Procurar por coisas perdidas pode prejudicar seus esforços de gestão enxuta. Isso não só desperdiça tempo, como também prejudica a produtividade. Um exemplo disso é que 37% dos enfermeiros que responderam a uma pesquisa afirmaram ter passado de uma a seis horas procurando por itens no trabalho. A mesma história se aplica a diversos profissionais, de engenheiros a operários comuns de fábrica. Com a tecnologia do sistema RTLS, ninguém mais precisa se preocupar em procurar seus itens. O mundo dos sistemas de rastreamento de localização em tempo real está em constante mudança, com novos casos de uso surgindo com frequência. Para sua sorte, você acabou de chegar ao lugar certo se é novo no setor. Continue lendo para saber mais sobre sistemas de rastreamento de localização em tempo real:
Um sistema de rastreamento em tempo real é uma combinação de soluções tecnológicas que ajudam a rastrear automaticamente a localização de ativos específicos, tudo em tempo real. Geralmente, funciona com a colocação de etiquetas no item ou ativo que precisa ser rastreado. Dessa forma, um gerente pode saber facilmente onde encontrar o objeto, seja um pacote, pessoas, máquinas de grande porte ou equipamentos.
Assim que o ativo etiquetado se move, as etiquetas enviam os dados de localização para receptores posicionados em locais específicos. Os dados recebidos pelos receptores fornecem informações suficientes sobre a localização da etiqueta, juntamente com o item etiquetado. A versão digital desses dados é armazenada no software RTLS.
Quando combinados com o software certo, esses dados podem fornecer muitas informações, incluindo mapas interativos, mapas de calor, ferramentas de localização e painéis. No entanto, a eficácia de cada solução dependerá dos recursos oferecidos por seu software.
Ao identificar a localização específica de itens específicos, os processos podem ser simplificados. Isso também permite que os funcionários se concentrem em tarefas mais intensivas, em vez de gastar tempo valioso procurando ativos. Diferentes setores precisarão rastrear itens diferentes, e os requisitos essenciais da solução RTLS variam de acordo com o setor.
O RTLS foi idealizado por três pessoas: Jay Web, da PinPoint, Tim Harrington, da WhereNet, e Jay Werb, da AIM. O objetivo era criar uma tecnologia que combinasse os recursos de identificação automática de etiquetas RFID ativas com a capacidade de exibir as informações na tela de um computador.
Eles criaram o conceito na feira ID EXPO, onde a WhereNet e a PinPoint apresentaram exemplos reais de sistemas RTLS de uso comercial. No início, a tecnologia RTLS era cara demais para empresas comuns, e agências governamentais e militares eram os principais adotantes.
Foi no início da década de 1990 que essa tecnologia chegou aos usuários finais comerciais, com três instituições de saúde nos EUA instalando o primeiro sistema comercial de localização RTLS em tempo real. Desde então, novas tecnologias surgiram, tornando possível a aplicação do RTLS em aplicações de tags passivas.
Ao contrário do GPS, o RTLS não oferece cobertura global. Em vez disso, é usado em ambientes internos ou em áreas de interesse confinadas. Suas etiquetas são fixadas em itens móveis que precisam ser rastreados, com o transmissor ou receptor sendo usado como pontos de referência. Os transmissores e receptores geralmente estão espaçados ao longo da área de interesse. Na maioria dos casos, ter mais pontos de referência RTLS significa que seu sistema fornecerá maior precisão de localização até o ponto em que suas limitações tecnológicas forem atingidas. Existem dois elementos principais de projeto para sistemas RTLS:
Em sua forma mais simples, a localização de pontos de estrangulamento depende da recepção de sinais de identificação de curto alcance provenientes de uma etiqueta móvel por uma rede sensorial por meio de um único leitor fixo, o que ajuda a indicar a localização do item em relação à etiqueta e ao leitor. Alternativamente, a etiqueta móvel pode receber o identificador do ponto de estrangulamento antes de ser retransmitido para um processador de localização, geralmente com a ajuda de um segundo canal sem fio.
