Кейс внедрения технологии UWB для трекинга поездов метро

Транспортная администрация города Нью‑Йорк подписала контракт стоимостью 14 миллионов долларов с компаниями Humatics и Siemens на разработку в течение 15 месяцев технического решения с использованием сверхширокополосной радиосвязи (UWB), в котором будет обеспечена эксплуатационная совместимость при определении местоположения поезда с повышенной точностью.

Цель разработки заключается в подготовке спецификации на эксплуатационно совместимую систему, расширении экосистемы устройств, использующих технологию UWB, и создание организации по внедрению этой технологии в метрополитене Нью‑Йорка.

В начале 2020 г. администрация Нью‑Йорка завершила испытания технологии UWB на двух линиях метрополитена, оборудованных системами управления движением поездов по радиоканалу (CBTC). На одной линии проводилось тестирование оборудования компании Humatics и Siemens, а на другой — компаний Piper и Thales.

В ходе испытаний в течение 9 месяцев решение от Humatics и Siemens на участке длиной около 9 км с использованием четырех поездов, была подтверждена функциональная пригодность системы HRNS (Humatics Rail Navigation System) определения местоположения поезда, в которой совместно используются сигналы UWB, спутниковой навигации и инерциальных датчиков. Ее применение позволяет отказаться от более дорогостоящих и сложных в монтаже традиционных устройств: импульсных колесных датчиков, доплеровских радаров и путевых приемоответчиков.

Подробнее узнать о технологии UWB вы можете на странице.

Сервисы определения местоположения в режиме реального времени: решение проблем безопасности в медицине

Пандемия значительно увеличила нагрузку на работников здравоохранения из-за высокого числа пациентов в критическом состоянии, сокращения препаратов и повышения рисков заболевания. Для многих сотрудников возросшая нагрузка  и нехватка персонала привели к увеличению продолжительности рабочего дня. Руководство в здравоохранении всегда ищет новые способы удержания и привлечения персонала, необходимо пересмотреть текущие действия и предоставить сотрудникам необходимую поддержку. Технологии интернета вещей и системы определения местоположения в реальном времени (RTLS) внутри помещений способны  предоставить решения для более эффективного распределения нагрузок на ваш персонал.

Американская ассоциация медсестер интенсивной терапии опросила более 6000 сотрудников и обнаружила, что 66% считают, что высокие нагрузки во время пандемии заставили их задуматься о смене работы. При этом каждый пятый медработник уже вообще ушел из медицины.

Платформа INP используют различные технологии навигации, метки, бейджи и датчики с поддержкой IoT для отображения в помещении местоположения медицинского оборудования, персонала и пациентов. Использование такой системы сокращает время, затрачиваемое персоналом на поиск и получение критически важных активов, автоматизирует процессы и предоставляет руководству актуальную аналитику, позволяющую понять сложные места рабочего процесса в поликлинике или больнице. Возможности цифровизации процессов поликлиники, в том числе навигация в ее помещениях, управления активами и рабочими процессами, облегчают нагрузку на персонал и позволяют им сосредоточиться на самом важном – уходе за больными.

Системы определения местоположения в реальном времени: вложение в медицинский персонал

Руководство больниц знает, что мед персонал играет главную роль для успешного лечения пациентов. Это особенно актуально для больниц, в которых высокая текучка кадров. Сохранение квалифицированных и опытных медсестер является первоочередной задачей.

Новые технологии цифровизации больницы и навигации внутри ее помещений могут помочь сделать работу в сфере здравоохранения более приятной, безопасной и эффективной. Давайте рассмотрим четыре основных направления применения наивигации внутри поликлиники и больницы.

Управление активами

Каждая третья медсестрав среднем в течение смены они тратят более часа на поиск нужного оборудования. Это почти 60 часов в месяц, которые тратятся впустую вместо ухода за пациентами. Внедрение навигационной платформы для помещений в больнице позволит медицинскому персоналу найти критически важное оборудование с помощью меток в течение нескольких минут, что экономит драгоценное время, снизит нагрузку и обеспечивает своевременное оказание помощи пациентам.

