Det du behöver veta om positionering och spårning

För att utnyttja insamlad platsinformation så krävs någon form av applikation för att ”avkoda” informationen, särskilt om positionerna skall spåras från en annan plats. Applikationens utformning och funktion kan variera stort beroende på den aktuella tillämpningen, syftet och positioneringsmetod.

För industrin som vill skydda sina ensamarbetare så räcker det kanske med att presentera positionen i klartext för arbetsledning och medarbetare vid larm. För energibolaget som vill styra sina resurser effektivare så behövs troligtvis en kartcentrerad programvara, eventuellt med tillägg av byggnadsritningar. För butiken som vill analysera sina kundflöden så kanske tabeller och heat maps fyller behovet. För centrallagret som spårar varor så passar antagligen en integration med lagerhanteringssystem bäst medan djurparken som vill göra besökarnas upplevelse mer interaktiv behöver en skräddarsydd smartphone-app.

Utomhuspositionering sker oftast med hjälp av så kallad GNSS, Global Navigation Satellite System. För många är det kanske synonymt GPS som härstammar från USA men, också Ryssland och Kina har utvecklat lösningar benämnda Glonass respektive Beidou. Även EU har ett system under namnet Galileo, som dock inte är fullt utbyggt ännu.

Systemen är alla uppbyggda på liknande sätt och kan sägas använda en form av triangulering. Satelliterna sänder kontinuerligt ut signaler innehållande sin egen position och riktning tillsammans med en tidsstämpel. Eftersom mottagaren då vet hur lång tid det tog för signalen att nå fram kan den använda satelliten som referenspunkt. Med hjälp av 4 eller fler satelliter kan enheten beräkna sin egen position och sedan presentera den lokalt eller vidarebefordra den som koordinater till en applikation.

Genom att vara uppkopplade mot ett nät av kontrollstationer på jorden håller satelliterna på motsvarande sätt koll på sin egen position. Samtidigt synkroniseras alla systemets delar i tid för att med hjälp av en exakt tidpunkt och ljusets konstanta hastighet kan beräkna avstånd och i förlängningen positioner.

För att fastställa positioner inomhus finns ett antal olika tekniker tillgängliga där precision, räckvidd och/eller tillgänglig utrustning avgör vad som passar bäst från fall till fall.

De senaste åren har inomhuspositionering via Bluetooth blivit populärt tack vare att protokollet Bluetooth Low Energy (BLE) tillåtit en rad nya tillämpningar. Förenklat finns två huvudtyper av Bluetooth-baserade positioneringslösningar, serverbaserad respektive klientbaserad.

Radio Frequency Identification (RFID) fungerar som streckkoder där strecken har bytts ut mot ett svagt magnetfält. En passiv RFID-tag (streckkod) saknar egen strömförsörjning vilken gör dem tillräckligt små för att rymmas i en vanlig prislapp. Istället skapar RFID-läsarna via induktion tillräcklig spänning i taggen för att sända en svag signal. När en tag passerar en läsare så loggas händelsen och skickas till en dator.

Passiv RFID erbjuder till skillnad från övriga metoder inte realtidsövervakning eftersom endast förändringar loggas. Läsarna har relativt högt pris och har begränsad räckvidd vilket försvårar möjligheten att bygga ut ett nät med hög precision. RFID finns också som aktiv, där varje tag har intern strömförsörjning. Denna metod påminner mycket om serverbaserad Bluetooth-positionering, förutom att RFID kräver aktiva special-taggar.

Tillämpningarna sträcker sig från att följa in- och utpassering av kollin på lager, märka djur eller stöldskydd av varor i butiker.

Wi-Fi-positionslösningar (WPS) utnyttjar varje enhets unika identifikationsnummer (MAC-adress, Media Access Control) och signalstyrka (RSSI, Received Signal Strength Indication) för att beräkna enhetens ungefärliga avstånd från routern. WPS har relativt lång räckvidd men precisionen är sällan hög och varierar kraftigt med antalet anslutningspunkter (routers). Systemen är också alltid klientbaserade vilket ställer krav på en dedikerad app.

En WPS-lösning kan användas för ungefär samma saker som ett klientbaserat Bluetooth-system men kan passa särskilt väl om man redan har ett väl utbyggt WLAN och de enheter man vill spåra har Wi-Fi inbyggt.

UWB

Ultra Wide Band är en teknik för trådlös överföring över korta avstånd och tekniken kan med fördel användas för positionering av utrustning i real-tid. Som namnet antyder används ett väldigt brett frekvensomfång på (3,1 till 10,6 GHz) för att skicka pulser med ett intervall om några nanosekunder. Överförd information analyseras sedan lika ofta för att återge positioner med extremt hög precision och låg strömförbrukning. Tekniken populariserades med iPhone 11 och Apple Airtags men har sedan dess letat sig in hos många tillverkare av båda konsument- och professionell utrustning.

GPS-repeater

Det går faktiskt att installera GPS-repeatrar för att ge motsvarande funktion inomhus men även i bästa fall ser man bara positionen horisontellt, vilket passar bra i en tunnel men det hjälper föga i ett flervåningshus.

VLC

På senare tid har även koncept för att använda synligt ljus för positionering visats för marknaden. I dessa så kallade VLC, Visual Light Communication, används LED-glödlampor och annan belysning för att bestämma position. Dessa är dock inte mogna för marknaden ännu så dem får vi återkomma till.