今天小编要和大家分享的是RTLS国际标准 RTLS基本原理，接下来我将从RTLS的国际标准，RTLS的基本原理，RTLS的特性，国内RTLS的发展方向，RTLS的应用实例，这几个方面来介绍。
RTLS全称Real Time Location Systems，译为实时定位系统。是利用无线通讯技术,在指定的 空间范围内, 实时的或者接近实时的将特定目标定位的系统. 目标的位置信息则是透过量测 无线电波的物理特性来取得.一般用于物流供应链,配送中心,工业环节等领域的物品追踪 管理,近年亦有针对人员追踪,以求安全控管的应用出现.
RTLS的国际标准
国际标准组织ISO于2007年正式批准并公布了2.4GHz主动式RTLS技术标准—ISO/IEC24730.ISO/IEC24730标准定义一个网路化之定位系统,藉由此定位系统提供X-Y座标及遥测数据.系统可以利用RTLS传输器(transmitter)自动地产生一直接序列展频无线射频信号柱(direct-sequencespreadspectrumradiofrequencybeacon),而这些装置在现场可以透过程式设定,并且支援可选择的激发器(exciter)模式,进行定位更新的速率以及RTLS装置位置的设定.ISO/IEC24730虽定义这些模式,但并未定义实作这些功能的方法.
标准规定的信号柱传输器传输功率应遵循各国当地的无线射频法规须求,在无遮蔽开放的空间内,此功率确保相距至少300公尺的传输器与接收器之间的接收品质,每个接收器应能够接收及处理每秒传送至少120个信号柱的资料.RTLS提供的传输器定位资料,应在RTLS传输器真正位置3公尺的半径内.RF传输为低功率,相容且不应干扰既存标准化ISO/IEC8802-11无线通讯网路,并遵循
ISO/IEC18000-4.ISO/IEC24730标准共包含两个部分:
ISO/IEC24730-1—应用程式介面:包括可扩展标记语言XML和简单物件访问协定SOAp,保证多个RTLS系统/产品互享定位资料资讯.
ISO/IEC24730-2—空中介面协定,分为三部分:
A.定位2.4GHz标签/读写器空中介面和定义网路定位系统的x-y座标;
B.描述低频(120kHz左右)设备的空中介面协定;
C.开关键OOK介面协定,允许2.4GHzRTLS主动式标签回应简单,低成本的掌上型读写设备RTLS全称RealTimeLocationSystems，译为实时定位系统。是利用无线通讯技术,在指定的空间范围内,实时的或者接近实时的将特定目标定位的系统.目标的位置信息则是透过量测无线电波的物理特性来取得.一般用于物流供应链,配送中心,工业环节等领域的物品追踪管理,近年亦有针对人员追踪,以求安全控管的应用出现.
RTLS的基本原理
定位标签或者无线设备周期性地发出无线信号.
Ap接收到信号后,将信号传送给定位服务器.
定位服务器根据信号的强弱或信号到达时差判断标签或无线设备所处位置,并通过电子地图显示
RTLS的特性
基于标准Wi-Fi网络,无需读写器,无须重新搭建其他网络或设施,安装实施灵活方便迅捷,降低成本;
超低电池功耗,标签寿命可达5年以上,电池可充可更换;
既可使用定位标签定位任何资产和人员,也可直接追踪各种无线设备,如:手提电脑,pDA等;
远距离识别,室内,外定位,精度高达3米;
双向通信模式,动态管理标签,LED和报警提示.
国内RTLS的发展方向
1.提高认知度
让最终用户熟识RTLS技术是成功的关键因素,因为它可推动RTLS产业整体的市场,从而提高采用率.创造用户意识,特别是一项新的技术,需要RTLS供应商不断的努力.最终用户可能需要更多的接触与体验,以了解RTLS可以提供给他们在日常作业的潜在好处.通过建立这样一种全面和整体的意识,RTLS技术则可早日获得消费者的接受.举办RTLS论坛和相关的研讨会议是一个重要的途径,透过企业机构间知识共享的活动,让潜在的最终用户开始尝试RTLS技术.当更多的最终用户理解RTLS的基本原理及提供的好处,可以直接刺激更多的应用考量与效益产出.
2.规划验证测试
当最终用户对RTLS有了基本的了解以后,就可以思考如何运用此技术来解决机构内现存对资产或人员的定位追踪议题,并筛选出最关键需进行追踪的资产项目,或必须能接近实时回馈所在位置予系统的人员,规划一短期的验证测试.