A precisão do sistema de localização normalmente dependerá do alcance esférico do receptor ou do transmissor de ponto de estrangulamento. O uso de tecnologias direcionais ou antenas, como ultrassom e infravermelho, que normalmente são bloqueadas por divisórias, pode facilmente fornecer suporte para pontos de estrangulamento de diversas geometrias.
Nesse caso, os sinais de identificação de uma etiqueta serão recebidos por diversos leitores dentro de uma rede sensorial. A rede então estima a posição da etiqueta com a ajuda de um algoritmo de localização como multilateralismo, trilateração ou triangulação.
Alternativamente, a etiqueta pode receber os sinais de ID de múltiplos pontos de referência RTLS antes de retransmiti-los a um processador de localização. A distância entre os pontos de referência dentro da rede sensorial precisa ser conhecida para tornar a localização de itens ou ativos o mais precisa possível. A última maneira de calcular a localização relativa é quando as etiquetas em itens móveis se comunicam diretamente entre si antes de retransmitir os dados a um processador de localização.
A triangulação de RF estima a localização de uma etiqueta usando o ângulo em que cada sinal de RF atinge múltiplos receptores. Por outro lado, a trilateração de RF localiza etiquetas estimando os alcances dos diferentes receptores. Como existem múltiplas obstruções que podem distorcer o alcance estimado, como paredes e móveis, a localização baseada em estimativas é frequentemente avaliada de acordo com a precisão em alcances específicos. Por exemplo, pode-se dizer que um sistema oferece 90% de precisão em um alcance de dez metros.
Os padrões técnicos e de aplicação variam entre as plataformas RTLS, mas todas as plataformas compartilham os mesmos componentes básicos de software e hardware:
Embora diferentes sistemas de rastreamento ofereçam recursos variados, cada solução RTLS certamente oferecerá registro de longo prazo e rastreamento em tempo real. Elas podem ter outros recursos, como a configuração de uma cerca geográfica. Cercas geográficas são projetadas para atuar como limites virtuais cujos receptores RTLS de suporte enviarão alertas caso um item ou pessoa marcada os ultrapasse.
O hardware RTLS precisa estar em comunicação com os dispositivos de rastreamento para que as soluções RTLS funcionem. Os dispositivos que estarão em comunicação constante com os rastreadores são chamados de âncoras e precisam ser posicionados estrategicamente em diferentes partes do local de interesse, como edifícios.
O número de âncoras a serem usadas em um local específico depende dos tipos de rastreadores utilizados. Caso você esteja usando RFID ativo, precisará usar menos âncoras para cobrir um espaço grande. Por outro lado, mais âncoras precisarão ser instaladas se você estiver usando BLE e RFID passivo.
Soluções RTLS podem facilmente gerar preocupações com privacidade e segurança. O fato de permitirem que gerentes rastreiem a localização dos funcionários pode ser percebido como uma invasão de privacidade. Elas permitem que as pessoas não apenas rastreiem dados de localização em tempo real, mas também extraiam insights de dados históricos de localização. É por isso que inúmeras regulamentações foram desenvolvidas recentemente, como o GDPR, que visam aprimorar a privacidade e a segurança.
Por exemplo, essas regulamentações limitam o tipo de dados que uma organização pode armazenar sobre alguém, bem como a forma como os utiliza. Embora os efeitos dessas regulamentações possam ser limitados em ambientes organizacionais, elas são um bom ponto de partida. Além disso, podem fornecer cobertura suficiente quando combinadas com outras regulamentações internas de privacidade.
O fato de as soluções RTLS adicionarem outro ponto de entrada ao ecossistema de TI de qualquer organização torna essencial o foco em sua postura de segurança. As organizações devem adquirir soluções de fornecedores de RTLS com sólido histórico em segurança cibernética e implementar suas próprias estratégias internas de segurança para se manterem protegidas contra ameaças de violação de dados.
