RTLS 入门指南

设想两家竞争企业。第一家能够实时掌握其运营要素（人员、零部件、产品等）的动态数据；第二家则无法做到这一点。不难猜出，这两者中哪一家能更高效地运营。

随着商业节奏的加快，实时掌握人员和资产的位置正变得越来越重要。与此同时，技术的进步使得越来越先进的实时定位系统（RTLS）解决方案对大中小企业而言都变得触手可及。

本文将探讨实时定位系统（RTLS）的定义、其带来的优势以及所依赖的技术。我们将深入分析实施RTLS系统时需要考虑的关键因素。最后，我们将介绍u-blox如何助您开启RTLS之旅。

什么是实时定位系统（RTLS）？

实时定位服务利用传感、无线通信和云技术，确定带有标签的“物体”（包括货物、车辆、人员、宠物以及各种工业追踪应用）的位置，并将数据提供给授权用户，这些用户可通过本地计算机或云平台访问数据。

RTLS 解决方案适用于各种用例，同时面临同样广泛的限制：

• 精度：从街区级到厘米级
• 更新频率：从每天一次到每秒数次
• 覆盖范围：露天？室内？地下？全球？
• 带宽：从每天几字节数据到连续数据流
• 续航时间：从数天到数年
• 安全性：从基础级到超强健级。
• 部署架构：从单跳直连互联网到两跳或多跳（通过网关）。

例如，部署在偏远地区的解决方案可能需要数月的自主供电能力。另一方面，用于交通枢纽或高速运转的生产线上的解决方案，则可能受益于频繁的更新。而当涉及高价值资产时，更高级别的安全性可能变得不可或缺。

RTLS 应用场景

实时定位服务已在众多应用场景中得到广泛应用，随着技术日益小型化、普及化并更紧密地融入运营流程，预计未来几年其应用范围将进一步扩大。

医疗领域的RTLS

在医院中，相当一部分工作时间都耗费在寻找医疗设备上，这给本已不堪重负的系统带来了额外压力。医院中的RTLS可帮助快速定位病床和医疗设备，甚至还有可能定位医生、工作人员和患者。

仓库自动化

RTLS系统有助于仓库自动化，实现库存管理、库存记录以及货架上货物的定位。  

运输与物流

实时定位服务为企业提供了关于供应和分销流程各方面的关键洞察。除了改善供应链管理外，企业还可以利用RTLS系统提供的数据来缓解瓶颈、优化流程，并远程监控货物的处理情况，从而提高产品质量。

车队管理

RTLS系统可帮助车队管理者实时追踪各类车辆，无论是卡车、出租车、租车还是共享车辆。微出行解决方案提供商（例如提供共享电动滑板车的服务商）正越来越多地采用具备高精度定位功能的RTLS技术，以确保遵守当地法规，例如禁止在人行道上行驶的规定。

交通枢纽

机场和火车站等交通枢纽可借助RTLS技术，对行李搬运拖车、有特殊需求的乘客、地勤人员及普通乘客进行追踪。通过分析收集到的数据，可以发现并解决运营中的薄弱环节，从而全面提升出行体验。

RTLS技术

实时定位系统通常由三个组成部分构成：RTLS标签、基础设施和软件。解决方案的性能和功能取决于开发过程中所采用的具体技术选择。

• 采用RFID技术的RTLS系统可在带有标签的“物体”经过固定读写器附近时对其进行定位，读写器随后将相关事件信息发送至服务器。 
• 蓝牙 RSSI（接收信号强度指示器）用于在室内环境中实现实时定位系统。部署在监控区域内的蓝牙信标会“监听”蓝牙标签发出的信号，以确定带标签的物体或人员是否处于蓝牙信号覆盖范围内，从而提供“房间级”的定位精度。
• 与蓝牙RSSI类似，Wi-Fi信标也可用于检测附近的Wi-Fi RTLS标签，从而实现“房间级”的定位精度。此外，还可以采用飞行时间（ToF）方法，更精确地确定移动资产的位置。
• 3G和4G LTE蜂窝技术通过蜂窝网络指纹识别提供粗略的位置信息，该技术中设备会检测其附近的蜂窝基站，并将这些基站信息与已映射到地理位置的全球指纹数据库进行比对。 目前，还有基于固定和移动网络基础设施不同组合的高精度3G 和 4G LTE 实时跟踪解决方案，随着 5G 部署范围的扩大，未来还将有更多此类解决方案问世。
• 基于GNSS的RTLS系统依赖于GNSS接收机，这些接收机通过测量GNSS卫星信号从轨道到达接收机所需的时间来确定其位置。由于GNSS信号太弱，无法穿透墙壁进入建筑物，因此该服务仅在户外可用。
• 超宽带技术以及基于蓝牙测向 的高精度蓝牙室内定位技术，这两种技术均能实现亚米级的位置精度。
• RTLS标签可集成其他传感器，以收集被追踪资产的附加信息。配备惯性传感器的定位模块能在资产跌落时进行检测，或在GNSS信号中断时作为卫星定位的补充。同样，温度传感器可检测可能损害敏感货物的温度异常波动。 

为了向用户提供位置数据，实时定位系统需要一条连接互联网的数据通道。对于基于GNSS等技术的户外实时追踪解决方案，最适合采用经过优化、兼具低功耗和最大覆盖范围的蜂窝通信技术，例如LTE Cat 1或LTE-M。

开始使用 u-blox

初次尝试利用 RTLS 技术为您的业务带来的优势，可能看起来颇具挑战。在 u-blox，我们的解决方案和服务组合涵盖了构建 RTLS 系统所需的所有技术基础组件。  

我们的短距离解决方案涵盖了基于蓝牙测向技术构建高精度室内定位解决方案所需的组件。有关如何入门蓝牙室内定位技术的更多信息，请参阅相关白皮书。

我们开发了一套定位服务，为基于 GNSS 的 RTLS 部署带来更多优势。

• AssistNow通过缩短使用 GNSS 确定位置所需的时间来节省功耗。
• CloudLocate将 GNSS 接收机的位置估算任务委托给云端处理，适用于不依赖连续跟踪的超低功耗应用场景。
• PointPerfect整合了 GNSS 增强数据，可在数秒内实现厘米级精度。

u-blox通信服务以极低的开销将物联网设备的数据传输至企业云端，使其成为功耗和带宽受限的物联网部署的理想选择。