Định vị trong nhà bằng điện thoại: việc gì beacon làm được, việc gì cần thẻ nhân viên UWB

"Chúng tôi không cần tính năng định vị chi tiết." Yêu cầu định vị trong nhà từ một nhà máy gửi đến đầu tháng này đã vạch ranh giới như vậy ngay từ đầu. Họ muốn hai điều. Nhân viên đã cài ứng dụng trên điện thoại đi qua cổng chính thì việc chấm công được ghi tự động, và trong tình huống khẩn cấp như hỏa hoạn thì biết ngay có bao nhiêu người đã tập trung tại điểm tập kết. Nghĩa là không cần tọa độ, chỉ cần biết khu vực.

Câu hỏi đầu tiên mà yêu cầu này đặt ra không phải là thông số thiết bị. Mà là chiếc điện thoại trong túi nhân viên đã đủ chưa, hay phải gắn thêm một chiếc thẻ vào mặt sau thẻ nhân viên. Đây là ngã rẽ đầu tiên mà mọi doanh nghiệp cân nhắc định vị trong nhà đều gặp, và câu trả lời không đến từ việc công nghệ nào hơn mà đến từ điều kiện hiện trường. Bài viết này điểm lại từng điều kiện đó.

I. Điện thoại định vị trong nhà bằng cách nào

Trong nhà, GPS ngừng hoạt động. Thay vào đó, người ta dán lên trần hoặc lối ra vào những chiếc beacon cỡ bằng lòng bàn tay. Beacon chỉ là thiết bị phát tín hiệu của chính nó theo chu kỳ nên không cần dây nguồn cũng không cần dây mạng. Nó chạy pin được lâu, và dán lên tường là lắp đặt xong.

Bên phán đoán vị trí là chiếc điện thoại. Ứng dụng quét tín hiệu beacon xung quanh, chọn ra beacon gần nhất rồi gửi kết quả về máy chủ. Định vị di động của ORBRO gọi cách này là Nearby Search, và được thiết kế để việc quét vẫn tiếp tục dưới nền ngay cả khi ứng dụng không hiển thị trên màn hình. Người quản lý nhìn trên bản đồ của phần mềm giám sát ORBRO OS để biết ai đang ở khu vực nào, vào và ra lúc nào.

Độ chính xác khoảng 5~10m, tức là theo đơn vị khu vực. Hệ thống biết "đang ở văn phòng phía đông tầng 3" nhưng không biết "đang đứng trước bàn làm việc nào". Xem đó là giới hạn hay là đặc tính thì tùy vào câu hỏi. Đã đi qua cổng chính chưa, đã đến điểm tập kết chưa, khu vực này hiện có bao nhiêu người, tất cả đều là câu hỏi theo đơn vị khu vực. Với những câu hỏi đó thì tọa độ là thừa.

Kết luận là thế này. Với câu hỏi theo đơn vị khu vực, điện thoại là công cụ nhẹ nhất. Mỗi người vốn đã có sẵn một chiếc, còn hạ tầng thì chỉ vài chiếc beacon là xong.

II. Thẻ nhân viên tích hợp thẻ định vị khác ở chỗ nào

Thẻ định vị dạng thẻ nhân viên có cấu trúc ngược lại. Thẻ phát tín hiệu, còn anchor lắp trên trần thu tín hiệu đó rồi tính ra vị trí. Chủ thể đo không phải chiếc điện thoại của người dùng mà là hạ tầng lắp trong tòa nhà.

Khác biệt này tạo ra bốn kết quả. Thứ nhất là độ chính xác. Vị trí mà anchor Định vị UWB đo được nằm trong khoảng vài chục cm ở điều kiện thông thoáng, nên phân biệt được cả "đang đứng cạnh thiết bị nào". Thứ hai, không cần sự hợp tác của con người. Dù điện thoại hết pin, dù quyền ứng dụng bị tắt, dù máy đời cũ thì thẻ vẫn được bắt như thường. Thứ ba, trên thẻ có nút bấm. Thẻ dạng thẻ nhân viên của ORBRO có nút SOS và liên kết ID ra vào NFC, nên ngoài việc báo vị trí thì con người còn có thể tự mình gửi tín hiệu. Thứ tư, có thể phát cho người không có điện thoại. Thay vì nhờ nhân sự nhà thầu và khách đến "xin hãy cài ứng dụng", chỉ cần đưa thẻ tại lối ra vào.