O Sistema Global de Navegação por Satélite (GNSS) oferece ampla cobertura em escala global com a ajuda de um sistema de satélite, tornando-o ideal para rastreamento em ambientes externos. O uso do GNSS para rastreamento e monitoramento de localização exigirá a combinação de satélites com etiquetas GNSS que possuam conectividade Bluetooth, Wi-Fi ou celular. Um dispositivo inteligente ou etiqueta GNS receberá dados de vários satélites em órbita sobre sua localização e horário. Em seguida, ele usa esses dados para identificar a localização do dispositivo móvel antes de enviá-los para um banco de dados em nuvem ou para um computador host.
O fato de o Bluetooth ser uma tecnologia padrão o torna uma das melhores tecnologias para implementação de RTLS. Você precisará configurar principalmente Etiquetas ou beacons Bluetooth RTLS na área de interesse, onde transmitirão informações para receptores em dispositivos inteligentes ou outros beacons e tags BLE RTLS. O receptor então retransmite os dados para um gateway que os envia para um banco de dados em nuvem ou para um computador host.
RTLS baseados em infravermelho são ideais para situações que exigem alta precisão em nível de ambiente e baixos custos de implantação. Como as ondas infravermelhas não atravessam paredes, a tecnologia só pode ser usada em ambientes pequenos, mas combiná-la com Bluetooth e Wi-Fi pode superar essas limitações. Os receptores infravermelhos, instalados em locais específicos, captam o sinal de cada etiqueta antes de retransmiti-lo para um banco de dados em nuvem/rede do computador host via Wi-Fi ou LAN.
Existem dois tipos de tecnologias RFID: RFID ativa e passiva. Esta última não possui fonte de energia interna e depende das ondas eletromagnéticas dos leitores RFID para ser alimentada. A primeira possui sua própria fonte de energia, o que lhe permite transmitir um sinal constantemente. Ambos os sistemas podem ser usados em rastreamento de localização, sendo o RFID ativo ideal para o rastreamento da localização de ativos em tempo real, enquanto o último é ideal para controle de acesso e controle de estoque.
Essa tecnologia é ideal para posicionamento em nível de sala, já que as ondas ultrassônicas não conseguem atravessar paredes, semelhante à radiação infravermelha. No entanto, ela difere da radiação infravermelha por utilizar o som para localizar o ativo. Os receptores possuem microfones que captam o som enquanto sintonizados na banda de frequência ultrassônica.
Dispositivos RTLS UWB frequentemente enviam energia de radiofrequência para o ambiente com o objetivo de serem captados pelos receptores. Para melhorar a precisão em grandes áreas, muitos receptores precisam ser posicionados próximos uns dos outros, com sub-receptores entre eles. Isso ocorre porque os sinais das etiquetas são curtos, tornando essa opção ideal para rastreamento preciso de localização em nível de zona e sala.
Esses sistemas utilizam câmeras e imagens em tempo real/ao vivo para monitorar pessoas e ativos. As câmeras de última geração podem ser equipadas com tecnologias adicionais, como Bluetooth ou Wi-Fi, para permitir que o sistema compartilhe imagens e dados de registro de data e hora com bancos de dados em rede/nuvem ou computadores host. A qualidade da solução RTLS depende muito da iluminação, da qualidade da câmera e da visibilidade.
O que torna esse tipo de solução RTLS ideal é que os usuários finais podem facilmente aproveitar pontos de acesso Wi-Fi preexistentes sem incorrer em custos adicionais de hardware. Dispositivos inteligentes ou tags RTLS Wi-Fi usam seus rádios Wi-Fi internos para retransmitir sinais para pontos de acesso Wi-Fi dentro de uma área. O sistema utiliza diversos indicadores de posicionamento para enumerar as distâncias dos pontos de acesso Wi-Fi.
O RTLS ideal a ser utilizado dependerá da finalidade pretendida. Entre eles:
Baseado em tecnologias de Wi-Fi ou banda ultralarga, este tipo de RTLS pode ajudar a identificar a localização exata de um item. É ideal para tarefas como gestão de estoque, que exigem a identificação da localização de um item com precisão de centímetros. A desvantagem é que essas soluções tendem a ser bastante caras e exigem muitas infraestruturas para atingir esse nível de precisão.
