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Smart Locating Solutions

Localizza. Controlla. Ottimizza.

Soluzioni per la localizzazione, controllo e ottimizzazione.

La localizzazione precisa e aggiornata

Svariate tecnologie come Bluetooth®, Wi-Fi, RFID, GPS sono oggi alla base di dispositivi di geolocalizzazione e sistemi di localizzazione in tempo reale. Questi dispositivi possono essere specifici come nel caso di navigatori GPS o integrati in altri dispositivi che eseguono altri compiti come ad esempio gli smartphone. Bluetooth®, Wi-Fi, RFID, GPS hanno pro e contro quando paragonati gli uni agli altri.

Il GPS ha un accuratezza di localizzazione fino a 5 metri, con una grande copertura del servizio, è moderatamente sensibile ad ostruzioni, necessita di altre tecnologie per la comunicazione dei dati e deve essere utilizzato all’esterno.

RFID può essere usato all’esterno e all’interno, è un dispositivo passivo senza necessità di alimentazione, ha un accuratezza da un centimetro ad un metro e la copertura tipica è di circa 25 m2.

Wi-Fi può essere utilizzato all’esterno e all’interno ed ha un range di accuratezza di posizione tra i 5 e i 15 metri mentre è molto sensibile ad ostruzioni ed interferenze; la copertura è tipicamente 100 m2 per punto di accesso, la velocità di comunicazione dati arriva ad 1 Gbps e la latenza per restituire una posizione in tre dimensioni è di circa 3 secondi.

Il Bluetooth® è molto sensibile alle ostruzioni e l’accuratezza è tra 1 e 5 metri; la velocità di comunicazione è fino ai 2 Mbit/s e la copertura tipica è di 25 m2 per beacon per un’accuratezza di circa 2 metri.

Durante gli ultimi anni microchip a basso consumo e basso costo combinati ad una nuova tecnologia emergente di localizzazione chiamata UWB, Ultra Wide Band, rendono tale tecnologia la soluzione alla localizzazione e comunicazione ultra affidabile, ultra precisa e in tempo reale. I dispositivi UWB possono essere usati all’esterno e all’interno, hanno un’accuratezza di posizionamento fino ad un centimentro, grande resistenza a percorsi multipli ed interferenze, una copertura di circa 250 m2 per anchor [1], alta velocità di comunicazione dati fino a 27 Mbit/s, bassa latenza tipica minore di 1 ms e contemporaneità di utilizzo di svariate decine di migliaia di tag [2].



Figura 1.


Prodotto in funzione, prova dimostrativa.

Architettura IT

I singoli dispositivi mobili, detti tag [2], aggiornano le loro posizioni per mezzo dei segnali della rete RTLS UWB con gli anchor fissi [1]. Un altro dispositivo AI-GW [3] in comunicazione UWB, acquisisce le posizioni dei tag [2] ed esegue algoritmi di Intelligenza Artificiale specifici, come calcolare l’eventuale sovrapposizione dei rispettivi volumi di sicurezza e comunicare ai singoli tag [2] interessati specifici allarmi acustici, fisici o visivi, oppure rilevarne semplicemente la posizione e inoltrare l’informazione al sistema di gestione.



Figura 2.

Sapere è potere

La conoscenza della posizione esatta di qualsiasi assett o risorsa umana, rende possibile automazioni impensabili fino a pochi anni fa. ShieldTech ha un portfoglio di applicazioni che spazia dal controllo bimbi nei parchi di divertimento al controllo della logistica nei cantieri e nel settore manufatturiero. Per il settore ospedaliero, le soluzioni ShieldTech consentono al personale medico di interagire ed entrare in contatto tra colleghi mentre li aiutano a mantenere una distanza di sicurezza corretta dai pazienti.

Campi di applicazione e Soluzioni

ShieldTech Care Studio

  • Distribuzione delle persone e bilanciamento Servizi
  • Covid-19

ShieldTech Human Resources

  • Localizzazione e Controllo Bambini
  • Protezione da Aree pericolose
  • Assistenti Servizi Aeroportuali
  • Assistenza Servizi Ferroviari
  • Stadi e Gestione Grandi Eventi
  • Appelli Automatici in caso di Emergenza
  • Localizzazione Squadre di Manutenzione

ShieldTech Accident Assessment Studio

  • Rilevamento Rapido di veicoli coinvolti in Incidenti Stradali



Stadi e concerti, Aeroporti, Porti, Stazioni Ferroviarie, Cantieri, Parchi gioco, soluzioni per ogni esigenza.

Software

Basic Web GUI

Per il cliente poco esigente, senza necessità di reportistica, una semplice interfaccia grafica accessibile tramite un qualsiasi browser web. È possibile caricare una propria piantina per visualizzare in tempo reale le posizioni dei propri tag mobili. L’accesso all’interfaccia è disponibile, oltre che con un PC, anche tramite smartphone, tablet o smart-tv.



Interfaccia Basic Web GUI.

ShieldTech Software Suite

Per l’utenza evoluta, la Software Suite ShieldTech consente la più ampia personalizzazione. È possibile caricare piante, mappe e definire reti multiple. Ampia reportistica, capacità di analisi in remoto e offline. Sono disponibili vari add-on per gestire le diverse esigenze applicative.

È possibile richiedere lo sviluppo di add-on personalizzati dai nostri programmatori.

Controllo capienza

È possibile associare alle aree un numero di persone arbitrario, con segnalazione luminosa del raggiungimento della capienza massima impostata.


Modulo di configurazione.


Reportistica offline.

