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ELETTRONICA OGGI 501 - APRILE 2022 36 POWER POWER OVER ETHERNET di pallet o di carrelli elevatori in un magazzino o la mappatura della posizione di apparecchiature medicali mobili, come macchine a ultrasuoni o ventilatori, in un ospedale. Realizzazione di un sistema RTLS Un sistema RTLS viene solitamente implementato utilizzando un mezzo di comunicazione wireless come la radio frequenza, i raggi infrarossi, la luce visibile o gli ultrasuoni. Un valido esempio potrebbe essere rappresentato da un tag che utilizza i servizi di localizzazione Bluetooth, basati su una funzionalità nota come RSSI (Received Signal Strength Indicator – indicatore dell’intensità del segnale ricevuto), e fa ricorso alla trilaterazione (un algoritmo di localizzazione basato su principi geometrici) per determinare la posizione di un oggetto. Le informazioni relative alla posizione possono essere inviate a un server e rese accessibili a un dispositivo finale, come un telefono o un PC, per consentire il tracciamento dell’asset. Un servizio di localizzazione di questo tipo garantisce un’accuratezza di localizzazione compresa tra 1 e 10 metri. Mentre Bluetooth supporta la funzionalità RSSI, la più recente versione delle specifiche dello standard ha introdotto la possibilità di individuare la direzione (direction finding). Ciò permette a un ricevitore di determinare la direzione dalla quale viene trasmesso il segnale Bluetooth. Questa capacità di rilevamento della direzione supporta due metodi di localizzazione: angolo di arrivo (AoA – Angle of Arrival) e angolo di partenza (AoD – Angle of Departure). I servizi RTLS basati su Bluetooth utilizzano il metodo dell’angolo di arrivo. Nel metodo AoA, il dispositivo trasmittente richiede una singola antenna mentre il ricevitore, o dispositivo di localizzazione, utilizza un array di antenne. Quando il segnale trasmesso arriva alle antenne del ricevitore, ci sarà uno sfasamento intrinseco tra ciascuno dei segnali ricevuti in funzione della distanza fisica che intercorre tra le antenne riceventi. Il ricevitore utilizza lo sfasamento tra questi segnali per calcolare l’angolo di arrivo che rappresenta effettivamente la direzione dalla quale arriva il segnale. Nella figura 1 sono riportate le disposizioni delle antenne nel trasmettitore e nel ricevitore. Sistemi IPS (Indoor Positioning System) I sistemi di localizzazione per ambienti chiusi (IPS) consentono a un utilizzatore di individuare un punto di interesse (POI -Point of Interest) all’interno di un edificio, come il banco informazioni in un aeroporto o un’opera d’arte in un museo. Essi sono generalmente utilizzati per tracciare un percorso per un utente che lo guidi verso il punto di interesse: indirizzare i passeggeri al banco arrivi di un aeroporto o i visitatori di un museo al luogo dove è ubicata una specifica opera d’arte sono alcuni esempi tipici. Anche i sistemi IPS possono essere realizzati sfruttando la connettività Bluetooth LE (Low Energy). In questo caso, un certo numero di trasmettitori Bluetooth LE (anche noti come localizzatori o trasmettitori di localizzazione) vengono installati in posizioni fisse e note all’interno di un edificio. Tramite un’app installata sullo smartphone, un utilizzatore consente alla radio Bluetooth di ascoltare i segnali provenienti dal localizzatore. L’intensità del segnale ricevuto (RSSI) da ciascun trasmettitore, unitamente alla posizione trasmessa dal beacon, consente alla app di utilizzare la trilaterazione per calcolare l’attuale posizione dello smartphone. Poiché anche questo metodo utilizza l’intensità del segnale ricevuto, esso garantisce un’accuratezza compresa tra uno e 10 metri. Sistemi RTLS e IPS: le differenze Quando si utilizza un sistema RTLS, la posizione di un asset è inviata a un server centralizzato. Un dispositivo finale, come uno smartphone o un PC, contatta il server per richiedere la posizione di un determinato asset. L’approccio RTLS è generalmente utilizzato nei magazzini per il tracciamento di carrelli elevatori, pallet e altri asset mobili, come pure negli ospedali per localizzare apparecchiature medicali o addirittura pazienti. Nell’approccio basato su IPS il dispositivo deve inviare la sua posizione direttamente a un dispositivo finale, che nella maggior parte dei casi è un’app installata sullo smartphone. Tra gli esempi di applicazione di un sistema di localizzazione per ambienti chiusi si possono Fig. 1 – Disposizione del trasmettitore e del ricevitore utilizzata nel metodo AoA (Angle of Arrival)