مقدمه

RTLS مخفف Real Time Location System  است. به عبارت دیگر یک سامانه مکان‌یابی محیطی مبتنی بر RFID است که هر کس و هرچیزی را در یک منطقه‌ی تعریف شده که توسط فرکانس رادیویی خاصی تحت پوشش است، موقعیت‌یابی می‌کند. شرکت‌هایی که به دنبال راهی بهتر برای نظارت بر پرسنل و تجهیزات خود هستند، می‌توانند با کمک آن، موقعیت‌ها را در دست داشته باشند. این فن‌آوری منحصر به فرد و نوآورانه به سرعت در حال اجرا توسط بسیاری از صنایع در سراسر جهان است. با توانایی پیگیری دارایی‌ها و تحرک کارکنان به صورت بلادرنگ، با استفاده از تجهیزات سخت‌افزاری و نرم‌افزار نظارت بر مکان، مزایای امنیتی و بهره‌وری برای شرکت‌ها و سازمان‌ها، به ارمغان آورده می‌شود.

چیستی سامانه RTLS

سامانه مکان‌یابی بلادرنگ، پاسخی است به نیاز به نظارت بر وضعیت یا حرکت، افراد یا دارایی‌ها بر روی زمین. این دارایی‌ها ممکن است تولیدات یک کارخانه باشند یا وسایل نقلیه همانند لیفتراک یا … یا مهمان‌ها یا مراجعین یک سازمان یا کارشناسان و کارمندان. دلایل ردگیری نیز متنوع است، گاهی برای جلوگیری از سرقت و امنیت و گاهی بر دسترسی سریع و دقیق.

RTLSچگونه کار می‌کند؟

هر سامانه RTLS ترکیبی است  از سخت‌افزار و نرم‌افزار  برای ایجاد یک شبکه مکان‌یابی داخلی. این سامانه از چند برچسب‌خوان (Reader) با پوشش کامل محوطه‌ی مورد نظر تشکیل شده است که سیگنال‌های رادیویی ارسالی را از برچسب‌های فعال (Active Tags)، که به تجهیزات یا افراد مورد ردگیری وصل هستند، دریافت می‌کنند. این برچسب‌ها که ممکن است توسط افراد به صورت گردن‌آویز یا دستبند استفاده شوند، حاول اطلاعات مهم در مورد مکان و وضعیت فرد یا شی‌ء در محوطه‌ی مورد نظر هستند و اطلاعات مربوطه را برای پردازش، به نرم‌افزار RTLS مرکزی ارسال می‌کنند.

 

نرم افزار RTLS

نرم افزاری که هر شرکت تولیدکننده‌ی سامانه‌ی مکان‌یابی بلادرنگ عرضه می‌کند، مهمترین بخش به حساب می‌آید. این نرم‌افزار اطلاعاتی را پردازش می‌کند که توسط برچسب‌خوان‌ها فراهم شده است و بدین ترتیب موقعیت را محاسبه کرده و به بهترین شیوه آن را نمایش می‌دهد. چنین نرم‌افزاری می‌تواند یک نقشه از محل کار را با نمایش زنده پرسنل و محل تجهیزات نشان دهد. نرم‌افزار حتی می تواند کارمندانی که از محدوده دور می شوند را مشخص نماید و هشداری صادر نماید یا از سرقتی جلوگیری کند. علاوه بر آن، چنین نرم‌افزاری می‌تواند مجموعه‌ای از گزارش‌های ساختیافته و قابل جستجو، به مشتری عرضه کند.

اگر به عنوان مثال، سامانه‌ی مکان‌یابی بلادرنگ، برای ردگیری کارشناسان یا اموال یا کالا‌های یک شرکت باشد، گزارشات آن می‌توانند مشتمل بر موارد زیر باشند:

1. تاخیر و یا غیبت هر کارمندی را نشان دهد
2. نشان دهد که آیا کارمندان در محل کار اختصاصی خود مستقر می‌مانند یا نه
3. نشان دهد که هر کدام از وسایل حمل و نقل اشیا، چه تعداد شی جابجا می‌کنند
4. نشان دهد که تجهیزات و خودروها به درستی استفاده شده یا تعمیر می‌شوند؟
5. سرعت حمل و نقل وسایل نقلیه را و زمانی که حوادث خطرناک رخ داده باشد مشخص کند

این فقط چند مورد از گزارش های بسیار متنوعی است که نرم افزار RTLS جامع، می‌تواند برای شرکت‌ها عرضه کند.

