Dominando Níveis de Precisão de Localização em Cadeias de Suprimento Impulsionadas por IoT

Empresas estão indo além de aplicações básicas para usar IoT para gerenciar melhor processos-chave de negócios, como sua cadeia de suprimento ponta a ponta.

Empresas em todo o mundo estão avançando a todo vapor com sua implementação de Internet das Coisas (IoT). Pesquisa recente do Gartner indica que esse impulso da indústria não vai desacelerar tão cedo no setor empresarial, pois a firma de analistas prevê que o mercado de IoT empresarial e automotivo sozinho crescerá para 5,8 bilhões de endpoints em 2020, acima dos 4,8 bilhões esperados até o final de 2019. E a IDC diz que gastos mundiais com IoT manterão taxa de crescimento anual de dois dígitos e ultrapassarão a marca de $1 trilhão em 2022.

Uma aplicação que está permitindo esse crescimento, especialmente em ambientes empresariais como armazéns, varejo, pátios de suprimentos, instalações de saúde e muitos outros, é a capacidade de determinar a localização precisa de pessoas e coisas à medida que se movem de lugar para lugar. Empresas estão se tornando cada vez mais sofisticadas em sua compreensão da IoT como um todo, e mais especificamente, o que ela pode fazer para seus negócios. Como tal, estão expandindo significativamente suas implementações, indo além de aplicações básicas como rastreamento simples de um objeto para usar IoT para gerenciar melhor processos-chave de negócios, como sua cadeia de suprimento ponta a ponta. Ao entender a localização precisa de uma pessoa ou objeto por si só e em relação a outras "coisas", organizações podem lidar com tudo, desde controle de inventário em ambiente de armazém até entender o caminho específico de profissionais de saúde para garantir que protocolos de higiene estão sendo cumpridos.

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Claro, todos querem capacidades de localização "precisas", mas a definição de precisão varia de empresa para empresa — e de caso de uso para caso de uso. Quão preciso é preciso o suficiente? Um metro? 10 centímetros? Existem alguns níveis distintos de precisão e várias tecnologias e metodologias pelas quais cada nível pode ser alcançado. Entender cada caso de uso para o qual a localização é necessária, e quais são as necessidades de localização de curto e longo prazo para essa aplicação, são críticos para determinar qual nível é necessário para qual aplicação. Determinar o custo total de propriedade (TCO) da solução ponta a ponta será crítico para tomar a decisão correta.

Muitas organizações diferentes podem utilizar localização como um habilitador de negócios chave, mas faz sentido olhar para os três níveis de precisão de localização em um único ambiente para mostrar os benefícios e casos de uso que os diferentes níveis de localização podem habilitar. Neste caso, um armazém é um bom exemplo para mostrar exatamente o que localização significa para aplicações específicas.

Existem três níveis gerais de precisão de localização: Presença, Proximidade e Posicionamento:

Presença:

Um objeto está presente ou não? Determinar isso é o objetivo de soluções baseadas em presença. É um cálculo simples comparado aos outros níveis, e, infelizmente, também é o nível de localização menos preciso. Em um ambiente de armazém, detecção de presença é comumente usada para determinar se mercadorias específicas chegaram. Usando um sistema de localização avançado usando tecnologia Bluetooth™ e metodologia de ângulo de chegada (AoA), organizações podem colocar um localizador na entrada do armazém. Conforme um item etiquetado passa por esse "portão", o sistema identifica a etiqueta baseada em seu ID único, mede o ângulo de seu sinal e calcula a direção do movimento para determinar se está entrando ou saindo do armazém. Alguns sistemas de localização em tempo real (RTLS) têm longo alcance de comunicação, permitindo determinar presença e fornecer informações em tempo real de dentro do armazém, tanto dentro quanto fora. A vida útil da bateria é um fator importante para detecção de presença, pois isso se liga diretamente ao custo total de propriedade da solução.

A tecnologia RFID é frequentemente pensada para detecção de presença, e para simplesmente rastrear objetos transitando pelos portões, é suficiente. No entanto, não é custo-efetivo escalar além desse caso de uso devido à necessidade de múltiplos gateways para alcançar além do portão de entrada para dentro do armazém. Além disso, tecnologias RFID passivas têm alcances de comunicação relativamente curtos e não permitem detecção efetiva de presença em tempo real de objetos por todo o armazém ou hub logístico.

Proximidade:

Soluções baseadas em proximidade fornecem o nível médio de precisão de localização e são projetadas para identificar tanto a presença quanto a localização de itens. Soluções de proximidade tipicamente utilizam posicionamento de alta precisão em áreas onde a aplicação exige e detecção de presença de menor precisão em áreas onde precisão não é tão importante. Esses tipos de soluções são ideais para casos de uso onde cobertura uniformemente precisa não é necessária em toda a área de implantação. Por exemplo, no exemplo do armazém, informação de localização aproximada pode ser "precisa o suficiente" para muitos casos de uso. Com um RTLS que utiliza tecnologia Bluetooth e metodologia AoA, localizadores podem ser colocados estrategicamente pelo armazém, criando "zonas" e gerando informação de localização em tempo real por zona. Em uma implantação bem projetada, onde localizadores são posicionados em pontos de estrangulamento estratégicos, rastreamento básico de movimento também está disponível. Otimizar a implantação de infraestrutura e densidade de localizadores para habilitar maior precisão de localização apenas onde necessário ajuda com TCO sem limitar casos de uso potenciais.

Outras tecnologias frequentemente usadas em soluções de proximidade incluem Wi-Fi e beaconing baseado em Indicação de Força de Sinal Recebido (RSSI) de Bluetooth. No entanto, nenhuma é flexível o suficiente para permitir implantações grandes com densidade de localizadores não uniforme em ambientes de rádio possivelmente difíceis, tornando difícil gerenciar custos e entregar o nível certo de precisão para cada aplicação que precisa ser suportada — e isso é um problema real conforme empresas buscam escalar suas implantações de IoT.

Posicionamento.

Posicionamento é o nível mais alto de precisão de localização, e soluções baseadas em posicionamento são projetadas para localizar a posição exata do item rastreado em tempo real, tanto dentro de um armazém quanto nas proximidades, como em um pátio de armazenamento, e fazer isso de forma confiável (ou seja, com um grau estabelecido de repetibilidade). Claramente, sistemas projetados para posicionamento também podem entregar os casos de uso mencionados anteriormente sob proximidade e presença. Soluções de posicionamento desbloqueiam o potencial total de soluções baseadas em localização devido à sua flexibilidade e níveis muito precisos de precisão (como os 10 cm mencionados). Usando o exemplo do armazém, organizações frequentemente precisam saber a localização precisa e em tempo real de itens, tanto estacionários quanto em movimento. Estes incluem tanto pessoas quanto objetos, como empilhadeiras, robôs, carrinhos de transporte e outros equipamentos. Aplicações comuns de armazenagem incluem gestão de inventário, prevenção de colisão, segurança de trabalhadores e otimização avançada de fluxo de trabalho. Usando um RTLS que utiliza tecnologia Bluetooth e metodologia AoA, empresas podem cobrir uniformemente o armazém — ou partes dele — com localizadores, para que o sistema possa calcular confiavelmente a localização precisa de etiquetas em tempo real. Esse nível de flexibilidade, bem como suporte para presença e proximidade, satisfaz quase todos os casos de uso potenciais de hoje, bem como muitos emergentes. O céu é o limite com posicionamento preciso, e novas aplicações são entregues todos os dias que empurram os limites da inovação.

Outra tecnologia sendo usada para aplicações e casos de uso que demandam altos níveis de precisão de localização é Ultra-wideband (UWB). No entanto, UWB não pode ser "escalonado para baixo" nem tecnologicamente nem em custo para também cobrir tanto proximidade quanto posicionamento. Isso impacta não apenas TCO mas também sua eficácia como solução que cobre todos os casos de uso que uma organização pode ter. UWB também é prejudicado pelo alto custo de etiquetas e limites de certificações de rádio em diferentes áreas geográficas.

O exemplo do armazém é um forte caso de uso porque mostra o alcance, flexibilidade e precisão necessários para fornecer localização precisa em tempo real para a crescente lista de aplicações de IoT de hoje. Empresas estão começando a entender que saber a localização precisa de uma pessoa ou objeto pode agregar valor real de negócios e entregar um forte retorno sobre investimento (ROI). O nível específico de precisão que precisam, no entanto, depende do caso de uso específico — ou casos de uso — que precisam suportar nos negócios, hoje e no futuro.