Наша платформа предоставляет карты помещений и территорий в режиме реального времени, список медицинского оборудования с расположением на карте, отчеты об использовании того или иного оборудования, иформирование о его техническом обслуживании. Автоматизируя управление запасами (PAR) учреждения могут обеспечить постоянную доступность медицинских устройств. Программные решения INP представляет собой панель управления и удобное мобильное приложение, чтобы предоставить лицам, осуществляющим уход, информацию о состоянии оборудования или запросов на складе. Администраторы могут использовать серверную часть системы INP для мониторинга уровней PAR и выявления неэффективных рабочих процессов или пополнения запасов.

Автоматический вызов медсестры

Чтобы внедрить автоматизированную систему вызова, больница может легко интегрировать INP с имеющейся системой вызова медсестер, создавая относительно простое решение с большими преимуществами.

Когда лицо, осуществляющее уход, входит в палату пациента, его бейдж со встроенной меткой автоматически отправляет сигнал, который отменяет вызов и точно фиксирует время прибытия к больному и время ухода от него. Это решение позволяет немедленно сосредоточиться на потребностях пациента, экономит время и повышает качество обслуживания. Кроме того, автономные данные помогают контролировать персонал в связи с ответственностью или обвинениями в качества обслуживания пациентов. Аналитические данные, предоставляемые системой INP, помогают улучшить работу внутренних процессов учреждения и распределить ресурсы в часы максимальной нагрузки.

навигация в медецине

Клинические рабочие процессы

В дополнение к внедрению автоматизированной системы вызова медсестер медицинские учреждения могут использовать INP для устранения узких мест в рабочем процессе поликлиники и улучшения общей координации ухода за пациентами. Используя аналитический модуль системы INP, медицинские работники могут следить за ключевыми показателями потока пациентов, такими как их количество, продолжительность пребывания, используемые палаты, время ожидания пациента и время, проведенное с врачом.

Персонал может находить узкие места при взаимодействии пациентами, маршруты передвижения по больнице, а также о усредненных по дням и часам данные от отдельных пациентов. Руководство больницы может использовать эту информацию и оптимизировать работу в требуемых областях. После установки Indoors Navigation Platform в медицинских учреждениях сократится время простоя пациентов, что приведет к повышению их лояльности.

Система оповещения персонала и меры безопасности

Насилие в медицинских учреждениях обострилось во время пандемии. С начала пандемии COVID-19 резко возросло насилие в отношении медицинских работников, а в некоторых больницах число опасных инцидентов увеличилось более чем на 50 процентов. Решение по безопасности от Индорс Навигейшн с поддержкой IoT создает надежную систему оповещения в режиме реального времени с привязкой к положению в здании больницы, которая предотвращает перерастание угроз в насильственные ситуации, предоставляя медицинским работникам возможность незаметно отправлять оповещения группе безопасности с помощью кнопки быстрого доступа на бейдже.

После нажатия бейдж немедленно сообщает о местонахождении сотрудника на карте диспетчеру службы безопасности. Решение также интегрируется с традиционными системами безопасности, сервисами управления видео, контроля доступа, а также различными сторонними приложениями с API.

Выбор лучшего решения для вашей больницы

При выборе навигационного решения нахождение стратегического партнера с комплексным набором решений упрощает расширение системы с течением времени для других аспектов эксплуатации предприятия. Во многих медицинских учреждениях, увидев информацию, обеспечиваемую RTLS, и ощутимую отдачу от первоначальных инвестиций, медицинские бригады и руководство поощряются к дальнейшему развитию своих RTLS. Ранние инвестиции в правильного стратегического партнера позволяют руководству улучшить существующую системную инфраструктуру, чтобы лучше поддерживать медицинских работников и пациентов.

