リアルタイム位置情報システムは、指定された RF カバレッジ エリア内の人やアイテムを見つけて追跡できます。適切な追跡テクノロジーを選択することで、企業は従業員と機器を追跡できます。この記事では、リアルタイム位置情報システムの種類と関連するアプリケーションに焦点を当てています。
リアルタイム位置情報システムとは?
Real Time Location System (RTLS) は、Real Time Tracking System とも呼ばれます。主に、資産を見つけて管理できる一連のシステムを介して特定のターゲットを識別および追跡するために使用されます。彼らが追跡するターゲットは、人でも物でもかまいません。アセットの時間を追跡し、さまざまなアプリケーションに依存してそのデータをさまざまに使用できます。典型的な例: 一部のアプリケーションは、アセットが特定の領域を通過したときのタイムスタンプのみを提供します。他の RTLS アプリケーションでは、リアルタイムでより詳細な可視性を得る必要がある場合があります。
ウィキペディアは、 リアルタイム測位システムの起源:
RTLS という用語は、Tim Harrington (WhereNet)、Jay Werb (PinPoint)、および Bert Moore (Automatic Identification Manufacturers, Inc., AIM) によって ID EXPO トレード ショーで作成されました (1998 年頃)。これは、アクティブな RFID タグの自動識別機能を提供するだけでなく、コンピューター画面で場所を表示する機能も追加した新しいテクノロジを説明し、差別化するために作成されました。
ほとんどの RTLS は、スマートフォンや一部のナビゲーション システムなどの製品に組み込まれています。 RTLS は、信号を送信するワイヤレス ノードと信号を受信するリーダーで構成されます。主に次のようなワイヤレス技術に基づいています。 ブルートゥース, RFID、GPSなど
RTLS は、いくつかの業界で使用できます。これらの業界には、医療、軍事、小売、娯楽などがあります。製造業や鉱業など、特定のアプリケーションを持つ一部の業界も適用されます。
RTLS システム部品
リアルタイム位置情報システム ソリューションは、施設またはエリアを通じて人、機器、または資産を自動的に追跡します。 RTLS システムは、次のようないくつかのコア コンポーネントで構成されています。
- トランスポンダー: 見つけたいアイテムに付けられた小さなタグまたはラベル。トランスポンダは、トランスポンダの ID と位置を識別する一意にコード化された無線周波数信号をブロードキャストします。
- レシーバー: 近くのトランスポンダーからの信号を検出するために、関心のある領域全体に配置されます。受信機は信号を各トランスポンダの位置を特定する位置データに変換します。
- RTLS ソフトウェア: 受信機からのデータを統合して、三辺測量などのアルゴリズムを使用して位置を計算します。このソフトウェアは、トランスポンダの位置と移動を地図または図に表示し、その位置をリアルタイムで監視できます。
これまでのテクノロジーとシステム設計は、特定のアプリケーションに必要な精度とカバレッジに依存していました。オプションは次のとおりです。
- 無線周波数 (RF) – 短距離追跡には電波を使用します。屋内スペースに適しています。
- 超広帯域（UWB） – 正確なローカリゼーション追跡のために無線パルスを使用します。高密度の展開でも高精度のオプション。
- Wi-Fi – 既存のワイヤレス ネットワーク インフラストラクチャをローカリゼーションに活用します。精度は低いが低コスト。
- 赤外線 – 視線追跡に光信号を使用します。短距離ですが、無線周波数ライセンスは必要ありません。
- ジグビー – トラッキング用に低電力トランシーバーのネットワークを使用します。適度な範囲と精度、低コスト。
- クラウドベースの RTLS – クラウド内の複数のテクノロジーとアルゴリズムからの信号を組み合わせて、精度、範囲、およびスケーラビリティを強化します。
リアルタイム位置情報システムはどのように機能しますか?