Bù lại là phần vận hành. Pin của thẻ có tuổi thọ nên loại dạng thẻ nhân viên phải lên lịch sạc hoặc thay theo chu kỳ khoảng ba tháng, còn loại dành cho khách thì phải thu hồi. Anchor phải kéo nguồn điện và mạng nên có công đoạn thi công lắp đặt.

Kết luận là thế này. Vì hạ tầng chịu trách nhiệm nên cấu trúc này hợp với "người bắt buộc phải được nhận diện". Đổi lại, phải gánh phần lắp đặt và vận hành.

III. Điều kiện hiện trường chọn phương án định vị trong nhà

Đặt cùng một câu hỏi cho hai công cụ thì sẽ lộ ra bên nào hợp hơn.

Điều kiện	Điện thoại + beacon	Thẻ nhân viên + anchor
Đơn vị vị trí	Khu vực, khoảng 5~10m	Thiết kế được từ vài chục cm theo chuẩn UWB đến đơn vị khu vực
Tần suất cập nhật	Theo chu kỳ quét của điện thoại	Từ vài giây đến vài phút tùy thiết lập của thẻ
Điều kiện quan sát	Khi ứng dụng đã cài và quyền còn hiệu lực	Khi đang đeo thẻ
Khách và nhà thầu	Phải nhờ họ cài ứng dụng	Chỉ cần đưa thẻ tại lối ra vào
Khu vực cấm mang điện thoại	Không quan sát được	Không vấn đề
Tín hiệu do con người gửi	Thao tác trên màn hình ứng dụng	Nút SOS
Hạ tầng	Beacon, không cần nguồn điện và mạng	Anchor, cần nguồn PoE và mạng
Trục làm chi phí tăng	Tỷ lệ với số khu vực, không liên quan số người	Tỷ lệ với cả số anchor lẫn số thẻ

Dòng phân định trong bảng là "điều kiện quan sát". Điện thoại chỉ quan sát được khi người dùng hợp tác, còn thẻ thì cứ đeo là quan sát được. Một dòng này quyết định tất cả những dòng còn lại.

IV. Ba việc chỉ cần điện thoại là đủ

Thứ nhất là ghi nhận việc đi qua cổng chính. Đi qua beacon ở lối ra vào thì lượt vào và lượt ra của từng người được lưu lại trên ORBRO OS. Nhật ký ra vào có thể tải xuống theo định dạng chuẩn hoặc liên kết với hệ thống chấm công và ERP đang dùng, và cũng có thể phân quyền truy cập khu vực theo phòng ban và vị trí công việc.

Thứ hai là số người tập trung khi khẩn cấp. Vẽ điểm tập kết thành một khu vực thì số người đã đến được tổng hợp bằng tính năng đếm theo khu vực. Thứ cần trong tình huống khẩn cấp không phải là đối chiếu danh sách mà là con số "hiện đã có bao nhiêu người đến", và độ chính xác theo đơn vị khu vực là đủ.

Thứ ba là thời gian lưu lại theo khu vực. Đó là việc xem người ở đâu và bao lâu theo đơn vị số người, với những nơi như khối văn phòng, nhà ăn, khu vực nghỉ. Để phán đoán việc bố trí lại không gian thì cần bao nhiêu người chứ không phải ai.

Có một ý phản biện. Rằng bảo nhân viên cài ứng dụng công ty lên điện thoại thì liệu có bị phản ứng không. Câu hỏi này phải trả lời bằng thiết kế. Thu hẹp phạm vi thu thập xuống đơn vị khu vực, chỉ đặt beacon trong nhà để bên ngoài văn phòng không xảy ra việc quan sát, và nhúng SDK vào ứng dụng công ty đang dùng thay vì thêm một ứng dụng mới, đó chính là thiết kế ấy. Và còn một điều nữa phải thừa nhận. Quyền ứng dụng bị tắt thì việc quan sát dừng lại. Vì vậy với "bản ghi bắt buộc phải còn lại" thì thẻ ở chương sau mới đúng.