Последние два года спрос на услуги здравоохранения ростет в геометрической прогрессии и нет никаких признаков его замедления. Навигационные решения для помещений, работающие на устройствах с поддержкой IoT, является важным ресурсом для здравоохранения, безопасности и эффективности медицинских работников. В здравоохранении нужны решения по автоматизации рабочих процессов, которые помогут персоналу работать эффективнее. Этот подход улучшает результаты и безопасность пациентов, одновременно снижая операционные затраты на оказание помощи.

Глобальная сеть с низким энергопотреблением: выбор наилучшего варианта позиционирования

Глобальная сеть с низким энергопотреблением (LPWAN) впервые появилась в результате необходимости уменьшить размеры и стоимость устройств IoT, сохраняя эффективность работы от  батарейки. Обеспечивая дальнюю связь с низким энергопотреблением и низкой пропускной способностью, сети LPWAN удовлетворяют рабочие потребности многих вариантов использования IoT. Они снижают как стоимость, так и расход батареи устройств, что не только продлевает срок службы, но также уменьшает размер накладных расходов. Во многих из этих вариантов использования производительность зависит от одной важной функции: возможности точного определения местоположения. Эти методы определения местоположения могут включать в себя GNNS, позиционирование Wi-Fi и или другое.

Ожидается, что большая часть будущего роста устройств IoT будет приходиться на маломощные глобальные сети. К  2025 году ожидается, что более 2 миллиардов устройств  будут подключены через LPWAN.

Существует несколько различных сетей , таких как NB-IoT, LoRaWAN, Sigfox или LTE Cat-M, каждая из которых предлагает эти уникальные возможности. У этих сетей есть разные варианты использования, включая решения для отслеживания активов, инфраструктуры умного города и интеллектуальных измерений. Давайте обсудим, как выбрать лучший вариант позиционирования в зависимости от потребностей использования.

LoRaWAN: Спецификация глобальной сети с низким энергопотреблением

Глобальные сети с низким энергопотреблением имеют больший радиус действия, чем традиционные мобильные сети, что позволяет им передавать небольшие объемы данных на устройство с меньшими затратами. LPWAN идеально подходят для случаев, когда множество очень маленьких недорогих устройств периодически передают и получают небольшие объемы данных.

LoRaWAN — это спецификация LPWAN, предназначенная для беспроводных устройств с питанием от батареек в региональной или глобальной сети. Идеальный вариант использования LoRa, или радиосвязи дальнего действия, включает в себя небольшие промышленные устройства, которые нечасто передают небольшие объемы данных и перемещаются в пределах области, где развернута инфраструктура LoRa. От уменьшения счетов за электроэнергию, умного освещения и оптимизации сбора отходов, до интеллектуальных измерений, цепочек поставок и логистики — возможности LoRaWAN многочисленны. Тем не менее, эти варианты использования в значительной степени зависят от местоположения для правильной работы.

LoRaWAN — это спецификация LPWAN, предназначенная для беспроводных устройств с питанием от батареек в региональной или глобальной сети. Идеальный вариант использования LoRa, или радиосвязи дальнего действия, включает в себя небольшие промышленные устройства, которые нечасто передают небольшие объемы данных и перемещаются в пределах области, где развернута инфраструктура LoRa. От уменьшения счетов за электроэнергию, умного освещения и оптимизации сбора отходов, до интеллектуальных измерений, цепочек поставок и логистики — возможности LoRaWAN многочисленны. Тем не менее, эти варианты использования в значительной степени зависят от местоположения для правильной работы.

Технология определения местоположения для маломощных сетей большой площади

LoRa позволяет сторонним приложениям использовать встроенную технологию определения местоположения, за счет разницы по времени прибытия сигнала (TDOA). Определяется положение устройств использующих беспроводные шлюзы LoRa. Локация мобильных телефонов и устройств с помощью TDOA была разработана более 20 лет назад.