リアルタイム位置情報システムの特定の動作モードは、選択したシステムによって異なります。すべての RTLS は、接続されたハードウェアおよびソフトウェア コンポーネントのネットワークを利用するという共通点があります。指定されたエリア内の人や物の位置を追跡します。ほとんどの RTLS は RFID テクノロジーに依存します。
これらの無線周波数技術には、UWB、Bluetooth、WiFi、RFID などがあります。一連の送信機間で無線通信を行うことができます。および受信デバイス、または送信と受信の両方を行うデバイス内。それらは主にターゲットの位置を決定します。タグが無線信号を発信すると、受信機はすぐにそれを受信してサーバーに送信します。バックグラウンドの RTLS ソフトウェアが同期的に処理します。アンカーが信号を受信すると、三角測量またはその他の同様の方法を使用して、タグの正確な位置を計算します。この計算は、RTLS ソフトウェアの一部である指定されたロケーション エンジンによって行われます。
ほとんどのトラック、人、ペット、産業追跡アプリケーションは RTLS を使用しています。通常、許可されたユーザーは、ローカル コンピューターまたはクラウド プラットフォームを介して、マークされたアイテムの位置データを取得できます。
リアルタイム位置情報システムの追跡範囲はどのくらいですか?
リアルタイム ロケーション システムの範囲は、基盤となる RF テクノロジーと展開の種類によって異なります。一部のユーザーは、アセンブリ ラインを下って移動する特定のパーツの正確な位置など、狭い領域内で正確に追跡する必要があります。一部のユーザーは、コンテナー、機器、特定の届きにくい場所にいる人などの資産を追跡するために、より広い範囲を必要とします。
範囲は、使用されるリアルタイム位置情報システムによって異なります。 Chirp および WiFi ベースのシステムは、300 メートル以上へのリモート アクセスを提供できます。 UWB や BLE などの他のテクノロジーは、アイテムを限られた範囲でしか追跡できません。
RTLS の種類は何ですか?
多くのテクノロジで RTLS アプリケーションを実装できます。 RTLS を実装する場合、要件に基づいて適切なテクノロジを選択することが重要です。
ラジオ リアルタイム ロケーション システム タグ: パッシブ RFID タグ
パッシブ超高周波 (UHF) RFID は、RTLS 効率を生み出す方法を提供します。可能な限り簡単な方法でこれを行うことができます。それは、特定の部屋や建物の出入り口のチョーク ポイントをカバーすることです。ブロッキング ポイントの場所に RFID リーダーとアンテナを設置し、RFID タグを使用してこの資産にタグを付けました。この操作により、特定の読み取り時間でアイテムの位置を取得できます。また、エリアを分割し、RFID アンテナを戦略的に配置することで、ゾーンをカバーすることもできます。その領域の RFID アンテナは、タグ付けされた資産に信号を送信します。一方、パッシブ UHF RFID は、他の RTLS テクノロジーと同じタグ付け方法を使用します。どちらも、数メートルごとにアンテナを設置し、多くの測定を行うことで、タグ付き資産の位置を特定できます。トラッキング エリア内でより詳細なタグ付け方法を採用することもできます。
- パッシブ RFID アプリケーション: サプライチェーン追跡、在庫追跡、資産追跡
- パッシブ RFID に適しています: ローカル エリア カバレッジ、チョーク ポイント カバレッジ、地域カバレッジ
- パッシブ RFID の利点: 比較的安価なタグ、標準化された技術
- パッシブ RFID の欠点: 金属や液体の干渉を受けやすい、マルチパス環境
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ラジオ リアルタイム ロケーション システム タグ: アクティブ RFID タグ
当社の一般的なアクティブ UHF RFID は、主に大規模な屋外環境での RTLS に使用されます。アクティブ RFID の読み取り範囲は、最大数百メートルです。パッシブ RFID タグとは異なり、アクティブ RFID タグはリーダーが信号を送信してエネルギーを取得する必要がありません。内部に電池が内蔵されており、連続信号放送が可能です。ユーザーは、メーカーのオプションに従って、タグ ブロードキャスト間の間隔の長さを設定できます。
