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RTLS 是智能工厂、数字化转型和工业 4.0 系列先进数字技术的重要组成部分。对于许多操作来说，诸如 RTLS 之类的位置智能解决方案可能是他们尝试的第 一个技术。

《福布斯》最近发表的一篇文章《2023 年制造业的四个预测》指出，“技术富人和穷人之间的差距将扩大。”

RTLS 已经存在了 20 多年，大多数支持 RTLS 的技术现在已经众所周知，并且已经投入生产。人们不太了解这些技术之间的差异，以及如何评估每种技术的成本和收益，以便为您的行业/设施的跟踪需求选择最 佳解决方案。

RTLS 技术可以根据每个站点的环境特性、需要跟踪的资产的数量、类型和价值以及所需的跟踪频率和精度（从房间水平到英寸以内）进行定制。

根据 Markets and Markets™ 发布的新研究报告，到 2026 年，实时定位系统市场 (RTLS) 的价值将达到 127 亿美元。

以下是本指南将讨论的主要主题： 

l  第 1 章：什么是 RTLS？

l  第 2 章：人们如何使用 RTLS？

第 1 章：什么是 RTLS？

术语 RTLS 通常指的是本地定位系统，而不是 GPS 等全球定位系统。虽然时间和位置是两者明显的共同点，但识别是 RTLS 的另一个重要特征，即使在识别信息受到保护的情况下也是如此。

本质上，实时定位系统显示了定义的区域内的内容、地点和时间，以决策者可以理解的方式量化这些因素。例如，RTLS 可用于显示哪台叉车（什么）在特定时间（何时）穿过仓库（何处）中的给定拣货通道。另一个例子：RTLS 可以可视化在工作日的给定点（何时）将哪个可运输集装箱（什么）装载到特定卡车（何处）。

由于 RTLS 描述了广泛的位置智能解决方案，因此有助于消除歧义。例如，术语“实时定位系统”通常封装提供基于邻近度的数据或实际坐标的系统。它有时也用于识别设置阻塞点的设备的系统，从而在扫描点提供临时位置。由于扫描点系统不显示连续/实时位置，因此本指南不会深入探讨这些系统。相反，以下部分的重点将是即使在资产移动时也能持续提供识别、位置和计时数据以及上述内容、地点和时间的系统。

RTLS 中使用的技术

有越来越多的创新方法可以使实时定位成为现实。

一般来说，不同技术的射频方法都是相同的。无线收发器（通常称为跟踪器标签或简称标签）标记正在定位和跟踪的物体或人员。同时，已知位置的参考点系统读取来自这些标签的传输，以计算实际的定时和位置数据。这些参考点可以称为天线、锚点，有时也称为信标，具体取决于所使用的系统。

有些系统在边缘计算位置数据，有些系统首先将其发送回本地或基于云的服务器。同样，一个系统可以使用三角测量，而另一个系统可以使用三边测量，有些系统需要射频设备之间有清晰的视线：

l  无线上网

l  蓝牙/低功耗蓝牙 (BLE)

l  超宽带

l  ISM 频段或 UHF RFID

l  窄带物联网

还有其他非射频 RTLS 方法，例如超声波或红外线。此外，许多 RTLS 解决方案都采用了各种非 RF 方法，例如磁力测量、惯性测量或陀螺仪计算。然而，这些更常用于补充基于射频的系统。

资产跟踪和 RTLS 之间有什么区别？

实时定位系统（RTLS）和资产跟踪这两个术语有时并排出现，甚至可以互换使用。资产跟踪可以参考 RTLS 之外的许多工具。共同点在于识别和跟踪。关键的区别在于“跟踪”的含义。

资产跟踪可以描述从电子表格到图书馆目录再到实时定位系统（RTLS）等真实位置智能系统的任何内容。许多资产跟踪解决方案都是软件工具，旨在间歇性地记录手动输入的数据，而不是在提供持续实时更新的同时进行自主跟踪。因此，资产跟踪通常需要系统在数据记录的瞬间对事物进行说明，无论是扫描的时刻、库存更新的时间还是其他指标。连续自主获取的位置数据并不总是图像的一部分。

条形码是基本资产跟踪解决方案的一个主要示例。条形码提供识别功能，但不配备连续的位置或计时数据。即使在特定的设定位置频繁扫描，时间和位置数据也是临时的而不是当前的。另一方面，有多种使用 RTLS 的方法，但这些方法根本不被描述为资产跟踪。例如，非光学导航系统或基于位置的工人安全应用程序在通常称为资产跟踪的范围之外使用 RTLS。

