Indoor: технология контроля зон ответственности сотрудников внутри помещений без GPS
Большинство наших решений по GPS-мониторингу связано с контролем транспорта, мобильных сотрудников и стационарных объектов, у которых нет сложностей с определением местоположения по спутникам. Но в последнее время становится актуальной проблема навигации внутри помещений в условиях полного отсутствия GPS-сигнала.
Недавно к нам обратился клиент, основная деятельность которого – сфера торговли и ритейл. В его распоряжении находится один из крупнейших торговых центров в Минске, который объединяет в себе элементы торговли, развлечений и современного сервиса.
Заказчиком были поставлены следующие задачи:
- Обеспечить эффективный контроль сотрудников в торговом центре: необходимо оперативно отслеживать перемещение охранников, технического и обслуживающего персонала внутри торгового центра.
- Контроль зон ответственности и проверка рационального расположения сотрудников в торговом центре. Персонал должен находится на своих рабочих местах, например, продавцы – в своих отделах, а охранники – на постах.
- Анализ загруженности сотрудников, сбор и отображение данных об их перемещении, в том числе для оценки их загруженности.
- Контроль качества работы и проверка посещений рабочих зон обслуживающего персонала согласно графику (уборщиков). Время нахождения, входа, выхода в том или ином помещении.
- Быстрое определение местонахождения уборочной техники и рабочего инвентаря.
- Предотвращение краж или снижение рисков их возникновения, а также потерь дорогостоящего оборудования.
С учётом проблем проникновения спутникового сигнала в закрытые помещения нужна особая технология. Для реализации этих задач мы предложили новое решение – цифровую платформу трекинга Indoor Navigation на базе технологий LoRaWan сетей. Эта платформа разработана специально для высокоточного определения местоположения контролируемых объектов внутри любых зданий, помещений или складов, где отсутствует сигнал GPS. Плюс она позволяет контролировать местонахождение любого ценного оборудования или иных предметов, которые перемещают из помещения в помещение.
Для построения инфраструктуры indoor-позиционирования на территории заказчика нам потребовалось развернуть полноценную радиосеть, в состав которой входят следующие оконечные устройства:
- Платформа Indoor Navigation (сервер приложений)
- Сетевой сервер LoRaWAN
- Базовая станции LoRaWAN
- Персональные трекеры LoRaWan
- BLE-метки (bluetooth-маяки).
Схематично топология сети выглядит следующим образом:
Требования к оборудованию:
- Высокоточное позиционирование в условиях слабого или полного отсутствия принимаемого GPS-сигнала.
- Длительная работа персонального трекера на одном заряде АКБ (1-2 недели).
- Длительная работа BLE-маяков (2-3 года на одной АКБ).
- Наличие тревожной кнопки на персональном трекере.
- Наличие датчиков удара на основе встроенного акселерометра.
- Оперативный обмен данными в случае сработки тревожного события (за счет наличия тревожной кнопки).
- Работа персональных трекеров по собственному радиоканалу, без использования sim-карт мобильного оператора.
- Современное персональное устройство (трекер) в удобном корпусе.
- Возможность масштабирования сети без больших временных и финансовых потерь.
Элементы сети LoRaWan для построения инфраструктуры indoor-позиционирования
Сервер приложений (Платформа Indoor Navigation)
Сервер приложений - это платформа для Indoor/GPS/Глонасс устройств, которая предназначена для конечных пользователей. Позволяет отслеживать любые объекты:, людей, технику, животных, транспортные средства.
В случае решения для нашего клиента платформа обеспечивает круглосуточный мониторинг рабочего персонала торгового центра, оборудования и любых конечных устройств.
Полученные сведения от трекеров платформа преобразует в понятные графики и диаграммы. Из них можно формировать отчеты в виде шаблонов, виджетов, дашбордов под каждого пользователя индивидуально.
Основная задача сервера приложений:
- Сбор, обработка и визуализация данных от различных устройств (персональных трекеров, датчиков температуры, влажности, CO2 и т.д.)
- Предоставление возможности визуального анализа показателей систем жизнедеятельности предприятия.
- Автоматическая обработка поступающей информации.
- Выстраивание различных логических сценариев (вход/выход в геозоны, точки интереса, сработка тревожных уведомлений, контроль присутствия).
- Контроль доступа сотрудников в помещения.
- Определение наиболее/наименее посещаемых зон.
Например, так выглядит трек передвижений сотрудника по BLE-меткам в приложении:
Чем больше BLE-меток, тем более детализированный трек передвижения сотрудника внутри помещений и складов. Все зависит от потребностей клиента.
История перемещений сотрудника в торговом центре в табличном виде:
Тревожные события в системе выглядят следующим образом:
Сетевой сервер
Центральный элемент сети LoRaWan – это сетевой сервер. Он осуществляет управление базовыми станциями и клиентскими устройствами (персональными трекерами). Это, можно сказать, мозг всей сети LoRa. Без него ни одна базовая станция не сможет передать данные от трекеров на платформу мониторинга и наоборот.
Основные задачи сетевого сервера:
- Мониторинг и контроль работы всей сети LoRa
- Работа с неограниченным количеством базовых станций
- Распределение нагрузки
- Изменение скорости передачи данных конечными устройствами (трекерами)
- Выбор канала передачи данных
- Дальнейшая передача данных на сервер приложений (систему мониторинга).