タグは、固有の ID 番号とプログラムされたデータ情報を受信機に送信しました。このデータ情報は、信号強度または環境測定値です。特定の場所に設置されたリーダーがアクティブな RFID タグ信号を受信すると、その情報と場所を記録します。次に、位置情報を同期し、ホストまたはネットワーク/クラウド データベースにアップロードします。
- アクティブ RFID アプリケーション: 車両追跡、マイニング
- アクティブ RFID に適しています: エリアカバレッジ、ローカルエリアカバレッジ
- アクティブ RFID の利点: 非常に堅牢なタグ付けオプション、テレメトリ オプション
- アクティブ RFID の欠点: 高価、アクティブRFIDの標準なし
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低電力 Bluetooth リアルタイム位置情報システム
ほとんどの人は、リアルタイムの位置情報機能に低電力 Bluetooth (BLE) を使用しています。ユーザー設定に基づいて、BLE タグは中断することなく信号を周囲に伝播できます。 Bluetooth 対応の電子機器であれば、これらの信号を受信できます。一般的な Bluetooth 対応デバイスには、Bluetooth レシーバー、ビーコン、スマート デバイスなどがあります。ユーザーは、Bluetooth レシーバーを使用して、BLE または特定の座標を持つ固定位置に取り付けられたビーコンを使用して RTLS をセットアップできます。
ユーザーが BLE の RTLS 機能を設定すると、自動的に実行されます。 BLE トランスポンダが指定の受信範囲に入ります。トランスポンダーは位置情報を受信機に直接伝えます。次に、レシーバーは WiFi 経由で情報を BLE ゲートウェイに送信します。 BLE ゲートウェイは位置情報を同期的に記録し、データをホストまたはネットワーク/クラウド データベースに送信します。
- BLE アプリケーション: 位置タグ付け、資産追跡、医療センサー
- に適し： ブロッキング ポイント カバレッジ、エリア カバレッジ
- BLE の利点: 標準化されたテクノロジー、Bluetooth デバイスで動作、テレメトリー オプション
- BLE の欠点: ラベルはかなりの需要があり、高コスト
全地球測位システム （GPS)
全地球測位システム (GPS) は、全地球航法衛星システム (GNSS) としても知られています。 GPS の名前は、NAVSTAR GPS 衛星システムに由来しています。これは、米国で GNSS ナビゲーションまたは測位に使用される最も有名な衛星システムです。ほとんどの場合、GNSS タグを使用して、リアルタイムの測位機能の資産にタグを付けることができます。これらのタグには、同様に WiFi、Bluetooth、またはセルラー接続テクノロジが搭載されています。
地球をノンストップで周回する人工衛星は、電波を介してGNSSタグやスマートデバイスに信号を送信します。放出された信号は、軌道位置と正確な原子時計の時刻に関する情報を運びます。タグはこれらの衛星から情報を受信します。また、このデータをグローバル座標と照合して、タグの位置を計算します。この座標情報は、タグの支援技術 (Bluetooth など) を介してホスト コンピュータに送信されます。
- GPS アプリケーション: ポジショニング、ナビゲーション
- GPS に適しています: ローカル エリア カバレッジ、グローバル カバレッジ (最大 98%)
- GPS の利点: コストのみをマーク、テレメトリ オプション
- GPS の欠点: タグ付けコストが高く、屋外での追跡が制限されている
赤外線放射
赤外線放射の電磁スペクトルは非常に低く、人間の目で検出できる可視光よりも低くなります。これには一定の制限があります。たとえば、一部の厚い固体オブジェクトでは、赤外線放射は直接通過できません。ただし、さまざまなエリアや部屋での使用にも適しています。赤外線タグを WiFi や Bluetooth などのテクノロジと併用すると、広範囲にわたってかなりの精度を提供できます。赤外線本体には、固有の ID によって変調された信号を指定された部屋またはエリアに送信する小さなバッテリーが含まれています。ユーザーは、必要に応じてタグからデータ情報を受信するために、赤外線受信機を固定位置に取り付けることができます。受信機は WiFi または LAN 経由で接続し、このデータ情報をホスト コンピュータまたはデータベースに転送します。
- 赤外線アプリケーション: 赤外線レーダー、赤外線検出器
- 赤外線放射に適しています: エリアカバレッジ
- 赤外線の利点: 低コスト、高精度
- 赤外線の欠点: マルチパスの問題、標準なし
RFID と RTLS の違いは何ですか?