Este sistema não é tão preciso quanto o RTLS baseado em precisão, mas pode fornecer dados de localização com precisão de alguns metros. É ideal para situações em que a identificação da localização precisa de um ativo não é necessária. Por exemplo, ao procurar um aparelho de raio-X em um hospital, você só precisa saber em que sala ele está, mas não o local exato. Essas soluções tendem a ser mais baratas e exigem menos infraestrutura para otimização.
Alcance e Angulação
O método de alcance e/ou angulação usado para rastreamento de localização dependerá da tecnologia física que você utiliza. Às vezes, pode ser necessário combinar vários métodos de alcance e angulação. Os métodos de alcance e/ou angulação mais comuns incluem:
Erros e Precisão
Embora as soluções RTLS sejam excelentes no rastreamento de localização de ativos e pessoas, elas apresentam alguns erros. Alguns deles estão relacionados à física dos sistemas de localização, e pode ser difícil implementar quaisquer mudanças técnicas para melhorá-los. Conhecer as limitações de cada sistema é essencial para identificar a solução ideal para você:
A maioria dos sistemas RTLS precisa de uma linha de visão clara e direta, permitindo a identificação do ativo rastreado. Se não houver visibilidade suficiente entre os nós fixos e as etiquetas RTLS móveis, o mecanismo de localização não exibirá nenhum resultado. Por exemplo, os sistemas de localização por satélite exigem uma linha de visão entre o ativo e o satélite. Uma das melhores maneiras de superar o problema de visibilidade é implementar a impressão digital, o que pode exigir o uso de transmissores com saturação bastante alta.
Como os ativos podem mudar constantemente de localização, qualquer latência da solução em fornecer a nova localização pode resultar em um erro de localização falsa. Se uma solução tiver dificuldade em fornecer atualizações de localização com a rapidez necessária para um projeto, pode não ser a solução ideal para ele.
A estabilidade do resultado pode ser influenciada erraticamente por ruídos de diferentes fontes. Por outro lado, tentar fornecer uma aparência estável aumentará a latência, o que contradiz os requisitos de tempo real.
Como objetos que contêm massa possuem limitações para saltar, esses efeitos estão, em sua maioria, além da realidade física. O problema pode ser a modelagem inadequada do mecanismo de localização se o local do salto não for identificável com o próprio objeto. Esse efeito pode resultar de uma mudança na dominância das diferentes respostas secundárias.
Reflexões de caminho secundário enviesadas podem resultar em um objeto sendo relatado como em movimento. Esse efeito indica que há discriminação insuficiente do primeiro eco e pode ser resultado de uma média simples.
A Comissão Eletrotécnica Internacional (IEC) e a Organização Internacional de Normalização (ISO) trabalharam em conjunto para introduzir alguma padronização na indústria de RTLS. Isso garante alguma compatibilidade entre as soluções RTLS globalmente, ao mesmo tempo em que assegura a padronização dos níveis de qualidade. Todos os detalhes da padronização estão listados na série ISO/IEC 24730. Aqui estão as diversas normas publicadas:
Estas normas não pretendem estipular métodos especiais para medição de localização ou cálculo de dados de localização. Os métodos utilizados para tais tarefas incluem triangulação, trilateração ou abordagens híbridas comuns para cálculo trigonométrico de modelos esféricos ou planares em uma área terrestre. As normas visam apenas aprimorar a interoperabilidade entre soluções RTLS globais.
Embora a adoção de sistemas RTLS tenha aumentado, alguns desafios ainda a impedem.
A desinformação e a falta de conscientização têm impedido o crescimento do setor de RTLS. Alguns usuários ainda dependem de RFID passivo e códigos de barras em áreas onde os sistemas RTLS poderiam ser benéficos. Entre as regiões com os menores níveis de conscientização estão regiões em desenvolvimento, como a RoW e a APAC.
Por outro lado, embora algumas organizações possam implementar sistemas RTLS, elas não têm a expertise necessária para otimizar totalmente essas soluções. Os sistemas RTLS geralmente exigem técnicos altamente qualificados que possam lidar com dados espaciais e lidar com quaisquer problemas que possam surgir. A redução dessa barreira tem sido o motivo pelo qual os países da região Ásia-Pacífico estão adotando lentamente a tecnologia.
