Le soluzioni RTLS sono rilevanti per le operazioni in loco in cui la ricerca di beni o persone produce importanti miglioramenti operativi. Il tracciamento degli asset e la sicurezza dei lavoratori sono tra i casi d'uso RTLS più popolari.
Nella produzione e nella logistica i casi d'uso tipici sono: risparmiare tempo per cercare strumenti o ordini di lavoro ed eseguire automaticamente la mappatura del flusso di valore attraverso il conteggio dell'inventario e del tempo trascorso in specifiche zone di lavorazione. Inoltre, RTLS può essere usato per proteggere i lavoratori da collisioni o avvisarli quando si avvicinano a zone pericolose e trovarli in caso di incidenti, migliorando così la sicurezza dei lavoratori.
Negli ospedali, i casi d'uso tipici sono facilitare la ricerca di attrezzature mediche, ottimizzare il tasso di utilizzo delle attrezzature, tracciare i pazienti a rischio e migliorare i flussi di lavoro dei pazienti per ridurre i tempi di attesa.
Nell'edilizia, i casi d'uso tipici sono proteggere i lavoratori dalle collisioni e dalle zone pericolose, semplificare la ricerca degli strumenti e garantire che tutti i lavoratori siano al sicuro in caso di incidenti.
Nei ristoranti a servizio rapido, RTLS ha rivoluzionato il servizio al tavolo e l'esperienza del drive-through consentendo una maggiore soddisfazione del cliente e una maggiore produttività.
Ci sono molti altri settori in cui RTLS ha casi d'uso comprovati, in particolare nei luoghi più grandi: negozi al dettaglio, aeroporti, stazioni ferroviarie, uffici, musei, ecc.

RTLS può fornire un ROI rapido, in genere tra 6 mesi e 1,5 anni.
Per quanto riguarda i benefici, è necessario valutare il tempo speso per la ricerca di beni e l'aumento della produttività, è importante avere questi KPI all'inizio in modo da poter valutare i vincoli di bilancio per implementare l'RTLS.
Per quanto riguarda i costi, bisogna tenere conto dei costi di investimento (dispositivi, ancore, installazione, integrazione nei sistemi, licenza e server se si sceglie l'implementazione on premise) e dei costi ricorrenti (manutenzione dei dispositivi, manutenzione della licenza o canoni SaaS e supporto).
È molto importante valutare correttamente i requisiti di accuratezza della localizzazione e la frequenza degli aggiornamenti, poiché questo guiderà il tipo di soluzione adatta alle vostre esigenze e quindi l'investimento necessario, nonché la complessità del progetto.

Le integrazioni più richieste con l'RTLS sono quelle con i software di gestione degli asset. Il software Ubudu RTLS può integrare dati di terze parti collegati agli asset tracciati che consentono al cliente di effettuare ricerche con termini propri.
Il cliente può definire le proprie categorie e associare i tag utilizzati per cercare gli asset nel motore di localizzazione Ubudu e importare la tassonomia delle categorie dei propri asset.
Ubudu Pairing Tool permette al cliente di associare il riferimento nel suo software di gestione degli asset con l'identificatore univoco (indirizzo mac) di tag .
Abbiamo sviluppato integrazioni con i principali software di gestione degli asset (CMMS, ERP, MES) nel settore manifatturiero e sanitario. Inoltre, stiamo adottando standard emergenti come Omlox per facilitare l'integrazione.
I clienti possono anche integrare i dati calcolati da Ubudu Location Engine nel loro sistema tramite API HTTP o MQTT.

Per valutare il business case della soluzione RTLS è necessario valutare lo spreco nel processo operativo legato a movimenti inutili e il tempo che richiede e l'affidabilità delle informazioni sulle operazioni in tempo reale. Il metodo Lean Six Sigma fornisce una metodologia solida e comprovata che vi aiuta nella diagnostica e sostiene il processo di miglioramento.

