Todos conocemos las tecnologías de geolocalización en exteriores, como el posicionamiento por satélite (GPS, etc.), pero hoy en día las empresas buscan soluciones de posicionamiento en interiores que proporcionen una posición precisa de objetos o personas. Sin embargo, las señales de radio emitidas por los satélites tienen dificultades para atravesar paredes y obstáculos.
Para satisfacer esta creciente demanda y sus requisitos específicos, los fabricantes del mercado IIoT (Internet Industrial de las Cosas) tienden a ofrecer sistemas de posicionamiento en interiores (IPS: Indoor Positioning System) cada vez más potentes. Muchas de estas soluciones se basan en tecnologías ya existentes, pero la incorporación de bloques de construcción de software innovadores hace que los sistemas de posicionamiento en interiores sean cada vez más precisos.
Los IPS utilizan enfoques de localización que varían mucho en cuanto a precisión, coste, escalabilidad, robustez y seguridad. Para ayudarte a elegir la solución que mejor se adapte a tus necesidades, aquí tienes algunos criterios relevantes relativos a los sistemas de localización en interiores: precisión, cobertura y resolución de la localización, tiempo de actualización de la posición, costes de infraestructura y errores inherentes al tipo de tecnología utilizada.
Para comprender mejor las diferencias entre estas tecnologías de localización en interiores, empezaremos por examinar los distintos principios físicos implicados.
Para calcular la ubicación de un objeto o persona, los algoritmos extraen datos de posición de las señales de radio que circulan entre los nodos de referencia (posición fija y conocida), que sirven de referencia para localizar los nodos móviles. Sin embargo, no todos los algoritmos utilizan los mismos principios físicos. Podemos clasificarlos en 5 categorías principales:
Ahora que ya sabes qué criterios hay que tener en cuenta y tienes presentes los distintos principios físicos de la localización, nos gustaría examinar más detenidamente 4 tecnologías de localización en interiores.
La tecnología Bluetooth Low Energy (BLE ) se basa en un protocolo de comunicación inalámbrica de bajo consumo energético, que permite una localización en interiores rentable y fácil de desplegar. BLE se utiliza ampliamente para rastrear la posición de objetos o personas mediante balizas, que emiten una señal a intervalos regulares. Estas balizas, que suelen ser muy pequeñas y baratas, pueden instalarse en equipos o ser llevadas por personas.
BLE se basa en antenas receptoras que captan la señal emitida por las balizas y, en función de la intensidad de la señal recibida (RSSI), estiman la posición de las balizas en el espacio. Además, BLE es compatible con una gran variedad de dispositivos móviles, lo que facilita su integración en soluciones para gestionar flotas de equipos o localizar personal en tiempo real.
El objetivo de una red mallada es conectar en red un gran número de objetos conectados mediante una infraestructura muy sencilla que no requiere un controlador central. Para enviar información, los dispositivos comunican datos a través de varios rebotes. Los datos son recogidos por una pasarela, que a su vez envía los datos brutos a un servidor.
Algunos proveedores de soluciones, como Wirepas, han desarrollado innovadores bloques de software para optimizar la gestión de la red de objetos conectados. Esto aporta inteligencia a la toma de decisiones local, garantizando un funcionamiento optimizado en todo momento, así como una adaptabilidad sin igual a los cambios del entorno y de la red.
La tecnología Wirepas Mesh se basa en una red mallada de balizas/marcadores fijos y móviles. Las balizas fijas, también conocidas como anclas o nodos fijos, se instalan a intervalos regulares (25 metros) por todo el lugar que hay que cubrir y proporcionan puntos de referencia para calcular la localización. Las balizas móviles se colocan directamente sobre las personas y los equipos industriales que hay que localizar.
Como ya se ha dicho, las balizas se comunicarán entre sí rebotando información sin procesar a una pasarela, evitando así la congestión de datos.
A continuación, el Motor de Posicionamiento Wirepas transforma los datos brutos en coordenadas GPS (latitud y longitud) en función de la intensidad de las señales recibidas por los distintos anclajes. Esto facilita la visualización de la posición y los movimientos de cada persona u objeto equipado con una baliza móvil (nodo móvil). Todo ello con una precisión de 5 a 10 metros.
Como estos datos se pueden leer en todas las plataformas IoT del mercado, así como en aplicaciones web empresariales propias, esta tecnología se puede utilizar para una amplia gama de aplicaciones, como la seguridad de los trabajadores aislados, la optimización de los equipos industriales y logísticos, la gestión de los flujos de pacientes en los hospitales y la supervisión de edificios.
Gracias a su infraestructura de objetos autónomos alimentados por batería, este sistema de posicionamiento en interiores es muy fácil de desplegar. Basta con colocar anclajes y equipar a las personas u objetos con balizas móviles. Como esta solución de posicionamiento en interiores no requiere cableado, su coste total de adquisición es uno de los más competitivos del mercado.