Fabricantes e prestadores de serviços têm a maior responsabilidade: garantir que o público tenha informações suficientes sobre a eficácia dessas soluções. Eles podem disseminar conhecimento por meio de feiras, workshops ou estratégias de marketing eficazes.
Embora os custos de instalação de RTLS variem de um setor para outro, eles geralmente são altos, mas acessíveis, especialmente com tecnologias de suporte específicas. Por exemplo, é mais barato instalar um sistema de localização em tempo real baseado em Wi-Fi do que sistemas RTLS baseados em Arduino e UWB, mas os custos de hardware são inversos. Por outro lado, é mais barato manter soluções em execução em BLE e UWB do que em Wi-Fi e RFID.
Instalar uma solução RTLS não é tão fácil quanto recebê-la diretamente do provedor de serviços. Em vez disso, são necessárias personalizações para garantir que ela se adapte às suas necessidades e ao seu ambiente específicos. Parte do motivo pelo qual as soluções são caras é que os custos com energia, cabeamento, infraestrutura, software e hardware geralmente são altos. A boa notícia é que os preços do hardware vêm caindo, abrindo caminho para uma adoção cada vez maior.
Embora o mercado global de RTLS tenha sido avaliado em US$ 1.7 bilhão em 2017, espera-se que ele valha US$ 13 bilhões até 2026 – um CAGR de 25%. O conhecimento da localização específica de recursos e ativos por meio do rastreamento automatizado de ativos pode ajudar as organizações a utilizar melhor seus recursos e, ao mesmo tempo, otimizar seu fluxo de trabalho. A crescente adoção de soluções RTLS está entre os motivos pelos quais se espera que o mercado apresente um CAGR tão alto. Quando combinado com os crescentes avanços tecnológicos e a redução dos preços de hardware, a adoção deve aumentar. Por exemplo, a introdução do Bluetooth 5 melhorará imensamente o setor.
Os componentes de hardware estão entre as partes mais importantes das soluções RTLS. No entanto, o custo de sensores, transmissores e tags é alto, o que tornou esse segmento um dos que mais gera receita no mercado. De fato, ele gera mais receita para os fabricantes do que serviços e software. A previsão é de que os preços de hardware caiam entre 2017 e 2026 (o período previsto). Embora isso reduza os valores de venda, resultará em um aumento no volume de vendas.
O Wi-Fi tem dominado o mercado global de RTLS, seguido de perto pela tecnologia RFID RTLS. Muitos fatores impulsionaram essa ampla adoção, incluindo a facilidade de implantação, seus baixos custos e a melhoria na largura de banda do Wi-Fi RTLS. Por outro lado, o RFID tem sido um campeão em ajudar os usuários a melhorar a eficiência e a eficácia operacional. Com a previsão de queda no custo do RFID RTLS, a demanda global por essa tecnologia poderá aumentar dentro do período previsto.
O setor de saúde continua a dominar entre os setores que utilizam soluções RTLS e espera-se que continue sendo um usuário dominante dentro do período previsto. Este setor consolidou sua posição por ser um dos primeiros a adotar soluções baseadas em RTLS. As soluções são utilizadas de diversas maneiras no setor, incluindo rastreamento de pessoal e pacientes, monitoramento da conformidade com a higiene das mãos, monitoramento de ativos e monitoramento ambiental. Como muitas instalações médicas perdem muito dinheiro substituindo itens perdidos, as soluções RTLS são extremamente necessárias no setor. Combinado com a crescente adoção e crescimento da IoMT, o setor de saúde deve manter sua posição como usuário dominante de soluções RTLS.
A América do Norte domina o atual mercado global de RTLS. A crescente aplicação das soluções no setor de saúde, aliada a iniciativas e apoio governamentais, impulsionou a adoção das soluções nessa região. No entanto, espera-se que a região APAC apresente a maior taxa de adoção, com sua Estima-se que o CAGR chegue a 27%.
A região da Ásia-Pacífico adotou e implementou a tecnologia RTLS em setores como manufatura, saúde e varejo. O Japão tem liderado a adoção na região, seguido de perto por países como China, Coreia do Norte e Austrália.