A seconda del caso d'uso, è possibile localizzare diversi beni utilizzando l'RTLS, ma poiché i tag sono attivi, in genere non è possibile tracciare alcun bene consumabile.
Ad esempio, negli ospedali, i beni che possono essere tracciati includono dispositivi medici come pompe per siringhe, pompe per infusione o monitor medici, nonché apparecchiature non mediche come letti o sedie a rotelle. In alcuni casi, i pazienti possono indossare un RTLS tag per consentire all'ospedale di analizzare il loro flusso nel processo di cura e ridurre i tempi di attesa o anche per motivi di sicurezza per i pazienti speciali, per evitare la fuga.
Nelle fabbriche, gli strumenti e le attrezzature utilizzate dagli operatori possono essere localizzati per evitare di perdere tempo a cercarli e aumentare il loro tasso di utilizzo. Anche gli ordini di lavoro possono essere interessati a essere localizzati con precisione per ottenere una migliore visibilità sui processi produttivi in tempo reale. Può anche essere utile localizzare i lavoratori solitari nelle grandi fabbriche o nei cantieri con aree pericolose per aumentare la sicurezza dei lavoratori.

RTLS è utilizzato per tracciare i beni all'interno di un sito specifico in aree interne ed esterne. Per garantire il massimo ROI, si raccomanda di definire chiaramente quali beni devono essere tracciati e determinare con precisione le aree da coprire, tenendo presente che grazie al fatto che Ubudu RTLS è ibrido, è possibile coprire alcune aree con un tracciamento ad alta precisione e altre aree con un tracciamento a bassa precisione. Per esempio, se state cercando di migliorare il vostro processo di produzione, potrebbe essere importante avere posizioni altamente accurate degli ordini di lavoro per sapere esattamente in quale stazione di lavoro si trovano e per quanto tempo sono rimasti nelle diverse stazioni di lavoro. Tuttavia, l'ordine di lavoro potrebbe a volte essere collocato in aree di "stock" tra le stazioni di lavoro e potrebbe essere sufficiente sapere che l'ordine di lavoro è nell'area di stock ma non necessariamente dove si trova esattamente in quest'area.
La stessa logica si applica agli ospedali, per esempio, dove le attrezzature potrebbero essere situate con grande precisione nella sala operatoria e nelle aree di ammissione e di emergenza, ma non necessariamente in ogni stanza dei reparti; qui, sapere in quale reparto si trova l'attrezzatura potrebbe essere sufficiente.

Se lo scopo principale dell'utilizzo dell'RTLS è quello di risparmiare tempo nella ricerca di asset specifici che non si muovono molto spesso, è possibile utilizzare una precisione media e una bassa frequenza di aggiornamento delle posizioni per ridurre il CAPEX e l'OPEX della soluzione. Tuttavia, se si vuole analizzare con precisione come si muovono i beni per ottimizzare i flussi operativi, è importante assicurarsi che i dati di localizzazione siano precisi e che si disponga di un numero sufficiente di posizioni per effettuare l'analisi, garantendo così un'elevata precisione e aggiornamenti frequenti della posizione.
Una cosa importante da ricordare è che i tag RTLS Ubudu sono dotati di un sensore accelerometrico che può essere utilizzato per modificare la frequenza di trasmissione in base al movimento dell'asset: quando l'asset si muove, tag trasmetterà frequentemente; quando l'asset smette di muoversi, tag trasmetterà molto meno frequentemente, poiché il sistema sa già dove si trova tag . Ciò contribuirà a prolungare l'autonomia della batteria dei tag e a ridurre i costi di manutenzione.

Quando si implementa una soluzione RTLS, è importante considerare se si desidera che il software sia installato su cloud o su un server locale on-premise, poiché il modello di costo e le risorse necessarie sono molto diversi.
Infatti, se si opta per il modello SaaS abbonandosi al software su cloud, si dovrà pagare un canone di abbonamento annuale e non ci si dovrà preoccupare di acquistare un server, installare il software su di esso, mantenere il server così come eseguire la manutenzione del software.
Se si opta per il modello On-Premise, i costi saranno più alti in anticipo e si dovrà pagare solo un canone di manutenzione annuale per il software, ma si sarà responsabili della supervisione del server e della sua manutenzione.
Infine, è importante pensare all'RTLS come a un mattone aggiuntivo nei vostri sistemi piuttosto che a un sistema separato che funziona in silo. Facendo questo, dovrete pensare a quali sistemi l'RTLS deve scambiare dati con e come organizzare queste integrazioni. Per esempio, gli RTLS sono spesso integrati con soluzioni CMMS, ERP e MES.