RFID と RTLS は、物や人の位置を特定するために使用される 2 種類の追跡技術です。それらの主な違いは次のとおりです。
- 範囲: RFID は数メートル以内のアイテムしか追跡できませんが、RTLS は数百メートルなどのはるかに広い範囲をカバーできます。
- 精度: RFID は、数センチ以内の物体や人を正確に追跡できます。 RTLS は通常、数メートル以内の精度です。
- リアルタイム追跡: RTLS は即時の位置更新を提供しますが、RFID はタグの位置を検出するためにリーダーが近くにある必要があります。
- 料金: 通常、RFID タグは安価ですが、大規模なシステムではインフラストラクチャのセットアップに費用がかかる場合があります。通常、RTLS は全体的により高価です。
- 応用: RFID は、在庫管理、アクセス制御、個々のアイテムの追跡によく使用されます。 RTLS は、ロケーションベースのサービス、フリート管理、および大規模施設での資産の追跡によく使用されます。
次の表は、RFID と RTLS の違いをまとめたものです。
| 特徴 | RFID | RTLS |
|---|---|---|
| 完全形 | 無線自動識別（Radio Frequency Identification | リアルタイム位置情報システム |
| 使用法 | オブジェクトの識別と追跡に使用 | 人、物、および資産をリアルタイムで追跡および特定するために使用されます |
| 技術紹介 | 電波を利用して、物体に取り付けられたRFIDタグからデータを読み取り、キャプチャします | GPS、Wi-Fi、Bluetooth などのさまざまなテクノロジーを使用して、オブジェクトを追跡および特定します |
| 正確さ | 99%までの精度を持つことができます | 最大10cmの精度を持つことができます |
| 距離 | 数フィート離れた場所からタグを読み取ることができます | 数メートル以内のオブジェクトを見つけることができます |
| 料金 | 通常、RTLS よりも低コスト | 通常、RFID よりもコストが高くなります。 |
| 実装 | 小売、ヘルスケア、物流などさまざまな業界で導入可能 | 製造業、倉庫業、医療などの業界で一般的に使用されています |
| リアルタイム追跡 | リアルタイム追跡用に設計されていません | リアルタイムの追跡と監視用に設計されています |
| データ | オブジェクトに関する限られたデータをキャプチャします | 位置、動き、環境条件など、オブジェクトに関するより詳細なデータを取得します |
要約すると、RFID と RTLS は物体や人を追跡するために使用されますが、範囲、精度、リアルタイム追跡機能、コスト、および用途が異なります。もちろん、テクノロジーの選択は、アプリケーションの特定のニーズによって異なります。
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リアルタイムロケーションシステムの応用例
緊急通話
企業は、RTLS バッジを使用して、緊急避難中に従業員の位置を追跡できます。緊急時には、召集システムが自動的に到着した従業員を無事と記録します。この危機では、緊急事態管理者は、危険にさらされている可能性のある人々のリストを取得するために点呼を急いで行う必要はありません。危険にさらされている従業員のリアルタイムの位置情報を第一対応者に提供できます。彼らは救助を手伝います。
ヘルスケアにおけるリアルタイム位置情報システム: 患者モニタリング
データが処理される速度は、ヘルスケア業界にとって重要であり、生と死の違いです。患者監視システム (心拍数モニターなど) でリアルタイム位置情報システムを使用できます。システムによって検出されたデータは、臨床医が患者の安全と健康を確保するのに役立ちます。患者の生命が危険にさらされると、システムは警報を鳴らします。医師が最初に到着し、支援を提供します。
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ロジスティクスにおけるリアルタイム位置情報システム
リアルタイム ロケーション システム (RTLS) は、ロジスティクスおよびサプライ チェーン管理において不可欠なツールになりました。物流ネットワーク内の資産、車両、および人員の位置と移動をリアルタイムで可視化します。これにより、組織は運用を最適化し、コストを削減し、顧客満足度を向上させることができます。
私たちが目にする一般的なリアルタイム位置情報システムはナビゲーションです。地点 A から地点 B への位置に関する情報を提供します。 GPS、地図、携帯電話技術はさらに強力です。より複雑なナビゲーション サービスを提供できます。
産業用アプリケーションのリアルタイム位置情報システム
連続生産が中断されない産業用途に適しています。これらのシステムは、トラブルシューティングのためにデータとプロセスを監視します。企業が製品の品質を維持し、パフォーマンスを向上させるのに役立ちます。石油およびガス業界のほとんどの企業は、プロセス制御システムの使用を選択しています。これにより、企業は施設をより効率的かつ安全に運営できます。また、企業がダウンタイムによる損失を減らすのにも役立ちます。
資産追跡におけるリアルタイム位置情報システム
機器やツールの動きを監視および追跡することは、RTLS の重要な機能です。適切な追跡技術を使用すると、大規模な施設で作業員が置き忘れたツールを見つけることができます。また、機器を安全に保ち、機器が指定されたエリアから離れないようにします。