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dedicado al posicionamiento en interiores
La tecnología de banda ultraancha (UWB ) permite una comunicación de gran ancho de banda a corta distancia, y se utilizó originalmente para imágenes de radar. En la actualidad, la capacidad de la Ultra Banda Ancha para alcanzar velocidades de datos de hasta 100 megabits por segundo (Mbps), junto con sus formas de pulso extremadamente cortas, hacen de esta tecnología una de las soluciones de localización más precisas del mercado. La frecuencia de los pulsos UWB y su sistema de triangulación de la información en tiempo de vuelo (TOA) hacen que la señal pueda pasar fácilmente por encima de obstáculos como paredes y objetos. Esto mejora considerablemente la precisión de la localización, que puede ser de unos pocos centímetros.
Además, esta tecnología, inventada por el ejército estadounidense, tiene la capacidad, gracias a su amplio espectro de frecuencias, de no interferir con otras comunicaciones por radio, lo que garantiza la máxima compatibilidad con equipos y tecnologías de terceros.
La tecnología de posicionamiento por ángulo de llegada calcula los ángulos formados entre una antena y una baliza en un marco de referencia 3D. La baliza envía una señal de radio a la antena, que calcula su posición exacta en función del ángulo de elevación de la etiqueta respecto al eje vertical de la antena, pero también en función del punto de intersección entre el eje vertical de la baliza y el eje horizontal de la antena.
Algunos proveedores de soluciones RTLS (Sistema de Localización en Tiempo Real), como QUUPPA, ofrecen una mezcla tecnológica basada en una combinación del principio físico del RSSI, el protocolo Bluetooth Low Energy (2,4 GHZ ISM) y la detección del ángulo de llegada (AOA) de la señal. Este concepto único proporciona una precisión de posicionamiento mejor que otras tecnologías basadas en la intensidad de la señal (RSSI), hasta menos de un metro.
Más información sobre Bluetooth de baja energía.
Además, el uso del protocolo estándar BLE no sólo optimiza el consumo de energía de la baliza y los costes de mantenimiento, sino que también facilita el uso de la tecnología. No obstante, es importante tener en cuenta que añadir el ladrillo de software QUUPPA requiere más integración y conocimientos que una simple conexión Bluetooth.
Esta tecnología se utiliza actualmente en sectores muy diversos, como los deportes de equipo, para calcular la posición exacta de los jugadores, y el sector médico, para seguir los movimientos de los equipos. Descubre algunos usos caso RTLS por ángulo de llegada.
La tecnología RFID Activa no se desarrolló inicialmente para aplicaciones de localización. Sin embargo, la norma ISO 18000-7 (Dash7) ha definido una tecnología RFID Activa que opera en dos bandas de frecuencia (alta y baja), permitiendo la localización por zonas o, más exactamente, por waypoints.
El sistema RFID activo consta de transpondedores (también conocidos como etiquetas) y uno o varios interrogadores. Cuando una persona u objeto equipado con una etiqueta pasa dentro del alcance de un interrogador, éste activa la etiqueta en cuestión mediante señales de baja frecuencia. Esto desencadena una transmisión por radio que contiene los identificadores del interrogador y de la etiqueta. La transmisión UHF es captada y leída por un lector específico.
Más información sobre la diferencia entre RFID activa y pasiva.
Cuando se trata de localización en interiores, la RFID activa puede ser muy eficaz. Al emitir señales de baja frecuencia (125 kHz), esta tecnología permite localizar a las personas en interiores cuando pasan por la zona cubierta por el interrogador, a pesar de la presencia de obstáculos.
Este sistema de posicionamiento en interiores es ideal para localizar personas y objetos a corta distancia, y puede utilizarse en una amplia gama de aplicaciones industriales, como la seguridad de trabajadores aislados, el control de acceso de vehículos o la localización de equipos logísticos en un almacén.
Desde 2019, siguen surgiendo innovaciones en las tecnologías de localización en interiores. El 5G, con su mayor capacidad de ancho de banda y baja latencia, puede mejorar significativamente la precisión de los sistemas de localización a gran escala. Gracias a la densidad de sus redes y a la implantación de células pequeñas, el 5G facilita una localización ultraprecisa en entornos complejos, como naves industriales u hospitales. Al mismo tiempo, la tecnología Li-Fi, que utiliza luz visible para transmitir datos, se perfila como una solución fiable y muy precisa para la localización en interiores, especialmente en zonas donde las señales de radio son limitadas o sensibles a las interferencias. La combinación de 5G y Li-Fi abre nuevas posibilidades para aplicaciones en las que la precisión a nivel centimétrico es crucial, a la vez que cumple los requisitos de seguridad cada vez mayores en entornos industriales críticos.
Como te habrás dado cuenta, la localización en interiores es hoy en día un problema importante en la industria, los hospitales y el deporte. En una búsqueda constante para optimizar el rendimiento, se están desarrollando diversas tecnologías de localización que ofrecen un sinfín de posibilidades.
Hay que tener en cuenta que la elección de la tecnología debe hacerse en función del uso y los requisitos de la empresa. Hay que tener en cuenta todos los parámetros, en particular el coste de adquisición e instalación en relación con la precisión de posicionamiento requerida. Si quieres localizar grandes equipos, no necesariamente tendrás que poder localizarlos con una precisión de 30 centímetros. En este caso, es preferible optar por una solución plug and play, fácil de instalar y menos costosa, que por una que requiera una fuerte inversión en infraestructura.
A continuación encontrarás una tabla comparativa de algunas de las tecnologías tratadas en este artículo.
*Los costesaumentan según el grado de precisión requerido.
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