tutti gli oggetti IoT (Internet of Things) basati su Bluetooth.

Software

È possibile integrare i dati di localizzazione dei tag con qualunque applicazione tramite API JSON Rest.

Manutenzione

Una volta installato, il sistema non richiede alcuna manutenzione. Il sistema si auto-monitora e avvisa automaticamente nel caso in cui siano necessari interventi.


Ambiti di applicazione

Le applicazioni riguardano diversi ambiti:

  • industriale (localizzazione di prodotti, attrezzature)
  • logistico (localizzazione di merci, palletcarrelli elevatori, transpallet, inventari in tempo reale)
  • controllo accessi (localizzazione persone e permessi di accesso)
  • sanitario e assistenziale (localizzazione di attrezzature mediche, operatori sanitari, pazienti)
  • sportivo (tracciamento dei movimenti e delle traiettorie degli atleti)

In tutti i casi è possibile visualizzare gli spostamenti in tempo reale, registrarli, rivederli e analizzarne lo storico (traiettorie, velocità, mappe di calore).


Industry 4.0

La conoscenza del posizionamento degli oggetti e delle persone facilita il processo che sta portando alla produzione industriale del tutto automatizzata e interconnessa. Inoltre i dati raccolti circa i movimenti effettuati, permettono di migliorare l’efficienza delle macchine e dei processi, “imparandodai dati via via raccolti e analizzati.
Inoltre, gli investimenti effettuati beneficiano dell’iper-ammortamento previsto dal Piano nazionale Impresa 4.0.


I vantaggi in sintesi

  • Ambienti

    sia all’interno sia all’esterno di edifici

  • Precisione di posizionamento

    tipicamente 0,5 m

  • Tempo reale

    intervallo minimo di trasmissione 10 ms, latenza 100 ms

  • Bluetooth

    compatibile con tutti i tag, gli smartphone, i tablet, gli smartwatch, i fitness tracker che utilizzano Bluetooth Low Energy

  • IoT

    compatibile con tutti i dispositivi IoT che utilizzano Bluetooth Low Energy

  • Software open

    integrabile con qualunque applicazione tramite API JSON Rest

  • Industry 4.0

    possibilità di beneficiare dell’iper-ammortamento previsto dal Piano nazionale Impresa 4.0

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Photo credit: Scacchiera – Wikimedia Commons