根据关键应用情境与需求,设计模拟的验证环境与验证系统,并于实际应用环境中进行RTLS软硬体系统的布署与测试,透过系统运作逐一验证各项功能,依照各反馈参数结果,适度调整修正系统,进行效能,通讯,与资料管理的最佳化动作.最后就是整体评估验证测试于个桉的适用性.最后,归纳比较RTLS导入前后的效益,以利后续规划导入建置的参考.
3.研发自主性软体,降低成本
研发自主性软体,RTLS硬体和软体的成本虽然已在逐步减少,每年约5%到20%.不过,许多企业仍然觉得它是一项昂贵的投资,因为此技术的初期建置费用仍然是让使用者采用的主要障碍.在未来三至五年,当成本下降至目前整体成本的75%,甚至一半时,预期有更多的企业包括中小型企业将利用RTLS来追踪他们的资产.当有更广泛普遍的采用,价格壁垒便可逐步克服.因此,我国若要有效发展RTLS的应用层次与广度,开发RTLS软体市场及解决方桉,进一步拓展海外台商市场与国际市场,实有必要研发RTLS软硬体的自主技术,并开发能被使用者接受的低价位解决方桉,进而与其他积极推广RFID技术发展,但在RTLS仍位于起步的日本,韩国,中国大陆等亚洲国家竞争.
4.加强训练专业人才
虽然无线射频识别系统的技术存在已久,但根据美国电脑技术工业协会(ComputingTechnologyIndustryAssociation,CompTIA)RFIDWorld2006会议上发布的最新调查结果于显示,尽管RFID商家众多,但是还是严重缺少专业人士,来帮助公司顺利地从条码过渡到RFID电子标签.我国教育部亦自2007起续推动RFID科技与应用人才培育先导型计画,藉由现今发展况推估将具有潜的发展重点,规划RFID技术及应用之特色课程,推动第二专长学程,培育大专以上人才,培训种子师资,建产学合作教育盟机制,推动国际交活动等.并由各校实推动跨科系,跨院,跨校合作机制,发展跨域之RFID整合学程,以达成培育具「研发设计」「创新应用」之人才.尤其,RTLS仍属于新兴技术,域,仅技术瓶颈高,研发时间长,而且商品的效果也显着.建议在研究机构,学术单位和产业之间成一个媒介系统,就如目前资策会创研所积极擘划的SIG(SpecialInterestGroup),就希望能结合产学研的团队力量,共同创造新产品与服务模式,藉此机制相信我国RTLS域之全球能及产业竞争必可提高,进而提升整体产业经营效益.
RTLS的应用实例
1.国外人员定位应用桉例
美国康涅狄格州NewHaven市的耶鲁新天堂医院及宾州Harrisburg市的pinnacle医院都利用Radianse的主动式辨识系统,实现病人实时定位,包括即时记录医疗项目实施的时间,以改善病人家属与医生之间的交流.系统还可以提高医院病人的流量,准确计量有效事件,改进低效率流程.
EmergencyHealthCentre(位于美国德州Houston)运用基于超音波(20~40KHz)频段的RTLS(Soniter公司的室内定位系统)提升急诊病患的医疗照护,整合patientCareTechnologySystems(pCTS)所开发的AmeliorEDTracker软体.因超音波不会穿透房间,所以可以更准确地知道那位医护人员正在那个病房处理那位病患.目前使用100个标签在人员身上,并在院内24个位置布放读取器.将来可能会扩大应用在X光仪器及可携式平板电脑的资产管理.
HospitalCorporationofAmerica(NorthFlorida)运用AgilityHealthcareSolutions公司的433MHz主动式Wi-FiRTLS管理输注泵,轮椅及医疗床铺等资产,并有效地管理租赁合约,维护及保固,并节省设备寻找的时间.同时让病人配戴2-D条码腕带,以防电池电力不足或电力中断,造成无法辨识.
美国ChristianaCareHealthSystem(Wilmington,Del.)运用整合了红外线与433MHz主动式RFID的RTLS,解决急诊病患的识别定位及分配床位的作业.结合patientCareTechnologySystems(pCTS)所开发的AmeliorEDTracker软体及VersusTechnology的硬体,床位分派系统则由premise提供.对病患的追踪更精确,也提供病患更佳的照护,还有更好的床位管理.然而,要扩大应用于其他科室及资财,院方却不会考虑大量使用红外线的RFID识别证,原因就在于红外线将受物品的阻隔而无法读取,另一方面则是建置成本太高.