Hardware

Dispositivi da rilevare: tag

I dispositivi da rilevare, detti tag, possono essere mobili o fissi. Nel caso sia necessario identificare un zona in base ad una temporanea presenza, è possibile agganciare un tag ad un supporto fisso. Il tag, in configurazione stazionaria, segnalerà la sua presenza consentendoci di stabilire automaticamente delle aree senza necessità di alcuna modfica software.

Riferimenti Fissi: Anchor

I riferimenti fissi, detti Anchor, funzionano come punti di riferimento per i tag che calcoleranno le loro posizioni proprio in base a questi. È importante scegliere un numero di Anchor adeguato alla conformazione dell’area di cui si vuole la copertura. Nonostante sia utilizzata la tecnologia più robusta, affidabile e performante, essendo una trasmissione in radio frequenza, è necessario valutare con una certa accuratezza il luogo dell’installazione, evitando occlusioni nelle zone di Fresnel.

Dispositivi di processo

AI-Listener

È l‘unità Intelligente. Qui risiedono gli algoritmi di controllo fondamentali.

Deep Data Unit

Un potente database SQL memorizza i dati e li rende disponibili per le elaborazioni offline.

Gateway-Router

È l’elemento che si occupare di regolare il traffico dati tra la/e rete/i di localizzazione e la rete IoT o sottorete locale.

Message Broker

È l’elemento che traduce i segnali e messaggi proprietari della rete di localizzazione in messaggi con protocollo standard MQTT per il massimo dell’integrazione con i più diversi sistemi esistenti. È pienamente corrispondente ai requisiti Industria 4.0.

Perché UWB

A differenza di altre tecnologie, come Bluetooth o WiFi, che devono essere rielaborate per uno scopo non previsto, le proprietà del segnale RF UWB sono state definite in modo specifico sin dall'inizio per ottenere la posizione e la comunicazione in tempo reale, ultra precise e ultra affidabili.

Tecnologia Ultra Wideband logo
Ultra-wideband
Bluetooth logo
Bluetooth
WiFi logo
WiFi
RFID logo
RFID
GPS logo
GPS
Luoghi d’uso Aperto/Chiuso
Aperto/Chiuso
Aperto/Chiuso
Aperto/Chiuso
Aperto/Chiuso
Aperto/Chiuso
Aperto/Chiuso
Aperto/Chiuso
Aperto
Aperto
Accuratezza Più o meno dieci centimetri
10 cm
Da uno a cinque metri
1–5 m
Da cinque a quindici metri
5–15 m
Da dieci centimetri ad un metro
0,1–1 m
Da cinque a venti metri
5–20 m
Affidabilità
Poco sensibile a interferenze e multi-path
Molto sensibile a interferenze, ostacoli e multi-path
Molto sensibile a interferenze, ostacoli e multi-path
Poco sensibile a interferenze e multi-path
Molto sensibile agli ostacoli
Portata/Copertura
Std. 70 m, max 250 m
Std. 15 m, max 100 m
Std. 50 m, max 150 m
Std. 1 m, max 5 m
N/D
Dati
Fino a 25 Mbit/s
Fino a 2 Mbit/s
Fino a 1 Gbit/s
N/D
N/D
Sicurezza
(strato fisico)
Protocollo legato a tempo-distanza
Può essere ingannato da un attacco relay
Può essere ingannato da un attacco relay
Può essere ingannato da un attacco relay
N/D
Latenza
Inferiore a 1 ms per xyz
Superiore a 3 s per xyz
Superiore a 3 s per xyz
Circa 1 s per xyz
Circa 100 ms per xyz
Scalabilità/Densità
Oltre 10.000 tag
Tra 100 e 1000 tag
Tra 100 e 1000 tag
Illimitata
Illimitata
Consumo e batteria 🔋
5 nJ/b TX - 9 nJ/b RX
Batteria a bottone
🔋🔋🔋
15 nJ/b TX/RX
Batteria a bottone
🔋🔋🔋🔋🔋
50 nJ/b TX/RX
Batteria al litio
🔋
Passivo
🔋🔋🔋🔋🔋
Batteria al litio
Costi totali
(infrastruttura, manutenzione, tag)
€€€ €€€ €€€

Zone di Fresnel

La linea di vista delle trasmissioni in radiofrequenza è definita dalle zone di Fresnel. Augustin-Jean Fresnel è stato un ingegnere e fisico francese che eseguì importanti ricerche in campo ottico e, in particolare, nell’ottica fisica.

Il calcolo delle zone di Fresnel è particolarmente utile nell’ambito delle radiocomunicazioni per la definizione della bontà di un collegamento a radiofrequenza definendo il disturbo causato da eventuali ostacoli nel cammino fisico tra trasmittente e ricevente.

Augustin-Jean Fresnel

Augustin-Jean Fresnel

Elissoide di Fresnel

Ellissoide di Fresnel: in verde è indicata la linea di vista, con D è indicata la distanza tra trasmittente e ricevente, con r è indicato il raggio della zona.

Principio

Un’onda elettromagnetica si propaga in un mezzo lungo la direttrice tra trasmittente e ricevente. Durante il percorso essa incontra ostacoli che generano multipath fading, ovvero una serie di riflessioni ed attenuazioni che causano ritardi e sfasamenti che vanno ad influenzare, in maniera costruttiva o distruttiva, il segnale finale che giunge alla ricevente. Ostacoli presenti nella prima zona causano, ad esempio, ritardi da 0° a 180°, nella seconda zona da 180° a 360°, e così via. In pratica le zone dispari causano interferenza costruttiva, mentre quelle pari causano interferenza distruttiva.

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