Giải pháp theo dõi, định vị vị trí tài sản và con người trực quan hóa 3D dùng công nghệ BLE

GIẢI PHÁP ĐỊNH VỊ VỊ TRÍ BLE:

Công nghệ định vị BLE (Bluetooth Low Energy) là công nghệ định vị trong nhà dựa trên việc đo cường độ tín hiệu Bluetooth. Hệ thống định vị này bao gồm phần cứng là cổng (gateway) Bluetooth, thẻ BLE (Bluetooth tag) và nền tảng phần mềm quản lý.

Nguyên lý hoạt động: Cổng BLE thường xuyên phát tín hiệu quét Bluetooth; khi thẻ BLE nhận được tín hiệu này, nó sẽ gửi lại thông tin cho cổng. Cổng BLE sau đó truyền dữ liệu phản hồi của thẻ đến nền tảng hệ thống quản lý theo thời gian thực. Hệ thống có thể quản lý vị trí khu vực và thông tin trạng thái của từng thẻ BLE dựa trên dữ liệu từ các cổng.

Cổng BLE có kích thước nhỏ, vùng phủ sóng tín hiệu rộng, có thể được lắp đặt ở nhiều vị trí khác nhau. Nó được cấp nguồn qua POE và có khả năng truyền thông liên tục. Thẻ BLE có pin tích hợp, kích thước nhỏ, tiêu thụ điện năng thấp, dễ dàng gắn lên bề mặt tài sản cần quản lý hoặc đeo cho nhân sự.

Công nghệ định vị BLE cho phép một cổng có thể quản lý hàng trăm thẻ cùng lúc, phù hợp cho việc quản lý xem nhân sự hoặc tài sản có hiện diện hay không, đang ở khu vực không gian nào, mức pin của thẻ, v.v. Công nghệ này có ưu điểm về vùng phủ sóng rộng, quản lý theo thời gian thực, và tính linh hoạt cao. 

CÔNG NGHỆ ĐỊNH VỊ VỊ TRÍ BLE AOA:

Công nghệ định vị BLE AOA (Angle of Arrival) là công nghệ BLE sử dụng thuật toán định vị dựa trên tín hiệu Bluetooth năng lượng thấp, được thực hiện bằng cách tính toán cường độ tín hiệu, góc đến (Angle of Arrival) và thời gian lan truyền của tín hiệu từ thẻ (tag). Hệ thống định vị này bao gồm phần cứng là trạm gốc Bluetooth AOA, thẻ BLE, bộ xử lý định vị (positioning engine) và nền tảng phần mềm quản lý hệ thống.

Với công nghệ định vị BLE AOA, một trạm gốc duy nhất có thể đạt được độ chính xác dưới 1 mét, và khi kết hợp nhiều trạm gốc, hệ thống có thể thực hiện định vị hợp nhất (fusion positioning). Chiều cao lắp đặt của trạm gốc AOA ảnh hưởng đến phạm vi phủ sóng không dây của trạm — trạm càng cao, vùng phủ sóng càng lớn. Hiện có hai loại trạm gốc, hỗ trợ độ cao lắp đặt tối đa lần lượt là 8 mét và 30 mét, có thể lựa chọn tùy theo bối cảnh sử dụng thực tế.

Bộ xử lý định vị (positioning engine) thực hiện các chức năng như định vị chính xác theo thời gian thực ở cấp độ dưới 1 mét, phát lại quỹ đạo di chuyển của thẻ, và quản lý năng lượng pin của thẻ, dựa trên thông tin nhận được từ các trạm gốc BLE AOA.

Công nghệ định vị BLE AOA có ưu điểm là độ chính xác cao, dễ triển khai, chi phí đầu tư hợp lý, và có thể được ứng dụng rộng rãi trong các khu vực như khu công viên, nhà máy, bệnh viện — nơi cần quản lý tinh gọn và chính xác.