有时，扫描点识别是唯 一需要的信息；扫描图书馆书籍或火车通票就是例子。在其他情况下，精 确和连续的位置数据是真正的游戏规则改变者，无论是由于资产移动的频率（资产损失特别危险或昂贵），还是因为位置数据增强了效率的关键指标。

最终，了解资产跟踪和 RTLS 之间的重叠又回到了了解相关技术的具体应用以及所收集的识别、位置和计时数据的组合。

第 2 章：人们如何使用 RTLS？

RTLS 的不同应用几乎是无限的。毕竟，几乎任何人都可以从更好地了解事物的实时变化中受益。位置数据的一般价值导致了各种各样的最终用途应用，从制造工作跟踪、库存管理、堆场管理、供应链和物流，到医疗保健、动物跟踪以及采矿和采矿业人员的安全。其他危险行业。几乎不可能有意义地解释 RTLS 解决现实问题的每一种方式或情况。

本指南将重点关注一些特别常见的用例和相关应用程序。

您如何知道 RTLS 是否适合您的用例？

这个问题的答案将在第 3 章中更直接地解答。然而，简短的答案是从彻底了解组织的问题开始。当您知道该技术需要为您完成什么任务后，确定是否有可行的技术会容易得多。

制造业中的实时定位系统

智能工厂正在收集各种数据——分析温度、机器振动、声学异常、空气质量和许多其他参数——而位置数据可以成为这些指标的重要补充。

与其他行业一样，RTLS 对制造业的主要好处之一是 RTLS 可以补充甚至消除许多容易出错的手动流程。扫描就是一个很好的例子。一些工厂为其制造过程的每个关键步骤安排了自动扫描站，以便批次或单个组件在每个节点都有清晰的进度和合规标记。然而，扫描技术的局限性（例如人为错误）以及许多制造过程的各种物理方面使得自动扫描具有挑战性并且通常是不可能的。

例如，某些组件无法添加条形码，因为它们要经过化学过程或焊接区域。另一个例子：许多 RFID 阅读器在金属部件周围无法可靠地工作。此外，为工作环境配备自动视线扫描仪（如条形码的使用）可能既笨重又昂贵。鉴于困难重重，制造商通常依靠人类工人手动扫描或标记哪个物品移动到哪里、在什么时间以及移动了多长时间。

RTLS 在混乱、无组织和非结构化的制造环境中特别有用，这种情况在单元制造中很常见，其中零件从一个工位移动到另一个工位，并且多次在工位之间来回移动或跳过某些工位。在这些环境中跟踪正在进行的工作可能容易出错。通过自动执行基于位置的更新，实时定位系统可以提高可靠性，加快任务的每一步，并最终提高产量。

这只是 RTLS 在制造业中的一个例子。其他有价值的应用包括：

l  通过位置感知提高工人安全

l  快速搜索丢失的物品

l  高价值资产库存例程自动化

l  在拥堵或周界偏差的情况下提供预测警告

使用 RTLS 改进在制品 (WIP) 跟踪

虽然位置和计时数据在制造过程的几乎任何阶段都很有帮助，但实时定位系统 (RTLS) 对于在制品 (WIP) 跟踪来说非常宝贵。

在制造领域，WIP 本质上是指为产品增加价值的运输过程：制造已经开始，但产品尚未完成。根据产品或制造商的不同，增加价值的步骤可能会很长、很辛苦，而且在时间和空间上都是相互独立的。毫不奇怪，WIP 例程很难获得每个组件或批次组件状态的准确实时可见性。

RTLS 通过将始终最 新的数据与旅程的每一段相匹配来帮助跟踪 WIP。通过全天候自动生成的实时图片，流程管理者可以立即检测到以下问题：

l  在流程中的任何给定步骤上花费的时间不一致或过长

l  产品或组件经常积压的地方

l  每个制造项目花费的总制造时间

l  意外的瓶颈或计划外的停机

l  状态与流程当前阶段不同步的项目

l  流程错误和解决这些错误的质量控制措施

此类数据点可帮助制造商了解真实的 WIP 轨迹、及早纠正错误并简化整体工作流程。

实时定位系统（RTLS）在堆场管理中的应用

车场本质上是物流中心，因此时间和地点对于那里发生的几乎所有事情都至关重要。一旦车辆离开车场，通常会通过 GPS 或远程信息处理解决方案对其进行跟踪。然而，在庭院或停车场本身，全球定位系统无法提供操作员所需的可见度。

实时定位系统通过定位和跟踪车辆到各个停车位来填补关键空白。低功耗、高精度 RTLS 可以通过绘制可用停车位、通知物流和车辆调度或自动更新车辆维护等基于位置的程序，为堆场管理人员节省时间和金钱。