Сетевой сервер позволяет оперативно произвести любую удаленную диагностику конечных устройств сети LoRaWan. Доступна гибкая аналитика и возможность онлайн-слежения за конечными устройствами (базовыми станциями, трекерами).
Так выглядит интерфейс сетевого сервера LoRaWan:
Базовая станция LoRaWan
Это важный элемент сети, задача которого – ретранслировать данные от всех персональных трекеров на сетевой сервер LoRaWan и наоборот. Базовая станция имеет хороший радиус действия – до 5 км в городской застройке и до 15 км на открытой местности.
Для нашего кейса одной станции хватило с лихвой. Мы смогли обеспечить стабильную связь не только на территории самого ТЦ, но и в пределах нескольких километров от его границ.
Базовая станция передает сообщения от сетевого сервера в эфир, а все оконечные устройства (персональные трекеры) в радиусе распространения сигнала принимают эти сообщения. Также и наоборот: оконечные устройства передают накопленные сообщения в эфир, а ближайшая базовая станция принимает эти сообщения и передает через сеть интернет на сетевой сервер LoRaWan.
Базовая станция подключается к сети интернет по различным каналам: Ethernet, 3G, LTE или Wi-Fi. Главная задача базовой станции – это оперативно сообщить сетевому серверу информацию о любом подключении устройства, передать пакет по защищенному каналу и, получив обратную связь от сетевого сервера, ретранслировать их оконечным устройствам (трекерам).
Сеть LoRaWan не требует регистрации в РУП «БелГИЭ», поэтому оборудование можно использовать в различных проектах без предварительного разрешения со стороны РУП «БелГИЭ».
Так выглядит базовая станция LoRaWan:
Персональные трекеры LoRaWan
Для проекта были использованы персональные трекеры LoRaWan в исполнении “бейдж”. Данный трекер представляет собой переносное устройство для мониторинга персонала в закрытых помещениях, а также, если требуется, используется для определения местоположения под открытым небом при помощи принимаемого сигнала GPS/Глонасс.
Для его работы не требуется наличие sim-карты, что исключает дополнительные расходы на абонентскую плату мобильному оператору. Также устройство обладает высокими энергосберегающими характеристиками. На одном заряде АКБ устройство может работать несколько недель!
Трекера закрепляется на одежде или шее сотрудника при помощи клипсы или ремешка, что очень удобно в использовании на рабочем месте.
Ранее установленные в помещениях BLE-метки с определенной периодичностью транслируют сигналы на персональные трекеры, которые закреплены за каждым сотрудником.
Так выглядит персональный трекер LoRaWan:
Основная задача персонального трекера – определение местоположение сотрудника на основе принимаемых сигналов. Если сотрудник находится в помещении или на складе, где отсутствует сигнал GPS, то определение местоположения будет осуществлено на основе сигналов принимаемых от BLE-меток.
Метки расставляются заранее в зонах и точках интереса, где необходим контроль за рабочим персоналом. Если сотрудник находится вне помещений, под открытым небом, то местоположение будет определено на основе сигнала GPS.
BLE-метки
Для определения точного местоположения в помещениях мы используем специальные радиопередающие устройства (BLE-метки или bluetooth-метки), основная задача которых – сообщить точное положение контролируемого объекта с погрешностью до одного метра.
Устройство представляет собой настенную метку, которая находится в защищенном корпусе и крепится в нужных точках помещения:
Установленные по всему периметру здания (помещения) bluetooth-маячки с заданной периодичностью производят широковещательную рассылку, содержащую специальные идентификаторы. Персональные трекеры, получив эти идентификаторы, оперативно передают их на ближайшую базовую станцию LoRaWan по собственному радиоканалу.
К достоинствам BLE-меток относятся: низкое энергопотребление и доступная цена, что позволяет в любой момент, без значительных финансовых вложений, масштабировать проект до необходимого уровня.
Подведем итоги
Там, где есть сложности с приемом GPS-сигнала, использование технологии indoor-позиционирования на базе сети LoRaWan помогает эффективно решать задачи по контролю перемещений сотрудников или оборудования в любых помещениях, складах, зданиях.
Технология indoor-мониторинга для ритейла — это мощный инструмент, который помогает оптимизировать операции, повысить уровень безопасности и улучшить клиентский опыт.
Результативность решения задач у клиента после 3 месяцев работы с Indoor Navigation
- Отслеживание перемещения персонала в режиме онлайн позволяет быстрее реагировать на инциденты и запросы посетителей торгового центра.
- Данные о времени, затрачиваемом на уборку разных зон, позволило выявить сотрудников, которым требуется дополнительное обучение.
- Анализ нахождения в зонах ответственности показал, что есть временные интервалы, когда некоторые сотрудники отсутствовали на рабочем месте больше допустимого.
- Сбор данных о перемещении сотрудников помог оценить загрузку сотрудников и пересмотреть расписание.
- Снизился процент краж и потерь продукции за счет более эффективного расположения рабочего персонала (охраны).
- Обнаружили неравномерную нагрузку одинакового оборудования и хранение техники не на “своих” местах.
Автоматизируйте свои рабочие процессы, повышайте эффективность предприятия за счёт инвестиций в современные технологии мониторинга – и результат не заставит себя ждать.
Обращайтесь, будем рады помочь!
Контакты: +375 (17) 367-51-74, 8 (044) 770-89-13, sales@newapex.by.
Поделиться: