PURELINK VS Wi-Fi
Pourquoi les systèmes RTLS par WiFi sont chers et peu précis.
Dans les dernières années, les systèmes radiofréquence ont connu un développement rapide. Les progrès dans l'électronique numérique et le RF a conduit à rendre les systèmes plus petits et moins coûteux, en raison de la capacité accrue des intégrations sur chips. La performance et la capacité de s’affranchir des architectures filaires ont été les principales forces motrices derrière ce fort développement. Un exemple typique de cela est la technologie WiFi aujourd’hui très répandue.
Parallèlement, une autre technologie, l'identification par radiofréquence (RFID), une technologie ancienne d'abord utilisée pendant la seconde guerre mondiale subit une mise à jour technologique et se voit utilisée pour localiser des équipements dans les usines, suivre les équipements, identifier des produits dans des chaînes logistiques. Logistique, sécurité, protection de la vie du personnel sont des domaines bénéficiant de multiples usages possibles des systèmes RFID et RTLS.
Il y a deux tendances technologiques quand il s'agit de RTLS : les systèmes développés autour du WiFi 802.11 et ceux qui utilisent des technologies propriétaires spécifiquement conçues pour identifier et localiser des personnes et des équipements, comme la technologie DILS de Purelink.
Certains des systèmes WiFi commercialement disponibles sont attrayants en raison d’un discours commercial séducteur qui vous laisse faussement croire que vos quelques points d’accès sans fil WiFi sont suffisants pour implanter une application RTLS.
Tout système RTLS exige au minimum 3 récepteurs pour recevoir le signal du tag afin qu’un logiciel de calcul puisse en estimer la position. Les systèmes WiFi sont soumis aux mêmes limitations. De plus, en raison des requis sur le protocole WiFi, les systèmes WiFi se voient confinés à des déploiements de quelques dizaines de tags et deviennent des installations très coûteuses.
RTLS WiFi, gourmand en point d’accès, gourmand en batteries
Infrastructure WiFi utilisée pour une application RTLS vs. Système RTLS dédié de Purelink .
Le principal avantage revendiqué par les fournisseurs de tags WiFi est que vous pouvez utiliser votre infrastructure WiFi existante pour faire la localisation, minimisant ainsi les coûts de déploiement. Toutefois, typiquement les réseaux WiFi sont conçus pour transporter la voix ou des données en utilisant un point d’accès. Afin de localiser un appareil par triangulation, ce dernier doit rester en contact avec un minimum de trois points d'accès en tout temps. Pour convertir une infrastructure WiFi existant afin qu'il puisse être utilisé comme un réseau RTLS, votre réseau WiFi a besoin d'être modifié en profondeur et un nombre important de points d'accès filaires doivent être ajoutés. Typiquement vous devez ajouter un point d’accès WiFi chaque 15 mètres et il faut les câbler vers une switch.
Ajouter beaucoup de points d’accès WiFi augmente significativement le coût de l’infrastructure et conduit à des problèmes de réseau sévères. En effet, la transmission de voix et des données sur votre réseau WiFi ne sont pas toujours compatibles avec les requis d’une application RTLS. La forte densité de points d'accès dans un petit espace peut rapidement encombrer le réseau et générer des cascades de pannes. Dans certains cas, il n’est pas rare d’observer des pannes du système RTLS, qui finissent par dégrader le réseau de transport des données de télémétries et de la voix
Il faut aussi considérer que les points d’accès WiFi transmettent des puissances relativement élevées. Une augmentation du nombre de point d’accès dans l’environnement augmente inévitablement la densité des transmissions de hautes puissances dans l’environnement.
Dans un système RTLS de Purelink, les récepteurs peuvent typiquement être éloignés de 50 m voire même jusqu’à 80 m dans certains environnements, soit 5 fois plus de couverture que le WiFi. Les récepteurs de localisation de Purelink se connectent à votre infrastructure WiFi ou Ethernet existant. Toutes les communications des tags/badges vers le récepteur se produisent dans une couche d’infrastructure réseau séparée. Ainsi votre réseau sans fil WiFi maintient son intégré et sa stabilité.
Avec Purelink, nullement besoin d’investir pour multiplier par quatre le nombre de points d’accès existants. Tout comme les PDA, les téléphones WiFi, les PC et autres équipements de télémétrie de votre infrastructure les quelques récepteurs de localisation de Purelink sont vus comme de simples équipements réseaux préservant ainsi la capacité de votre réseau actuel pour vos applications.