价值的另一个维度：院子里经常随处停放着一排排看起来相似的车辆。这不仅会阻碍车辆通行，而且在许多情况下，在院子里找到指定的车辆可能会非常困难且耗时。实时定位系统 (RTLS) 允许堆场管理者和派遣司机识别标记车辆的位置、可达性和准备状态。

智能仓储中的实时定位系统

一些仓库已经现代化得几乎面目全非，而另一些仓库的运作方式几乎与三十或四十年前一样。自动车辆或机器人运行一些设施，而其他设施仍然难以使用剪贴板、电子表格或其他手动填写的日志来管理资产来保持当前库存。即使考虑到如此广泛的仓库运营，可以公平地说，几乎每个仓库，无论其数字化阶段如何，都可以或已经从位置数据中受益。

一方面，每个仓库的设计目的都是使实物资产在需要时可组织、可存储和可查找。RTLS 完全符合这些目标。另一方面，仓库的库存管理通常使用多种不同的技术，每种技术都有自己的地位和价值。

理论上，实时定位解决方案可以在任何给定时刻记录仓库中的每一项资产，但 RTLS 的成本远高于条形码等可扫描标识符，因此较旧、更简单的 ID 系统不太可能做到这一点。很快就会被完全取代。由于 RTLS 技术对于跨行业的这种 100% 库存来说还不够小或足够便宜，因此 RTLS 的大多数仓库应用都集中在高价值资产、批量资产、过期资产或频繁移动的物品上。

叉车跟踪是一种常见需求。叉车经常被留在奇怪或不合适的地方，特别是在较大的设施中，这使得立即搜索和找到每辆车的位置很有帮助。RTLS 还提供关键的使用指标，显示每台叉车的移动频率以及每台叉车的行驶路线，这有助于仓库经理了解他们真正需要多少台叉车。而且，跟踪叉车负载的内容、地点和时间也具有附加值。

跟踪骑手袋（带有工单的塑料附件或识别正在处理的资产的文书工作）是 RTLS 的另一个很好的用途。乘客的文书工作通常包括可扫描的标识符，例如条形码，因此可以将这个现有的可扫描的 ID 与可重新分配的 RTLS 标签相关联。

医疗保健中的实时定位系统

医疗保健是最早认真尝试 RTLS 的行业之一。这不足为奇，因为医院充满了宝贵的实物资产，这些资产经常移动，需要在需要时快速甚至立即访问。

静脉注射泵和轮椅等移动资产的库存管理是最紧迫的需求之一。事实证明，跟踪租赁设备也非常有价值，因为提前归还租金可以减轻医院的巨额开支。

接触者追踪是另一个明显的需求。例如，甚至在 COVID-19 爆发之前，医院就已经利用 RTLS 来帮助预防医院获得性感染 (HAI)。医院感染预防有时是通过跟踪人员来实现的，但也可以通过跟踪内窥镜等通常与感染传播相关的医疗工具来实现。

寻路和导航是 RTLS 在医疗保健领域的另一个日益增长的用途。虽然还有其他技术可以帮助患者和护理人员，但许多医院和医疗保健园区的规模和复杂性使得室内定位成为一项有价值的服务。

使用 RTLS 进行时间和运动研究

时间和运动研究有各种配置，包括许多实际上并不是通过 RTLS 最 好完成的配置。然而，对于专注于工作站之间的运动、路线分析或人或车辆可以采取的其他物理路径的热图的研究来说，实时定位系统是最 佳选择。

无论最终用户想要了解推车、叉车还是单个工人的运动，时间和运动数据的基本价值都是相同的。一旦相关的人或物体配备了标签，标签的运动历史就会显示所需时间段内的逐点位置。

有很多方法可以在没有 RTLS 的情况下进行基于路线的时间运动研究，但是无需太多工作，查看地图上的点就可以令人大开眼界。迂回路径、瓶颈或重复路线很快就会变得明显。最重要的是，测量过程很简单。工作人员不需要改变他们的节奏，数据是实时收集的，无需有人手动记录路径或对冗长的视频卷进行排序。

使用 RTLS 还可以让组织比光学时间运动方法更直接地保护个体员工的隐私。最终，实时定位系统有助于告知如何更好地改变工作流程甚至空间布局，并且它是通过数据而不是估计或最 佳猜测来实现的。

使用 RTLS 的其他方式

还有更多方法可以使用 RTLS 来节省时间、降低成本并消除现实世界中的难题。运动分析、消费者寻路、动物护理以及建筑创新和效率都是大类，更不用说人们对位置数据的智能家居应用日益增长的兴趣。