Non c'è una tecnologia RF che può soddisfare tutte le esigenze in ogni ambiente con un buon ROI, quindi è molto importante definire chiaramente qual è il caso d'uso e i benefici previsti della soluzione per scegliere la migliore RF o la migliore combinazione di tecnologie RF da utilizzare.
Per esempio, Bluetooth Low Energy (BLE) è un'ottima tecnologia RF se si desidera localizzare con media precisione (3-5m) un gran numero di beni in un grande edificio con diversi piani e piccole stanze.
Se invece si sta cercando di rintracciare beni con alta precisione in un ambiente simile a una fabbrica con molto metallo, soffitto alto con grandi aree aperte, la tecnologia a banda ultralarga sarà probabilmente la migliore.
Anche i backhaul LoRa e Wi-Fi possono essere utili da utilizzare per inviare i dati al server in modalità wireless, al fine di evitare di dover posare cavi che aumentano i costi di installazione.
Infine, non dimenticate che le vostre esigenze e l'ambiente potrebbero evolvere nel tempo e quindi potrebbe essere importante considerare l'utilizzo di un RTLS ibrido che vi permetterà di affrontare diversi casi d'uso in diversi ambienti con lo stesso sistema.

I principali algoritmi utilizzati per calcolare la posizione dai segnali RF sono i seguenti:
- La tecnica RSSI (Received Signal Strength Indicator) è molto apprezzata per la sua minima complessità. Può essere utilizzata per rilevare l'asset per zona utilizzando solo un'ancora al centro della zona, o per localizzare l'asset su una linea tra due ancore o per localizzare l'asset con un punto su una mappa con coordinate x,y.
- Tecnica Time Difference of Arrival (TDoA). La tecnica TDoA (Time Difference of Arrival) utilizza più punti di riferimento (ancore) sincronizzati temporalmente in modo che quando ricevono un segnale da tag su un asset in movimento, un algoritmo di multilaterazione calcola la posizione di tag in base alla differenza di tempo di arrivo del segnale inviato da tag alle diverse ancore. Questa tecnica consente di calcolare la posizione di migliaia di tag contemporaneamente con una distanza fino a 20-30 cm grazie all'UWB.
- La tecnica Two-Way Ranging (TWR) si basa su una comunicazione bidirezionale tra due dispositivi in cui il tempo di volo dello scambio di segnali viene utilizzato per misurare la distanza tra i due dispositivi, poiché la velocità del segnale è nota.
- La tecnica dell'Angle-of-Arrival (AoA) si basa sulla misurazione delle direzioni angolari (azimut ed elevazione) dal sito Tag all'ancora utilizzando antenne direzionali o array di antenne. Questa direzione può essere calcolata attraverso le differenze di fase degli elementi di un array di antenne.

La migliore precisione di localizzazione di una soluzione RTLS è di 20-30 cm utilizzando la banda ultra larga (UWB).
Tuttavia, non è sempre necessario avere una precisione così elevata e le soluzioni RTLS basate su Bluetooth Low Energy (BLE) possono essere utilizzate per avere una precisione di circa 3 metri, per rilevare i beni per zona e ottenere informazioni sull'ingresso e l'uscita per zona.

L'autonomia dei tag dipende da diversi fattori: la capacità della batteria, la frequenza delle trasmissioni e delle scansioni, la tecnologia RF utilizzata e i fattori ambientali come la temperatura e l'umidità.
Per ottimizzare l'autonomia dei tag, è innanzitutto fondamentale selezionare la tecnologia RF e l'architettura tecnica più adatta al caso d'uso e all'ambiente. Poi, è importante configurare la trasmissione e/o l'emissione del segnale in modo che avvenga esattamente quando serve e non di più. A tal fine, i tag Ubudu possono essere configurati per comunicare a una frequenza diversa quando sono in movimento rispetto a quando sono inattivi, in quanto non è necessario che il tag trasmetta o effettui una scansione se non si muove, poiché il sistema sa già dove si trova il tag .

