隨著工業(yè)4.0在全球范圍內(nèi)蓬勃的發(fā)展，實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)RTLS越來越被認(rèn)為是制造過程中最具生產(chǎn)力、成本效益、影響力和破壞性最小的附加系統(tǒng)之一。考慮到這一點(diǎn)，許多公司現(xiàn)在面臨著決定哪種RTLS技術(shù)（包括Wi-Fi、藍(lán)牙、射頻識(shí)別(RFID)和超寬帶(UWB)最適合他們的需求。

然而，并非所有這些技術(shù)都以相同的方式提供結(jié)果。本文將深入探討這些RTLS技術(shù)之間的差異，以及UWB和RFID系統(tǒng)的組合如何產(chǎn)生大于各部分之和的結(jié)果。它還將探討如何以最小的努力和對(duì)持續(xù)運(yùn)營的干擾將UWB無縫集成到RFID中。

選擇正確的資產(chǎn)跟蹤技術(shù)取決于具體需求和最終用途的目標(biāo)。要考慮的因素包括位置數(shù)據(jù)所需的準(zhǔn)確性或粒度、每個(gè)被監(jiān)控資產(chǎn)的更新率、被跟蹤資產(chǎn)的數(shù)量和價(jià)值、與資產(chǎn)丟失相關(guān)的成本或風(fēng)險(xiǎn)、進(jìn)行跟蹤的物理環(huán)境、以及技術(shù)的易用性和成本，以及收集和傳輸數(shù)據(jù)的要求。

射頻識(shí)別技術(shù)（RFID）

RFID射頻識(shí)別技術(shù)已廣泛應(yīng)用于多種場景，它包括了低頻(LF)、高頻 (HF)和超高頻(UHF)多種頻段，以及無源和有源系統(tǒng)。其中，無源RFID能夠使用非常小且價(jià)格低廉的RFID電子標(biāo)簽來跟蹤各種有形資產(chǎn)。

RFID技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)包括硬件互操作性、廉價(jià)RFID標(biāo)簽（尤其是無源RFID電子標(biāo)簽）、多種標(biāo)簽類型可供選擇和小型無線電簽名。

然而，RFID技術(shù)也有缺點(diǎn)，例如精度不穩(wěn)定、RFID讀寫器成本高、系統(tǒng)安裝復(fù)雜、覆蓋范圍有限以及無線信號(hào)可能被攔截等。RFID系統(tǒng)是一組多樣化的技術(shù)，其功能因RFID讀寫器而有所差異。

其中，手持式讀寫器與無源RFID標(biāo)簽的結(jié)合非常常見，并且對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施的要求極低。無源RFID系統(tǒng)利用非常小且廉價(jià)的RFID標(biāo)簽來跟蹤各種實(shí)物資產(chǎn)，從大型車輛和機(jī)械到小型手動(dòng)工具。這些系統(tǒng)具有高度可擴(kuò)展性，但跟蹤智能了解到最近注冊的掃描點(diǎn)。

為了實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)定位，需要在整個(gè)跟蹤區(qū)域進(jìn)行大量安裝RFID通道門或RFID固定式讀寫器及RFID天線。在RFID系統(tǒng)中，無論是無源還是有源，與UWB相比，在視線范圍內(nèi)效果最佳，但范圍有限。

超寬帶技術(shù)（UWB）

UWB技術(shù)是使用短脈沖、低功率輸出、大帶寬，在廣泛的無線電頻譜上傳輸數(shù)據(jù)。這種低功耗方法能夠傳輸大量數(shù)據(jù)，即使在沒有直接視線的情況下也能實(shí)現(xiàn)高精度的實(shí)時(shí)定位。

UWB擁有多項(xiàng)優(yōu)勢，例如能夠穿過墻壁和障礙物傳輸數(shù)據(jù)、提供實(shí)時(shí)更新、不干擾大多數(shù)其他RF信號(hào)和設(shè)備、獨(dú)特的無線電簽名以及提高避免多徑傳播的能力。因此，該解決方案即使在金屬表面反光的雜亂工業(yè)環(huán)境中也能發(fā)揮作用。

然而，UWB也有一些缺點(diǎn)。它是一種較新的RTLS技術(shù)，因此互操作性的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議不太成熟，市場認(rèn)可度也較低。

UWB技術(shù)非常適合在其他無線技術(shù)經(jīng)常失效的重工業(yè)和GPS遮擋環(huán)境中使用。跟蹤高價(jià)值資產(chǎn)等應(yīng)用或準(zhǔn)確性至關(guān)重要的場景（如安全、安保和醫(yī)療保健）可為UWB提供最快的投資回報(bào)。

