リアルタイム位置測位システム(RTLS)とは?

リアルタイム位置測位システム(RTLS)とは?

RTLS(Real-time Location Systems)というリアルタイム位置測位システムにより、無線通信、RFID(Radio Frequency Identification)、GPS(Global Positioning System)、BLE、UWBなど様々な技術を活用して開発された位置測位技術です。

1.リアルタイム測位

RTLS技術は資産の位置情報をリアルタイムで把握し、該当資産が全体ライフサイクルの間どこに位置しているかをより正確に把握できるようにします。 これは製品生産ラインから移動する製品、工場内部の工具、倉庫に到着する原材料、車両位置、従業員位置などほぼすべてをタグして測位できます。 これにより、企業は資産位置に対するより体系的な監視と管理が可能となり、生産ライン管理、物流サービス、安全管理など様々な分野で効果的に活用することができます。

2.傾向及び例すなわち

資産の位置と動きを測定できるようになれば、プロセスを把握して簡単に回避できるエラー、不要な段階、リソース不足、従業員の異常な行動などをより容易に把握できます。 これにより生産ライン、物流、安全管理など様々な分野で起こりうる問題点を早期に把握し、より効果的な管理が可能となります。

3.ジオフェンシング

3次元空間における仮想境界を定義することは、従業員の安全保護、汚染防止、セキュリティなど様々な分野で活用されます。 これにより、危険地域から従業員を保護し、汚染を防止し、セキュリティを強化するなど、様々な適用分野があります。

RTLSはどのように動作しますか？

コアコンポーネント

RTLSシステムはすべて送信機、受信機、データを統合して位置を分析するソフトウェアの3つの要素で構成されています。 各RTLS プロバイダーは、彼らの技術について少しずつ異なる用語を使用し、彼ら固有の販売ポイントに重点を置きます。 以下は、これらのコア システム コンポーネントを一般化したものです。

送信機

RTLSにおいて送信機とは、主にタグまたは受信機と接続されている機器のことです。 このデバイスは、オブジェクトや個人を識別し、位置情報を受信機に送信します。 送信機は通常、無線技術を使用して動作し、技術によってサイズとパフォーマンスが異なります。 送信機は物体に取り付けることも、個人や動物に着用することもできます。 一部の機種は電源が必要ない"passive"送信機を使用し、これらの送信機は近距離RFID技術を使用します。 他の機種では電源が必要な"active"送信機を使用し、これらの送信機は一般的にBluetooth低エネルギー(BLE)やUltra-Wideband(UWB)などの無線技術を使用します。 また、GPSタグも送信機として使用することができます。

1.RFID Tags

最も一般的なタグの 1 つで、パッシブ（つまりバッテリー電源が必要ない）で動作し、ほぼすべてのものに取り付けて資産を識別するために使用されます。

2.BLE Tags

最も普遍化された無線通信の一つであるBLE信号を発信する送信機である。 ほとんどのMobile機器でも動作するため汎用性は広いですが、UWBよりは精度が低いです。

3. UWB Tags

一般的にバッテリー電源が必要なUWB信号を発信し、UWB受信機から受信します。 信号は非常に短いですが、広帯域周波数帯域を使用して低電力消費で非常に正確な位置データを提供します。

4. Smart Devices

様々なスマートデバイスが送信機として動作でき、携帯電話が最も代表的な例です。 BLEとGPS方式の両方を使用することができ、最近UWBが普及していくにつれ、一部機種でUWBを利用した測位をサポートします。

5. GPS Tags

GPSタグは衛星を使って位置を把握します。 しかし、可視性の良い屋外環境でのみ動作し、追加のインフラストラクチャは必要ありません。 GPSタグはUWBタグより精度が低く、電力消費が相対的に多いです。 しかし、リアルタイムキネマティックGPSを追加してメインGPS信号を補正することで精度をセンチ単位で向上させることができます。

受信機

使用するタグの種類によって、タグを測位するために使用される受信機はさまざまです。 単純なパッシブRFIDタグでは十分でない、より複雑な室内環境ではアクティブRFID、Bluetooth Low Energy(BLE)またはUltra-Wideband(UWB)技術を使用することができます。

重要な資産にタグを付け、物理的空間（工場、飛行機ヘリ倉庫、オフィスなど）周辺に受信機を配置することで、受信機はいつでも各資産の位置を決定し、この情報を関連ソフトウェア/視覚化システムに伝達することができます。 これらの受信機は通常、電源源とネットワーク（有線または無線で）に直接接続されます。

Software

RTLS技術にはセンサーとタグのようなハードウェアで実行されるファームウェアと位置データを解析する外部アプリケーション、そして外部アプリケーションに接続するミドルウェアを含む様々なソフトウェアシステムが使用されます。 つまり、これらのソフトウェアが一緒に作動してRTLSシステムが動作することになります。

その中でRTLS技術を活用しようとする企業に最も関心があるのは外部アプリケーションのソフトウェアです。 このソフトウェアはRTLSと相互作用し、それから利益を得る方法を決定します。 どの産業に属するかによって、アプリケーション ソフトウェアは大きく異なる場合があります。 多くのRTLS企業は、企業の全体的な概要を最適化し、簡単なインサイトを提供するために設計されたカスタマイズソフトウェアアプリケーションを提供しています。

RTLSシステムにおいて視覚化は通常核心的な役割を果たし、RTLSソフトウェアソリューションを選択する際に考慮すべき要素としては次のようなものがあります。

平面図と領域マッピング - ソフトウェアが実際の平面図を正確かつ蓄積度であるため、大きさで反映できるか？

ソフトウェアの実用性 - すばらしい視覚化とともに、ユーザーの目的に合った必須機能を含んでいるか？

品質レポート - 即時インサイトを得るための分析および報告機能が存在するか？

オンプレミスまたはクラウド - 最適な方法でソフトウェアをホスティングするオプションがあるか？

API接続 - ソフトウェアがAPIを介して既存のビジネスシステムやデータベースと接続できるか？

拡張性 - このソフトウェアはビジネスが成長するにつれて拡張でき、位置データストリームが収集される間、ボトルネック現象なく動作することが立証されたか？

サポートとトレーニング - このソリューションを開始するのにどれだけ簡単か、そして重要なミッションを担当するアプリケーションに対するサポートがうまくいくか?

RTLS技術の使用事例は何ですか？

RTLS技術に対する認識が高まり、この技術を適用できる産業がますます明確になっています。 代表的な例は以下の通りです。

建設現場の安全管理

作業者と建設装備、材料の位置と移動経路をリアルタイムで測位して危険区域や行動を感知し、作業者に警告を送って事故を予防します。