سخت افزار RTLS

از آنجا که اکثر سخت‌افزارهای RTLS در محیط‌های صنعتی نصب می‌شوند، باید طول عمر و دوام کامل در برابر آسیب را داشته باشند. برچسب‌های RFID که مبنای ردگیری درین سامانه هستند، به طور خاص برای مقاومت در برابر آسیب‌های روزمره ناشی از سقوط وخطرات مشابه ساخته سفارشی شده‌اند. جنس با دوام، همراه با اتصالات بسیار ایمن در داخل، قطعات الکترونیکی را ایمن نگه می‌دارد. اغلب از برچسب‌های RFID، ویژگی مقاومت محیطی IP67 دارند و مخصوص استفاده در فضای بیرون و یا محیط‌های خشن هستند. این دستگاه ها به گونه‌ای هستند که محکم وضد آب بوده  و از گرد و غبار، شن و خاک و حتی مواد شیمیایی، آب و … در امان هستند. این موارد برای برچسب‌خوان‌های RFID که در سراسر محیط کار نصب می‌شوند نیز صادق است. برچسب‌خوان‌ها همچنین باید در برابر تغییرات آب و هوایی در فضاهای باز مانند باد، باران و برف مقاوم باشند. بسته به اینکه چقدر مایل هستید در برچسب‌های فعال RFID خود قابلیت داشته باشید، می‌توانید از ویژگی‌های مختلفی که موجب بهبود ایمنی پرسنل، جلوگیری از آسیب به تجهیزات و ارائه اطلاعات مهم برای کارکنان می‌شود بهره ببرید. به عنوان مثال، استفاده از RFID برای پیاده‌سازی RTLS در یک پالایشگاه، ممکن است نیاز به استفاده از تجهیزات ضدانفجار داشته باشد.

برخی از ویژگی های برچسب های فعال RFID و برچسب‌خوا‌ن‌های RFID مرتبط مورد استفاده در RTLS عبارتند از:

1. نمایش دما و رطوبت محیط
2. تشخیص سطح گاز (CO, H2S, NO , O2  و CO2 )
3. هشدار تأخیر زمانی سرویس‌دهی نگهداری و یا تعمیرات یا ارتقا
4. نظارت بر دمای فعلی موتور و سایر اجزاء تجهیزات
5. اخطار در صورت توقف خارج از محدوده‌ی زمانی تعریف شده برای یک کارمند
6. گزارش سرعت وسایل در حال نقلیه و میزان مصرف سوخت آن‌ها
7. سایر موارد قابل تطبیق حسب نیاز (مثلا در یک زندان، برچسب‌ها قابلیت اطلاع‌رسانی در صورت کنده شدن داشته باشند)

برخی کاربردهای رایج RTLS

این فناوری در بسیاری از زمینه‌های کسب و کار و صنعت، استفاده دارد که در ادامه به برخی از مهم‌ترین آن‌ها اشاره می‌شود:

۱٫ در معادن

کار در عمق زمین و یا در یک معدن روباز مانند معدن سنگ که در آن انفجار دینامیت رخ می‌دهدمی‌تواند بسیار خطرناک باشد. با RTLS در محل، می‌توان در همان زمان، ایمنی کارکنان و تولید را بهبود بخشد. برچسب های RFID فعال سبب به‌روزرسانی سریع و به‌موقع از سرعت و موقعیت وسایل نقلیه و تجهیزات می‌شوند. سامانه همچنین می‌توانند مقدار مواد خام را بر اساس تعداد بارهایی که توسط برچسب‌خوان‌ها در نقاط خاص رویت می‌شود، پیگیری کند. برچسب‌های RFID که توسط پرسنل پوشیده می‌شود می‌توانند به روزرسانی در زمان واقعی از مکان، حرکت و حتی در صورتی که یک کارگر زخمی و متوقف می‌شود را فراهم کند. مثلا سامانه به مسئولین تعیین شده هشدار می‌دهد که یک کارگر در طول مدت مشخصی حرکت نکرده است.

۲٫ در پالایشگاه

امداد سریع فرد دچار مشکل، از مهم‌ترین رسالت‌های RTLS در پالایشگاه‌ها به حساب می‌آید. زمانی که رویدادی مانند نشت یک گاز سمی یا انفجار و آتش‌سوزی در پالایشگاه رخ می‌دهد، مهم‌ترین نکته در نجات جان افراد، موقعیت‌یابی دقیق، برای رسیدن به ایشان در کمترین زمان است. همچنین این امر حتی برای ایمنی پرسنل نجات نیز مهم است زیرا در شرایط بحرانی باید کمترین میزان حضور در محل‌های خطرناک را داشته باشند و مأموریت خود را در کمترین زمان به انجام رسانند.