Há uma necessidade crescente de rastrear ativos em setores como defesa, saúde e manufatura. Na maioria dos casos, os ativos rastreados são equipamentos médicos, ferramentas, reboques e contêineres. Com a maioria das superpotências globais aumentando seus gastos militares, prevê-se que mais delas invistam em serviços de localização em tempo real.
A proliferação de smartphones em todo o mundo tem sido um grande impulsionador da adoção do RTLS. Diversos aplicativos dependem de informações de posicionamento em tempo real. Alguns ótimos exemplos incluem aplicativos de negócios e comunicação, aplicativos de saúde e bem-estar, aplicativos de jogos e aplicativos de conveniência pessoal. Por exemplo, para que os smartphones sejam usados para resposta a incidentes e gerenciamento de emergências, eles precisam contar com sistemas de localização em tempo real, que são úteis para identificar e rastrear a localização específica das pessoas.
Ao contrário de antes, quando os fornecedores ofereciam soluções fechadas, os credores modernos combinaram componentes e tecnologias para aprimorar o tipo de serviços que as soluções RTLS podem oferecer. Por exemplo, tem havido um ótimo relacionamento entre fornecedores de Bluetooth Low Energy e fornecedores de banda ultralarga, o que levou a melhorias na funcionalidade dos dispositivos. No caso dos fornecedores de beacons BLE, a maioria tem tentado estender as funcionalidades de firmware de seus dispositivos para aprimorar seus dispositivos de hardware. Com esses fornecedores buscando aprimorar o nível de precisão que cada dispositivo RTLS pode oferecer, eles expandem diretamente as áreas de aplicação da tecnologia, aumentando a taxa de adoção.
Há muito o que considerar e aprender ao implementar uma solução RTLS. Por exemplo, você deve começar definindo o problema que deseja resolver. Você também deve identificar as configurações tecnológicas que melhor resolverão o seu problema. Alguns outros fatores essenciais a serem considerados incluem:
Embora algumas dessas preocupações sejam fáceis de abordar por meio de uma sessão de brainstorming, outras exigirão a consulta a um especialista ou testes de campo da solução. De qualquer forma, conduzir um piloto de RTLS é essencial. Implementar o sistema em suas instalações por um curto período ajudará você a avaliar a aplicação real do sistema, bem como sua compatibilidade com seus requisitos específicos. Também pode ajudá-lo a identificar preocupações que você não sabia que precisava abordar.
Embora as soluções RTLS visem economizar dinheiro em qualquer setor em que sejam aplicadas, sua implementação exigirá os recursos e a infraestrutura adequados. Ao começar, encontrar a solução ideal e um parceiro de integração nem sempre é simples. Primeiro, você precisa definir o que deseja que o sistema alcance. Isso requer que você avalie seu desempenho, defina o orçamento para o investimento e agende diferentes compromissos. Em geral, as despesas incluirão:
Um dos fatores mais difíceis de determinar de imediato é o ROI, parte essencial do planejamento. Estabelecer uma estimativa aproximada do ROI pode ajudar você a tomar a decisão certa e responder a muitas perguntas. A vantagem dos provedores de RTLS modernos é que eles buscam maneiras de precificar seus produtos de forma competitiva.
Por exemplo, alguns fornecedores adiantam os custos essenciais, tornando os custos de manutenção e operação acessíveis. Outros subsidiam os custos de instalação ou hardware por meio de manutenção acessível a longo prazo. Determinar o custo total de propriedade nem sempre é fácil, mas você pode determiná-lo depois de identificar cada fator de custo e validar se o desempenho de um sistema atende ao uso pretendido.
Os diferentes tipos de soluções RTLS são diferenciados, com cada um apresentando características ligeiramente diferentes dos demais. Você deve considerar as soluções:
O desenvolvimento de tecnologias de apoio como 5 Bluetooth é bom para o setor de RTLS. Permite que as organizações encontrem novas áreas de uso. Graças a esses avanços, os sistemas RTLS estão prestes a ganhar adoção massiva nos próximos anos.
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