Comparaison des systèmes RTLS. Les systèmes WiFi ne permettent qu'un nombre très limité de tags alors que tout récepteur Purelink peut traiter jusqu'à 10 000 tags, badges, chaque seconde.
Précision
Les systèmes de Location et de Tacking reposent sur trois paramètres physiques fondamentaux : le temps, la force ou l’amplitude du signal reçu et / ou l'angle d'arrivée des signaux pour appliquer les différentes techniques et algorithmes de localisation tels que TOA, TDOA, RSS ou AOA.
Dans les environnements intérieurs, en raison de la réflexion des signaux RF et de l’atténuation des ondes RF, les techniques de mesure de puissances et d’angle d’arrivée entraînent des erreurs et une mauvaise précision dans l’estimation des positions avec les algorithmes. Par conséquent, la seule façon d'obtenir une position précise et exacte, est d'avoir une mesure précise du temps. Une erreur de 20 nanosecondes dans la mesure de temps engendre à une erreur moyenne de 15 mètres de positionnement, les systèmes de localisation doivent donc être capables de mesurer le temps avec une précision de l’ordre de la nanoseconde. Un exemple typique est le système GPS qui nécessite des horloges atomiques à bord des satellites afin d'atteindre une précision de mesure temporelle suffisante.
La technologie WiFi a été conçu pour optimiser le débit de transmission de données entre équipements de bureaux, ordinateurs et périphériques, et non pour les technologies de localisation RTLS ou pour des badges et tags RFID actifs. Par conséquent, les mesures de précision à la nanoseconde ne sont pas possibles avec les points WiFi, ce qui ne permet pas d’assurer une précision de la localisation.
Pour résoudre ce problème, les fournisseurs de systèmes WiFi vont intégrer un capteur infrarouge dans leurs tags et demander aux clients d'installer, dans chaque pièce et chaque corridor, des dizaines d’émetteurs infrarouges pour que les tags WiFi puissent reconnaître où ils sont et ainsi transmettre cette information quand ils sont activés. De plus, il faut que le personnel prenne l’habitude de toujours placer les tags en vue, sans obstruction, de manière à ce que ceux-ci puissent détecter en tout temps les signaux des émetteurs infrarouges placés partout dans l’édifice.
Performances typiques des points d'accès de la couche physique de l'IEEE 802.11g à un taux de transmission de 54 Mbps
Les systèmes de localisation Purelink ne requièrent que quelques récepteurs pour couvrir les étages d’un édifice et localiser des milliers de badges ou tags chaque seconde, avec une précision moyenne de ± 2 mètres. Sans multiplication de points d’accès WiFi, sans Exciter, sans installer d’émetteur infrarouge dans chaque local !
Les protocoles standards WiFi, conçus pour le transport de paquets de données Internet sont complexes et limités par le nombre de connexions simultanées sur un point d'accès. Les couches physiques et intermédiaires des points d'accès définis par la norme 802.11 exigent des mécanismes très élaborés pour prévenir les pertes de données, les collisions de données et pour gérer efficacement le débit entre les utilisateurs. La gestion des collisions et l'espacement intertrame (IFS) réduisent considérablement la bande passante en raison du nombre élevé de périphériques qui se connectent sur le réseau. Comme avec des concentrateurs Ethernet, la performance du réseau WiFi est réduite lorsque le nombre d'utilisateurs dépasse un certain nombre.
Afin de garantir un débit minimal, la plupart des fabricants recommandent d'avoir moins de 100 périphériques connectés sur un même point d'accès WiFi. Le système de localisation en temps réel de Purelink est conçu pour gérer un grand nombre de badges et de tags. Chaque récepteur peut gérer jusqu'à 10 000 tags/badges par seconde. Et parce que les produits de Purelink sont conçus spécialement pour localiser des personnes et des équipements vous n’avez pas à investir des centaines de milliers de dollars pour installer des centaines de points d’accès pour rendre votre infrastructure WiFi capable de supporter votre application de localisation d’équipement. N’investissez pas $ 500 000 en infrastructure pour localiser 200 pompes intraveineuse ! Visitez la section Construire votre Application et comparez !
Chemin suivi et Granularité avec un système WiFi comparé avec un système Purelink.
Précision et fréquence de localisation
Le système Purelink fournit une localisation en temps réel et permet une meilleure fréquence de mise-à-jour des positions. En supposant qu’une personne se déplace à une vitesse de 5 km / h (vitesse de marche moyenne d’une personne), un tag WiFi qui transmet à un taux d’une fois par minute, donnerait une position tous les 85 mètres !
