Precision (indoor) Real Time Location Systems

RTLS.

SISTEMAS INTELIGENTES

PARTNER

Sensors

Preciso no Monitoramento de Posio

Tags

Real time 3D location model

PARTNER

Monitoramento de Localizao rea Interna

A surprisingly hard problem

Abordagem das tecnologias

RFID RFID UWB

WiFi

Passive Active

Precisao

Presence ~ 3-4m ~ 15-30cm

UWB = ultrawideband

2011 Ubisense 5

Relao entre as Tecnologias de posicionamento.

ESCALA

AC

CU

RA

CY

(m

)

0.3

1

10

Room Building Factory City

IR PROXIMITY

WLAN RSSI

CONVENTIONAL RF TIMING

ULTRASOUND

GPS

IDEAL

3

PASSIVE RFID

ELECTRO-MAGNETIC

LASER

UWB

Point

2011 Ubisense 6

Why is UWB best?

Signal strength

Time

10-15ns = 3~5m error

Normal signals Reflections & direct signal interfere

500ps = 0.15m error

Time

Signal strength

UWB Can distinguish direct signal & reflections

Transmitter

reflected

signal

direct

signal path

reflected

signal

Receiver

2011 Ubisense 7

Ubisense UWB RTLS key facts

Sensing Method Time-difference-of-arrival + Angle-of-Arrival Accuracy Up to 15cm in 3D Range Up to 160m Coverage area Unlimited Tag count Unlimited Update rate Variable, 10 updates/sec to 1 update/hour Tag battery lifetime Several years, depending on usage profile

SENSOR

SENSOR

TAG

Sensor

Tag

2011 Ubisense 8

Ubisense UWB RTLS tags

Diferentes tags para diferentes aplicaes.

Asset tag with small form factor Omnidirectional antenna

5 year battery life (typical)

Personnel tag with additional I/O features Buzzer

LEDs

Buttons

Intrinsically safe version For use in oil/gas installations

Industrial tag For manufacturing, transportation

Larger battery, more robust

Modular tag for direct integration Receives power from host

Can transfer data from host to/from system

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INTEGRACAO COM GPS

GPS adequado para rastreamento de pessoas, veculos e bens em grandes reas ao ar livre; Os sinais de GPS param, quando o receptor entra em uma rea urbana fechada; Ubisense ir detectar automaticamente a localizao da pessoa ou do veculo que entra e a rea de cobertura e a localizao pode ento utilizar o sistema UWB Ubisense; Ubisense desenvolveu uma tag tri-mode, que inclui UWB/2.4GHz/GPS.

Ubisense, 2011. Company Confidential www.ubisense.net 9

2011 Ubisense 10

SiRFstar GPS module

The Tri-Mode tag em detalhes

by Ubisense 2010 10

2.4 GHz module

Ultra Wideband module

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Ubisense Mdulo integrado com ferramentas de alto valor agregado.

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Ubisense UWB RTLS sensores

Angle-e-tempo-de sensoriamento receptores

Disposio planar de quatro receptores de UWB de cada sensor

Resoluo angular ~ 1

Resoluo Time ~ 200PS ( distncia 6 centmetros)

Sensores de conectar via rede Ethernet

Utilize cabeamento estruturado existente

Produzido over Ethernet

Rede opcional via WiFi

arquitetura celular

Semelhante ao sistema de telefonia mvel

Dimensionado para grandes sites, adicionando mais clulas

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RTLS procedimento de instalao;

Paso 2: Criar o layout dos

sensores para dar o melhor desempenho.

Passo 3: Instalar

cabeamento para rede de sensores e

conexo rede de

computadores.

Paso 4: Calibrar o sistema

utilizando equipamentos de

pesquisa.

Passo 5: Operar o sistema para fornecer a localizao,

monitoramento, gravao.

Passo 1: Site survey para avaliar as

caractersticas da instalao.

2011 Ubisense 14

HARDWARE E SOFTWARE

Software com visualizao 3D;

Rede de sensores instalada dentro e fora dos edifcios dentro das instalaes;

Uma etiqueta pequena colocada sobre o ombro do soldado ou ligado a um ativo que est relacionado com o seu ID;

Os dados so exibidos e registrados e armazenados em formato de banco de dados padro ou pode ser exportado em tempo real para outro monitor e plataformas AAR.

Ubisense, 2011. Company Confidential www.ubisense.net 14

Ubisense Sensor

Ubisense Tag

Ubisense 3D Environment

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RTLS Aplicaes e Estudos de Caso.

Pesquisa e Outros Eventos e Entretenimento Agricultura

Indstria Processos e Energia

Militar

Transporte Pblico Logstica

Monitorando onibus

2011 Ubisense 18 18

Metro Transit Bus Depots, Minneapolis, USA (Gestao de transito em garagem)

Fatos Area instalada: 62500m2

(across five garages)

Sensors: 450

Precisao:

http://flic.kr/p/4ZSNNS

Industria Aeroespacial

2011 Ubisense 20 20

Varios Airbus sites na Europa. (Monitoramento de Processos)

Fatos Area instalada: 18000m2 (por hangar)

Sensors: 38 (por hangar)

Precisao:

BMW Monitorando carros e ferramentas, 1000 carros por dia 1.7km de linha, 320 sensores

2011 Ubisense 22 Case Study by Ubisense 2011 22

BMW Fabrica de carros Regensburg, Germany (Assistncia em Ferramenta de Montagem Final)

Installed area: 1.7 km assembly line | Sensors: 350 | Accuracy: 30 cm in 3D | Events/day: 150000 | Reliability: 99.99%

Production Management System

DC Tooling

Ubisense Tool Assistance

IBS Tool Controller

Vehicle - Tool association

Manufacturing

Problema

Diferentes modelos de automveis so produzidas na mesma linha necessitando de carregamento de um programa de ferramenta diferente para as ferramentas de energia baseado no veculo especfico a ser trabalhada. Anteriormente, a identificao do veculo ocorreu usando um scanner de cdigo de barras, resultando em trabalho improdutivo (~ 6 segundos por op ferramenta. Em 150 estaes de ferramentas de 1.000 carros por dia).

Solucao Ubisense

O sistema Ubisense controla ambos os veculos e ferramentas de deteco, quando uma ferramenta trazido para perto do veculo. O programa ferramenta necessria obtida a partir do MES usando o VIN e enviado diretamente para o controlador Ferramenta IBS para programar e ativar a ferramenta. A soluo do sistema foi desenvolvido conjuntamente pela Ubisense e IBS.

Resultado

Custo e tempo de reduo na linha e melhoria da qualidade, excluindo o erro humano e re-trabalho. Tempo improdutivo salvo reduz os custos por muitos $ 100,000 's.

Video 3:50, 5:00

2011 Ubisense 23 Case Study by Ubisense 2011 23

Aston Martin Car Plant Gaydon, UK (Finishing Process Tracking)

Installed area: 11700 m | Sensors: 58 | Accuracy: 50 cm in 2D | Reliability: 99.9%

Enterprise Intranet

Ubisense Process Tracker

Vehicle - Bay /Area association & process rules

Manufacturing

Problema

Como os carros vm off-line na rea de acabamento, elas podem perder as etapas do processo que levam a retrabalho ou tornar-se "preso" em uma etapa de criao de inventrio construir.

Solucao Ubisense

O sistema Ubisense rastreia os veculos como eles vm 'off-line' e passar por fases especficas do processo (caminho de rolamento, alinhamento das rodas, inspeo de pintura, etc.) Regras definidas especificar a ordem do processo e habitar limites de tempo (tempo gasto em uma etapa). Excees disparar alertas visveis aos operadores de cho de fbrica e informou sobre intranet.

Resultado

Reduo de tempo e de trabalho em andamento (WIP) melhora o rendimento como carros sempre so visveis atravs do acabamento e do processo de retrabalho. Reduziu o retrabalho e melhoria da qualidade.

Rastreamento de vacas

2011 Ubisense 25 25

Dairy Cow Stables, Denmark (Agriculture)

Ubisense parceria com Smarter Farming

Sistema de Bem-Estar Animal construdo sobre RTLS

Vacas rastreadas cerca de celeiros

Movimento analisados de informao em sade

Melhora a sade animal e produtividade agrcola

Quick facts Installed area: 1500m2 (per stable)

Sensors: 8

Accuracy:

http://flic.kr/p/7i3Fen

US Army training

3 edifcios por dentro e por fora At 100 soldados, 2 atualizaes por segundo

65 sensores

2011 Ubisense 27 27

Multiple Army training sites, U.S. (Military Training)

Quick facts Installed area: 17 buildings (at one site)

Sensors: 320 (at one site)

Accuracy:

Seguranca de Fabrica

flickr.com/photos/libelul60/2409079398/

2011 Ubisense 29 29

Posco Finex Plant, Pohang, Korea (Pessoal da seguranca)

Rastreamento de trabalhadores em um alto-forno

Deve cobrir vrios andares

Metlico, ambiente altamente obstrudo

Automtica de check-in e check-out

ltima posio conhecida auxilia as equipes de resgate

Quick facts Installed area: 12000m2

(on 12 floors)

Sensors: 80

Precisao:

2011 Ubisense 30

University of Florida dementia Location based art Santander visitor center (38s) Links para videos. http://www.ubisense.net/en/resources/videos.html

Ubisense, 2011. Company Confidential www.ubisense.net 30

Outras aplicacoes;