Le tecnologie RF a bassa potenza come BLE, UWB e LoRa sono un mercato molto dinamico con innovazioni sostanziali. Ogni nuova generazione di SOC porta miglioramenti sia in termini di funzionalità: più accuratezza nella distanza, misure angolari, più larghezza di banda e consumo energetico ridotto.

I nuovi sviluppi di BLE provengono da:
- Localizzazione BLE 5.1 Angle Of Arrival anche se questo approccio tende ad essere ancora lontano dall'essere facile da implementare in ambienti complessi
- Minor consumo di energia e integrazione con l'energy harvesting. Per esempio, i nuovi SOC di ATMOSIC Technologies e i circuiti BLE passivi sviluppati da WILLIOT sono una dimostrazione di queste tendenze.

Per quanto riguarda UWB, l'adozione nei dispositivi IOS (dall'iPhone 11 pro) e in Android (il nuovo Google Nexus 6 pro per esempio) sta aprendo una nuova era e la tecnologia si sta finalmente diffondendo in modo massiccio.
I nuovi SOC di Decawave (ora Qorvo) offrono un consumo 4 volte inferiore rispetto alle generazioni precedenti e nuovi canali a 9Mhz (canale 10).
Il mercato UWB dovrebbe crescere ad un CAGR del 21,1% tra il 2021 e il 2028 guidato dalla crescente domanda di tecnologia UWB in applicazioni RTLS e l'aumento dell'adozione della tecnologia UWB nel monitoraggio dei dispositivi personali e di consumo in particolare negli smartphone di nuova generazione, dispositivi indossabili e auto connesse.
Apple AirTag è una dimostrazione di come combinare UWB e BLE per fornire un'esperienza utente sensazionale.

Per LoRa, una nuova generazione di chip sviluppata da Semtech che offre A-GPS e Wi-Fi sniffing è promettente per i tracker. Le tecnologie RF a bassissimo consumo e a lungo raggio sono ora dominate dalle tecnologie LoRa.

Dopo essere stato interrotto dall'emergere di nuove tecnologie RF come BLE, UWB e LORA dal 2012, RTLS sta ora raggiungendo uno stato più maturo e si evolverà in architetture per lo più wireless con motori di calcolo della posizione situati nel cloud al fine di sfruttare l'analisi dei big data e una più facile scalabilità.
Poiché garantire la banda larga di Internet è ora sempre meno un problema grazie alla diffusione del 5G e della fibra ottica, sempre più distribuzioni saranno fatte nel cloud con casi limitati in cui per motivi di cyber-sicurezza saranno ancora richieste soluzioni on-premise.
I clienti richiederanno sempre più approcci ibridi che mescolano BLE, UWB e LoRa per coprire le loro esigenze in evoluzione e per gestire più gradi di precisione con una singola piattaforma per ottimizzare i costi di investimento.
Crediamo anche che vedremo sempre più architetture RTLS "on-demand" in cui i tag vengono localizzati solo quando l'utente ha bisogno di vedere la loro posizione.

Ubudu si concentra sul miglioramento continuo dei suoi prodotti hardware e software per fornire un migliore ROI per i tipici casi d'uso RTLS:
- Ridurre i costi di investimento proponendo infrastrutture wireless
- Semplificare la manutenzione aumentando la durata della batteria grazie all'adozione di chip di nuova generazione che integrano l'energy harvesting
- Ridurre i costi di integrazione fornendo interfacce standard come Omlox, app pronte all'uso e integrazioni con software di asset management
- Rendere la soluzione ancora più a prova di proiettile e scalabile grazie a una nuova architettura scalabile in orizzontale

I mercati globali dei servizi basati sulla localizzazione (LBS) e dei sistemi di localizzazione in tempo reale (RTLS) dovrebbero crescere di 20 miliardi di dollari nel 2021 a 48,5 miliardi di dollari entro il 2026, con un tasso di crescita annuale composto (CAGR) del 19,4% durante il periodo di previsione (fonte: ResearchAndMarkets).
Il mercato dei chipset UWB per RTLS è stato valutato a 34,36 milioni di dollari nel 2020 e si prevede che raggiungerà 248,06 milioni di dollari entro il 2028; si prevede che crescerà ad un CAGR del 28,0% durante il periodo di previsione (fonte: analisi InsightPartners).