Par comparaison, avec un système de localisation de Purelink, un badge transmettant chaque seconde et associé avec une personne marchant à la vitesse de 5 km/h, la position de la personne est mise-à-jour tous les 2 mètres. Comparez les fonctionnalités, prix et qualité des produits Purelink avec les autres produits sur le marché.
Autonomie de la batterie
Les tags WiFi ont des besoins énergétiques élevés qui limitent leur autonomie. Lorsque ces tags transmettent une fois par seconde, leur batterie ne peut durer que 4 heures. Il faut donc parcourir régulièrement l’édifice pour rechercher des tags dont les batteries sont déchargées et recharger celles-ci.
Pour résoudre ce problème, les tags WiFi doivent transmettre moins souvent. Les tags WiFi sont contraints à transmettre seulement une fois par 10 minutes ou seulement lorsqu’ils sont en mouvement, les rendant inefficaces pour les applications dynamiques.
Les tags et les badges Purelink, lorsque programmés pour transmettre chaque seconde, fonctionnent, sans condition de mouvement, pendant 5 années consécutives, sans avoir à changer de batterie.
Petite taille, petit prix, grandes performances
Comparaison de taille entre un téléphone cellulaire moderne et une carte de localisation Purelink
À cause de leur électronique compliquée et leurs besoins élevés en énergie, les tags WiFi sont de la taille d'un téléphone cellulaire, avec une épaisseur de 1 à 2 cm (3/4 po). L’essentiel de l’épaisseur est pour la batterie qui doit être rechargée périodiquement.
Les tags et badges de Purelink sont de la taille d'une carte de crédit avec une épaisseur de 4.5 mm (5/32 po) seulement, soit 5 fois plus minces que les tags WiFi. Cela permet de les utiliser dans de nombreuses applications. Leur conception efficace permet aussi des prix plus attrayants, 5 fois moindre que les tags WiFi. Visitez la section Produits pour choisir le tag ou badge pour votre application.
Les systèmes RTLS par WiFi sont soumis à de nombreuses limitations. Les contraintes de communication exigées par des protocoles WiFi ont pour conséquences une consommation énergétique élevée et une faible précision de localisation des tags WiFi. Le nombre de tags, la durée de vie de la batterie, la taille et le prix réduisent leur utilisation dans des applications qui exigent de la précision, une mise-à-jour rapide de la position, avec un budget limité. Les systèmes RFID WiFi peuvent atteindre un certain niveau d'efficacité pour un déploiement à petite échelle, avec un nombre limité de tags et pour des applications de détection par zone.
Vous pouvez choisir la simplicité en adoptant la performance et le prix abordable des produits Purelink. Visitez Construire votre Application ou la section Produits pour en savoir plus.
Charte comparative
| Caractéristiques | Purelink | WiFi |
|---|---|---|
| Réglementation Internationale | Conforme au code ISM-UNII | Conforme au code ISM |
| Résolution Temporelle | 3 ns | 40 ns |
| Précision maximale sur une carde 2D | +/- 1.5 m | +/- 15 m |
| Algorithmes | TDoA, RSS, Fingerprinting | RSS |
| Fréquence de communication tag-récepteur | 5.8 GHz | 2.4 GHz, 802.11 b/g |
| Largeur de bande du signal | 25 MHz, canal 161 de 802.11a | 40 MHz |
| Capacité du système | 10 000 tags/seconde | 300 tags/seconde |
| Fréquence de mise-à jour de la position | 1/seconde par tag | 1/15 min par tag |
| Durée de vie des batteries | 5 années à 1 transmission/seconde | 4 heures à 1 transmission/seconde |
| Infrastructure requise pour couvrir 10 000 m2 | 4 récepteurs de localisation | 44 points d'accès WiFi, 200 Exciters, 250 capteurs infrarouge |
| Sécurité | Élevée | Faible |
| Prix des badges et des tags | 25.95 $/unité | 95 $/unité |
| Logiciel RTLS | Une suite de 7 logiciels, incluant des bases de données et des dizaines de fonctions prêtes pour des applications de sécurité, de logistique et de protection des employés. | Des interfaces lentes et des tableaux sur des pages web. Il faut consulter des intégrateurs pour déployer des serveurs web dispendieux et programmer les applications. |