リアルタイム位置情報システムの市場動向
リアルタイム ロケーション システム (RTLS) は、資産、機器、および人をリアルタイムで追跡および特定します。世界の RTLS 市場は急速に拡大しており、2021 年から 2026 年の間に約 25% の CAGR で成長すると予測されています。RTLS 市場の重要な傾向のいくつかを詳しく見てみましょう。
- ヘルスケアでは、RTLS の普及が進んでいます。 ヘルスケア業界は、RTLS 市場で最も急速に成長しているセクターの 1 つであり、患者の追跡、資産の追跡、およびスタッフの追跡に応用されています。 COVID-19 パンデミックの発生に伴い、病院は RTLS を使用して患者と医療機器をリアルタイムで追跡しています。
- 製造およびロジスティクスでは、RTLS の人気が高まっています。 製造および物流部門は、数年前から RTLS を使用して、在庫の追跡、サプライ チェーンの監視、およびワークフローの最適化を行ってきました。インダストリー 4.0 テクノロジーの採用により、これらのセクターでの RTLS の需要がさらに高まっています。
- RTLS 機能は、5G と IoT で強化されています。 5G とモノのインターネット (IoT) の出現により、RTLS システムの機能が大幅に向上しました。 5G を使用すると、データ転送速度の高速化、レイテンシの短縮、およびデバイス接続の向上が可能になります。これにより、より効率的で正確な RTLS ソリューションが可能になります。
- 他のテクノロジーとの統合。 RTLS システムは、AI、機械学習、ビッグデータ分析などの他のテクノロジーと統合されています。この統合により、より高度なデータ分析が可能になり、企業がより適切な意思決定を行うのに役立ちます。
- ワイヤレス RTLS ソリューションの人気が高まっています。 ワイヤレス RTLS ソリューションは、その柔軟性、スケーラビリティ、および展開の容易さから、ますます人気が高まっています。これらのソリューションは、Wi-Fi、Bluetooth、RFID など、広く利用可能で使いやすい技術を使用しています。
科学の進歩に伴い、リアルタイム位置情報システムには数多くのオプションがあります。 Bluetooth、RFID、光学などの追跡技術を選択して、人や物の位置を特定できます。人々が自分の場所を見つけるためのより便利な方法を提供します。さまざまな業界に多くの利点があります。近いうちにもっと多くの場所でそれを目にするでしょう。
*ビデオソース:
リアルタイム位置情報システムについて Q&A
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リアルタイム位置情報システムとは何ですか? どのように機能しますか?
リアルタイム ロケーション システム (RTLS) は、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせを使用して、定義されたエリア内の人や物のリアルタイムの位置を追跡するテクノロジです。 RTLS は、Wi-Fi、Bluetooth、RFID、GPS、およびその他のテクノロジなどのワイヤレス信号を使用して、位置データを中央のソフトウェア プラットフォームに送信します。
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利用可能なリアルタイム位置情報システムにはどのような種類があり、その長所と短所は何ですか?
利用可能なさまざまなタイプのリアルタイム位置情報システムには、Wi-Fi ベース、Bluetooth ベース、RFID ベース、GPS ベース、およびハイブリッド システムが含まれます。特定のユースケースに応じて、それぞれに長所と短所があります。たとえば、Wi-Fi ベースのシステムは精度が高く、屋内の追跡に最適ですが、GPS ベースのシステムは屋外の追跡に適しています。
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リアルタイム位置情報システムの精度とその精度に影響を与える要因とは?
RTLS の精度は、使用するテクノロジ、環境、およびその他の要因によって異なります。 Wi-Fi ベースのシステムは数メートルの精度を達成できますが、GPS ベースのシステムはサブメートルの精度を達成できます。精度に影響を与える要因には、信号強度、干渉、アクセス ポイントまたはタグの数と場所などがあります。
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リアルタイム位置情報システムの最も一般的なアプリケーションと、組織にどのように役立つか?
RTLS は、医療、物流、小売、製造など、多くの業界で使用されています。一般的なアプリケーションには、資産追跡、在庫管理、人員追跡、および安全監視が含まれます。 RTLS は、組織が効率を改善し、コストを削減し、安全性を高めるのに役立ちます。
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特定のユースケースでリアルタイム位置情報システムを選択する際の主な考慮事項は何ですか?
主な考慮事項には、システムの精度と信頼性、実装と保守のコスト、既存のインフラストラクチャとシステムとの互換性、およびベンダーが提供するサポートのレベルが含まれます。