۳٫ در انبار مشغول

ردگیری کالا در انبار عمدتا توسط فرکانس‌ UHF و با برد خواندن کمتر از ۱۰ متر، در درب‌ انبار صورت می‌گیرد تا آمار دقیق موجودی را برای مدیران میسر کند. اما این به معنی بی‌نیازی از RTLS برای انبارهای حساس نیست. جایی که نیاز است لیفتراک‌ها و تجهیزات مهم حمل و نقل را در فواصل چند ده و بلکه چندصد متری رد گرفت. به‌روزرسانی لحظه‌ای از موقعیت وسایل نقلیه، علاوه بر اطلاع از استفاده‌ی بهینه‌ی آن‌ها، سبب هشدار و جلوگیری تصادفات ناخواسته نیز می‌شود.

۴٫ همایش‌ها و سمینارها

اطلاع از حضور و مکان حضور اشخاص مهم در سمینارها و همایش‌ها در فضاهایی که چندصد متر مربع وسعت دارند. هم برای برگزار کنندگان و هم برای شرکت‌کنندگان در چنین همایش‌هایی اهمیت بسیار دارد. از اصلی‌ترین کاربردهای چنین ردگیری برای برگزار کنندگان، امنیت افراد و اطلاع از آخرین مکان حضور ایشان است. ورود به سالن جلسات به صورت خودکار توسط یک نمایشگر، به سایرین اطلاع داده می‌شود تا بتوانند به ایشان مراجعه نمایند یا حضور ایشان را مد نظر قرار داشته باشند.

۵٫ بیمارستان‌ها و بیماران خاص

برخی بیماران مانند بیماران دارای اختلات حافظه یا ناتوانی حرکتی، ممکن است به سادگی در نقاطی در بیمارستان به دام بیفتند و تا ساعت‌ها از حضور ایشان خبری نباشد و پرستاران برای کمک به ایشان مراجعه نکنند. در چنین صورتی، RTLS با پوشش حداکثر محیط، کمک خواهد کرد تا سامانه‌ی نرم‌افزاری مربوطه، در صورت رخداد تعریف شده برای سامانه (مانند عدم تحرک فرد در خارج از محدوده‌ی تعیین شده)، بلافاصله، نگهبانان را آگاه کند. شکل زیر، کاربردهای مختلف RTLS در بیمارستان، اعم از ردگیری بیمار، کارمندان، اموال و شناسایی نوزاد را نشان می‌دهد.

 

 

 

۶٫ زندان‌ها

گزارشات متعدد از قتل و فرار در زندان‌ها، نیاز به ردگری زندانیان با فن‌آوری‌های پیشرفته را حیاتی می‌سازد. با کمک RTLS می‌توان از آخرین ملاقات‌های یک فرد دچار حادثه در زندان آگاهی یافت تا افراد مقصر را پیدا نمود. همچنین در صورت رفتار مشکوک زندانیان یا خروج ایشان از محوطه‌های تعیین شده، با هشدار به موقع و مراجعه سریع زندانبانان، از بسیاری از مشکلات امنیتی جلوگیری خواهد شد. همانطور که قبلا اشاره شد، برچسب‌های RFID در چنین حالتی، از نوع ضدخرابکاری هستند و در صورت مخدوش یا کنده شدن، بلافاصله مسئول مربوطه را آگاه می‌نمایند.

نتیجه‌گیری

RTLS که فرکانس کاری آن در حیطه‌ی Microwave (معمولا ۲٫۴ GHz) است، گرچه در نگاه اول بسیار ایده‌آل به نظر می‌رسد اما یکی از موانع مهم فراگیر شدن آن، هزینه‌های بسیار زیاد نسبت به سایر فرکانس‌ها مانند UHF است. آنچه RTLS را بسیار مطلوب می‌سازد، ردگیری در فواصل زیاد و به صورت دقیق است. اما چنین امکانی، همراه با هزینه‌ی بسیار زیاد سخت‌افزار و نرم‌افزار است. بعلاوه تگ‌ها زمخت و دارای باتری هستند و در بهترین حالت، هر دو سال یکبار باید باتری آن‌ها را تعویض نمود.

همچنین RTLS با GPS  دارای یک تفاوت اساسی است و آن، ردگیری در محیط‌های بسته و مسقف  با دقت در حد چند سانتی‌متر است.