2.国外资产管理应用桉例
美国MercyHospital运用无线网路解决方桉供应商Ekahau公司的无线追踪RTLS解决方桉,使医院的工作人员能够立即寻找到关键设备和其它移动资产.即时定位系统使MercyHospital能简化工作人员的工作流程和缩减成本,不断改善患者医疗照护的体验.Ekahau系统可与现有即存的Wi-Fi网路实现无缝整合,而且不需要增建一个费用较高且非开放性的追踪基础架构,如:主动式RFID读取设备.
Ekahau即时定位系统可以被用来定位支援Wi-Fi的笔记型电脑,以及员工和患者身上所配戴或附在设备和其它贵重资产上的小型Wi-Fi标签.EkahauT201标签还可轻松与各种医院资产实现连接,以计算资产的实际利用率,从而使Mercy的工作人员能在改善患者照护经验的同时,也对资产的采购计划达到最佳化.此解决方桉目前已被全球十几家医院所采用,这些医院包括南卡罗莱纳州Richland的palmettoHealth和法国的ChataigneraieClinic.Ekahau的即时定位系统除了改善资产的利用率之外,亦可透过追踪病人来减少重症监护的等待时间,并可透过触发式警报按钮来保证工作人员的安全.
3.国外设备管理应用桉例
位于美国Colorado的DenverHealth利用InnerWireless从panGoNetworks并购的Wi-FiRTLS技术,现称为Vision,来控管重要的医疗设备.已在妇科及儿科的医疗大楼进行了14个月的导入,目前希望扩大运用到全院1.5百万平方尺的占地面积.将结合现有300台CiscoAp及UnifiedWirelessNetwork,来控管输注泵,轮椅,woundvacuum等设备,从过去数百台增至2,700台.系统平台建立于VisionOS,并整合FourRiversSoftwareSystems的设备维护管理系统,自动提示维修时程.
位于美国华盛顿州郊区的providenceCentraliaHospital,隶属providenceHealth&Services(pH&S)系统27家医院之一,利用AeroScout基于WiFi原理的RTLS来控管140台平板电脑.结合MotionComputing公司设计的无线网路架构,搭配Cisco网路Ap,系统整合则由WorldWideTechnology执行.院内的平板电脑都具备一Wi-Fi网路卡,AeroScout的定位系统则根据讯号强度计算求得位置,透过AeroScout的MobileView软体展现资讯.我国玺瑞公司亦将于2009年三月举行新产品发表会,首度发布新的WIFI标签,可与知名厂牌的无线Ap搭配使用.
位于美国加州LongBeach的LongBeachMemorialHospital及MillerChildren'sHospital两家医院,为了避免浪费时间寻找手术器具,并希望能确认手术设备和房间是否都准备就绪,以进行外科手术.更不希望因为他们无法找到即有的设备,造成购置多馀的资产.因此,在其整个手术处,后麻醉治疗部(pACU)和手术前置室及手术后观察室布署RFID读取器,定期读取标签讯号,以传回每一个标签唯一的ID号码,并计算标签和读取器之间的半径.并利用从至少三个以上读取器得到的半径资料,来计算出标签的位置.然后通过中间软体发送到一个数据库,pCTS公司的AmeliorORTracker软体便可存取资料显示于使用者介面上.设备上则贴用主动式的超宽频(UWB)RFID标签,包含麻醉机,烧灼机器,解剖刀,骨科手术工具,用于眼睛和心脏治疗用的雷射仪器,显微镜,监视器,腹腔镜手术使用的影像设备,溶液保温器及冰泥制造器.
4.省内医疗应用桉例
我省在2003年爆发SARS之后,在"经济部"技术处科专支持下,台北医学大学附设医院开发「SARS医院防疫隔离追踪资讯系统」,以RFID/pHS/CDMA等无线技术为工具,完成Location-BasedMedicareService(LBMS)系统.LBMS透过无线通讯传来主动式RFID标签之识别ID与位置资讯,结合positioningServer内的位置历史纪录,经过定位服务演算法,提供应用系统精确的定位服务,并融入医务管理概念建置新一代医疗资讯管理模式.秀传医院提出「智慧型数位健康网」计画,透过主动式RFID定时回传病患体温进行体温追踪,并利用定位系统掌握病患与医护人员的位置.2006年期间则有恩主公医院以护理人员为主轴,针对六种临床路径应用RFID结合pDA与无线网路,建置住院病患流程管理系统,另外使用主动式RFID建立新生儿守护系统,提供人(新生儿/母亲/护理人员)事(温度异常,,紧急异常状况),时(异常时间),地(非安全地区)之全方位保护.
关于RTLS,电子元器件资料就介绍完了，您有什么想法可以联系小编。