它能夠繞過和穿過障礙物，從而提供了安裝靈活性，包括能夠在讀取器和跟蹤器設(shè)備之間無視線的情況下進(jìn)行操作。此外，其獨(dú)特的無線電特征使其特別適合在具有金屬和其他反射表面的環(huán)境中使用。

由于高價(jià)值資產(chǎn)和低價(jià)值資產(chǎn)同時(shí)存在，RFID技術(shù)和UWB技術(shù)相結(jié)合可以滿足不同的跟蹤要求。特別是無源RFID技術(shù)，可以為跟蹤許多低價(jià)值物品提供有效且經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的解決方案，而UWB RTLS通常更準(zhǔn)確，并且可以為更大、更有價(jià)值的物品提供無需視線的實(shí)時(shí)可見性。

RFID和UWB可實(shí)現(xiàn)工具跟蹤和管理

當(dāng)設(shè)施擁有大量工具（其中一些工具較小，另一些工具較大）時(shí)，利用無源RFID和UWB技術(shù)可提供完整的跟蹤解決方案。

RFID技術(shù)非常適合監(jiān)控和管理您設(shè)施中的小型物品和手動(dòng)工具。例如，配備RFID讀寫器的工具箱在簽入和簽出工具時(shí)讀取RFID電子標(biāo)簽，并記錄誰拿走了工具。

UWB技術(shù)最適合工具箱和無法放入工具箱的工具等較大物品，從而可以在整個(gè)設(shè)施的任何地方實(shí)現(xiàn)完整的可視性和位置跟蹤。對(duì)于沒有工具箱的設(shè)施，UWB可用于跟蹤存儲(chǔ)在壁櫥中并每天檢查進(jìn)出的校準(zhǔn)工具，確保始終了解其行蹤。

RFID和UWB可實(shí)現(xiàn)叉車跟蹤優(yōu)化倉庫運(yùn)營

通過為叉車配備RFID讀寫器，掃描帶有RFID標(biāo)簽的托盤，并通過掃描倉庫貨架將物料準(zhǔn)確匹配到各自的位置。為了進(jìn)一步提高效率和優(yōu)化路線管理，將UWB技術(shù)融入叉車中，以便立即獲得叉車的實(shí)時(shí)位置和移動(dòng)歷史記錄，已成為領(lǐng)先制造商的常見做法。

RFID和UWB可實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)跟蹤簡化線性制造

使用貼在車輛底盤上的RFID電子標(biāo)簽來跟蹤線性制造中的車輛及其組件，有助于最大限度地提高線性制造環(huán)境中的效率。

借助RFID技術(shù)，您可以通過固定式讀寫器來識(shí)別每個(gè)生產(chǎn)區(qū)域的車輛和組件，讀取范圍通常小于3英寸。與VIN號(hào)碼相匹配的UWB標(biāo)簽可讓您在室內(nèi)或室外實(shí)時(shí)精細(xì)地定位特定車輛，完成后即可輕松定位。這一全面的解決方案確保在等待組件或修改時(shí)存儲(chǔ)的車輛具有完整的可見性。

RFID和UWB可最大限度提高汽車制造效率

汽車和其他重型設(shè)備制造商正在使用無源RFID標(biāo)簽來跟蹤在制品(WIP)，在將其放置在工作車或旅行車上時(shí)對(duì)其進(jìn)行掃描，然后利用UWB標(biāo)簽始終了解其位置手推車。

這非常適合汽車制造工廠，其金屬架上裝有25至30個(gè)由AGV或機(jī)器人移動(dòng)的零件。例如，將UWB和RFID結(jié)合起來創(chuàng)建一個(gè)可以跟蹤AGV、零件和單品級(jí)庫存移動(dòng)的系統(tǒng)。通過標(biāo)記5,000多個(gè)金屬貨架并使用RFID標(biāo)簽進(jìn)行庫存管理，公司可以通過實(shí)現(xiàn)貨架位置和內(nèi)容以及帶有標(biāo)記內(nèi)容的其他移動(dòng)資產(chǎn)（機(jī)器人、拖船、越野車等）的實(shí)時(shí)可見性來提高設(shè)施效率。

隨著采用資產(chǎn)跟蹤來提高制造效率的勢頭不斷增強(qiáng)，制造商必須考慮滿足其特定需求的混合解決方案的潛在優(yōu)勢。通過結(jié)合RFID-UWB方法，制造商可以優(yōu)化成本效益并充分享受其設(shè)施中資產(chǎn)跟蹤的優(yōu)勢。

(部分圖文來源于巨視安防，侵刪)

審核編輯 黃宇