Эта работа привела к разработке большого портфеля интеллектуальной собственности, в котором запатентовано множество методов и систем для реализации TDOA. За прошедшие годы TDOA был адаптирован для поддержки собственных алгоритмов определения местоположения LoRa TDOA для IoT. Поскольку шлюзы могут собирать и передавать информацию по времени, устройства могут быть обнаружены путем сравнения времени поступления сигналов на несколько шлюзов. Точность TDOA в значительной степени зависит от плотности развертывания маломощных базовых станций глобальной сети. Как уже упоминалось, что это сильно зависит от географии (город или пригород и т. д.).

Возможности передачи LoRa с малым радиусом действия означает, что сетевые узлы разнесены далеко друг от друга, это более выгодно с точки зрения затрат на развертывание, но точность падает. Именно здесь на помощь приходят GNSS или Wi-Fi, которые обеспечивают наиболее точные и выгодные возможности определения местоположения.

Позиционирование GNSS и Wi-Fi: преимущества и недостатки

Спутниковые методы определения местоположения, такие как Глобальная навигационная спутниковая система (ГНСС). Во-первых, давайте рассмотрим одно сильное преимущество: устройства GNSS очень точны в областях, где спутники могут быть в прямой видимости, например, на открытом воздухе. Теперь перейдем к недостаткам.

Недостатки ГНСС:

  • Не очень точно в помещении
  • Не очень точен в плотной городской среде, например, в большинстве городов.
  • Чипсеты и приемники GNSS могут быть дорогими
  • Может быстро разрядить аккумулятор устройства.

Позиционирование Wi-Fi – это еще один вариант определения местоположения, использующий существующую инфраструктуру и точки доступа Wi-Fi. Для определения местоположения Wi-Fi устройство должно сканировать ближайшие точки доступа и передавать информацию через LoRa, где маломощная глобальная сеть может определить местоположение устройства. Устройство должно видеть точку доступа Wi-Fi, но не обязательно к ней подключаться.

Преимущества позиционирования Wi-Fi

  • С одной стороны оптимален, поскольку его можно комбинировать с другими сигналами для создания лучшей системы определения местоположения по сравнению с отдельным решением.
  • Обеспечивает возможность и среднюю точность
  • Экономия в затратах, поскольку для среднего уровня точности не требуется большого числа шлюзов.
  • Может достигать точности 5-10 метров в городских условиях.

Недостатки позиционирования Wi-Fi

  • Высокое потребление сканированием Wi-Fi по сравнению с TDOA.
  • Низкая точность определения местоположения в сельской местности из-за меньшего количества точек доступа.

В случаях использования, когда точное отслеживание местоположения имеет решающее значение, позиционирование по Wi-Fi является явным приоритетным. Сочетание Wi-Fi с определением местоположения на основе глобальной сети с низким энергопотреблением повышает общую точность и надежность определения местоположения в общей сети. Так же добавление определения местоположения по Wi-Fi в систему расширяет зону действия устройств и обеспечивает более высокую точность определения местоположения.  Эти преимущества делают Wi-Fi оптимальным выбором как для мелких, так и для крупных площадей.

Заключение

Глобальные сети с низким энергопотреблением работают на снижение потребления устройств. Однако производительность этих сетей зависит от возможностей точного определения местоположения. Выбор правильного варианта позиционирования обеспечит правильное функционирование. Когда необходимо точное отслеживание местоположения, следует использовать позиционирование Wi-Fi.

Для более подробной информации переходите на наш сайт – https://indoorsnavi.pro/solutions/

Wi-Fi для внутреннего позиционирования

Wi-Fi широко доступен в закрытых помещениях, поэтому может показаться логичным выбором как основное решение для систем позиционирования внутри помещений. Но у него есть недостатки в плане безопасности и точности. Тем не менее, если использовать снятие радио-отпечатков сигнала (finger prints), дополнить датчиками и усилить безопасность, WiFi становится хорошим вариантом для подключения систем позиционирования внутри помещений.

Сейчас обсудим использование Wi-Fi для  отслеживания объектов внутри помещений. Находитесь ли вы в местной кофейне, дома или в офисе, Wi-Fi есть везде. Возможность отслеживать активы с помощью WiFi очень интересна, потому что сетевая инфраструктура уже развернута и стандартизирована. Сети Wi-Fi относительно дешевые, просты в настройке и незаметны для посетителей. Для крупных помещений, где GPS не дает высокой точности, с помощью Wi-Fi находится не плохая альтернатива. Давайте углубимся в то, что такое файфай и как внутренние системы позиционирования используют это подключение.