V. Bốn việc cần đến thẻ nhân viên

Thứ nhất là cảnh báo tiếp cận thiết bị hạng nặng. Việc thẻ gắn trên mũ bảo hộ hay áo phản quang rung và kêu còi khi khoảng cách giữa công nhân và xe nâng lọt vào giá trị đã đặt chỉ thành lập được khi có độ chính xác vài chục cm và tần suất cập nhật theo giây. Điện thoại không đo được khoảng cách ở mức này.

Thứ hai là SOS. Người bị ngã lấy điện thoại ra, mở ứng dụng rồi tìm nút bấm, với việc bấm chiếc nút gắn ngay trên thẻ nhân viên, là hai việc khác nhau.

Thứ ba là khách và nhà thầu. Không thể nhờ người chỉ vào trong một ngày cài ứng dụng. Cách vận hành thực tế là đưa thẻ tại lối ra vào và thu lại khi họ ra về.

Thứ tư là khu vực cấm mang điện thoại vào. Ở những nơi không thể cầm điện thoại đi vào như nhà máy bán dẫn hay khu vực bảo mật thì định vị dựa trên điện thoại về nguyên lý là không thành lập được.

Đến đây sẽ có câu hỏi "Galaxy và iPhone đều có UWB bên trong, vậy dùng luôn cái đó được không". UWB trên điện thoại được thiết kế cho mục đích đo khoảng cách giữa thiết bị với thiết bị như khóa số hay tìm đồ, và hệ điều hành hạn chế việc dùng dưới nền. Nó khác với cấu trúc mà hạ tầng tòa nhà tính vị trí của nhiều người cùng lúc. Một ngày nào đó có thể thay đổi, nhưng dòng ghi vào báo giá hôm nay vẫn là beacon với ứng dụng, hoặc thẻ với anchor.

VI. Cấu hình trộn cả hai trong một hiện trường

Hiện trường thực tế không chọn chỉ một trong hai. Cấu hình phổ biến là chia khối văn phòng, cổng chính và điểm tập kết cho beacon với điện thoại, còn kho có xe nâng chạy và khu vực nguy hiểm thì cho thẻ với anchor. Khi người được bắt bằng điện thoại và người được bắt bằng thẻ cùng hiện lên trên một bản vẽ ORBRO OS, người quản lý không phải phân biệt phương thức mà chỉ nhìn một màn hình.

Có năm điều nếu sắp xếp trước khi liên hệ thì báo giá sẽ nhanh hơn.

1. Viết một câu về điều bạn muốn phán đoán. Theo đơn vị khu vực hay theo tọa độ được phân định ở đây.
2. Tỷ lệ người không có điện thoại hoặc không thể yêu cầu dùng điện thoại trong số đối tượng. Khách và nhà thầu nhiều thì thẻ chiếm ưu thế.
3. Có ứng dụng công ty đang dùng hay không. Nếu có thì nhúng bằng SDK chứ không làm ứng dụng mới.
4. Có khu vực cấm mang điện thoại hay không. Nếu có thì riêng khu vực đó đi bằng thẻ.
5. Hệ thống sẽ nhận bản ghi. Cần gửi sang chấm công, kiểm soát ra vào hay ERP, và theo định dạng nào.

Lời kết

Đầu tháng này nhà máy đó đã viết trước một câu "Chúng tôi không cần vị trí chi tiết". Nhờ câu đó mà câu trả lời đến nhanh. Cổng chính và điểm tập kết thì beacon với điện thoại là đủ, sau đó nếu phát sinh khu vực nguy hiểm thì chỉ thêm thẻ và anchor cho riêng khu vực ấy.

ORBRO tự sản xuất beacon, thẻ dạng thẻ nhân viên, anchor, ứng dụng di động và phần mềm giám sát ORBRO OS nên có thể trộn hai phương thức định vị trong nhà trên cùng một bản vẽ. Bạn chỉ cần sắp xếp xem mình cần biết đến đâu rồi liên hệ, chúng tôi sẽ cùng phân chia khu vực nào chỉ cần điện thoại và khu vực nào cần thẻ.