Что такое Wi-Fi?

WiFi – это локальная беспроводная сеть, которая использует радио-волны для передачи данных, обычно из Интернета.  Обычно WiFi радио-сигнал должен использовать для связи стандарт IEEE 802.1. Существует несколько версий WiFi, как определено в спецификациях IEEE, такие как радио-волны с частотой 2,4 ГГц и 5 ГГц. Wi-Fi обычно используется для передачи больших объемов информации. Он имеет скорость передачи до нескольких гигабит в секунду.

Как Wi-Fi отслеживает местоположение?

Существует несколько способов отслеживания объекта с поддержкой Wi-Fi в помещении. Двумя основными методами являются RSSI и снятие радио-отпечатков. RSSI (или индикация мощности принимаемого сигнала) WiFi обратно пропорционален расстоянию. В сочетании с  трилатерацией RSSI можно использовать для приблизительного определения местоположения вашего актива. Однако измеренный RSSI сигнала может быть более слабым из-за препятствий или отражений, что приведет к неточным измерениям RSSI и, следовательно, определению местоположения.

Для значительного повышения точности можно использовать технологию, называемую снятием радио-отпечатков. При этом используют заранее измеренную информацию об RSSI с привязкой к известному местоположению для определения положения актива с учетом его текущих значений RSSI. Радио-отпечатки сильно зависят от окружающей среды, поэтому при перемещении стула или стола радио-отпечаток необходимо будет обновить. В дополнение к RSSI и снятию радио-отпечатков для определения местоположения можно использовать угол прибытия (AoA) и время полета (ToF). Хотя эти методы точны, они требуют дорогостоящего оборудования, нескольких антенн и синхронизации.

Преимущества

Основными преимуществами WiFi являются доступность, большой радиус действия и высокая скорость передачи данных. В некоторых случаях в помещении или на этаже может быть несколько точек доступа WiFi. В целом, чем больше точек доступа Wi-Fi, тем выше будет точность отслеживания внутри помещений. Для некоторых приложений затраты на инфраструктуру для реализации сети Wi-Fi для отслеживания активов могут быть минимальными. Кроме того, Wi-Fi имеет очень большую дальность до 150 метров, что намного больше, чем у Bluetooth.

Недостатки

Одним из основных недостатков Wi-Fi является его точность, которая составляет порядка 10-15 метров,  что не всегда подходит для точного определения местоположения, например Bluetooth дает точность 3 метра. Однако точность может составлять тоже 3 м при использования алгоритма со снятии радио-отпечатков, при значительном количестве точек доступа Wi-Fi или объединении данных отслеживания с другими технологиями и датчиками. 

Еще одним недостатком использования Wi-Fi являются проблемы с безопасностью. Wi-Fi — настолько распространенная технология, что она уже подверглась многочисленным взломам. Безопасность всегда будет проблемой для WiFi, но всегда будут компании, работающие над защитой от вредоносных атак.

Так же недостатком вайфай является большая задержка сигнала, из-за чего координата с положением будет передаваться только через 1-2тсекунды.

Заключение

Wi-Fi является рабочим решением для отслеживания материальных активов в помещении. Для бизнес-офиса, торгового центра или вуза Wi-Fi был бы идеальным недорогим решением для отслеживания активов внутри помещений. Хотя проблемы с точностью и безопасностью могут препятствовать, эти недостатки можно нивелировать с помощью таких методов, как снятие радио- отпечатков, подключения дополнительных датчиков и усиление безопасности. Будем надеяться, что в дальнейшем отслеживание в помещении будет более распространенным, учитывая широкое использование Wi-Fi.

Для более подробной информации переходите на наш сайт – https://indoorsnavi.pro/wifi-radar/

#secondary