Bán kính phủ sóng tín hiệu không dây của một trạm gốc được tính theo công thức:

Bán kính phủ sóng =(Chiều cao lắp đặt trạm gốc − Chiều cao thẻ)×1,5

Ví dụ:

• Chiều cao lắp đặt trạm gốc = 8 mét

• Chiều cao thẻ = 1 mét

• Bán kính phủ sóng = (8 - 1) × 1.5 = 10.5 mét

Các ứng dụng của công nghệ BLE trong sản xuất bao gồm:

• Giám sát nhân sự và tài sản
• Tối ưu hóa nguồn lực
• Tạo dữ liệu
• Hỗ trợ marketing
• Giám sát an toàn
• Giám sát sản xuất
• Định vị trong nhà

Công nghệ BLE cũng được áp dụng trong các không gian thương mại lớn như:

• Trung tâm thương mại
• Bệnh viện
• Sân bay
• Kho bãi và khu logistics
• Khuôn viên văn phòng

Những thách thức mà các mô hình quản lý truyền thống phải đối mặt bao gồm:

Quản lý nhân lực và tài sản truyền thống chủ yếu dựa vào kiểm tra và xác minh thủ công để theo dõi và ghi nhận vị trí cũng như tình trạng của nhân viên và tài sản, dẫn đến những thách thức chính sau:

- Chi phí thời gian cao: Việc kiểm tra thủ công tốn nhiều thời gian và nhân lực, đồng thời hiệu quả thấp.

- Độ chính xác thấp: Kiểm tra thủ công vị trí và tình trạng của nhân sự và tài sản không thể đảm bảo thông tin chính xác và kịp thời.

- Chi phí cao: Các giải pháp quản lý nhân sự và tài sản truyền thống yêu cầu xây dựng nền tảng vận hành riêng, mua sắm thiết bị và phần mềm, dẫn đến chi phí lớn.

- Không thể giám sát theo thời gian thực: Các giải pháp quản lý nhân sự và tài sản truyền thống chỉ có thể nắm được vị trí và tình trạng thông qua kiểm tra thủ công, đặc biệt khi dòng chảy của tài sản không rõ ràng, khiến việc giám sát và quản lý theo thời gian thực không thể thực hiện được.

Đối với quản lý nhân sự, tài nguyên và tài sản của các doanh nghiệp lớn, so với các mô hình quản lý truyền thống, mô hình quản lý đổi mới linh hoạt hơn. Công nghệ định vị BLE kết hợp BLE AOA có các ưu điểm: tự động, theo thời gian thực, trực quan, hiệu quả, tiện lợi và chính xác.

Kế hoạch xây dựng:

- Phân phát thẻ BLE: Theo tình hình thực tế tại hiện trường, phát “thẻ Bluetooth” có chức năng báo động SOS cho nhân viên, và gắn “thẻ tài sản Bluetooth” có cảnh báo chống giả mạo cho các tài sản.

Triển khai cổng BLE (BLE gateway): Triển khai dựa trên môi trường quản lý tại hiện trường để thực hiện “đánh giá sự tồn tại” của các đối tượng quản lý, chẳng hạn như: chấm công nhân sự, kiểm kê tài sản.

- Triển khai trạm cơ sở định vị BLE AOA:

A. Tại các khu vực quản lý trọng điểm, triển khai các trạm cơ sở định vị chính xác BLE AOA để xác định vị trí và quỹ đạo chính xác của các đối tượng quản lý, chẳng hạn như: quyền ra vào, cảnh báo tập trung, vị trí và quỹ đạo di chuyển theo thời gian thực.

B. Triển khai các trạm cơ sở định vị chính xác BLE AOA tại các nút trọng điểm (như cửa ra vào) để giám sát việc ra vào của nhân sự và tài sản, xác định xem đối tượng quản lý có rời hoặc xâm nhập trái phép (hàng rào điện tử).

- Nền tảng hệ thống quản lý trực quan: Trang bị bản đồ vectơ 3D độ chính xác cao để đạt được các mục tiêu quản lý: giám sát vị trí theo thời gian thực, phát lại quỹ đạo lịch sử, quản lý các loại cảnh báo, điểm danh nhân sự, kiểm kê tài sản, quản lý vòng đời tài sản, v.v.

- Quản lý tinh gọn khác: Triển khai hệ thống phát thanh mạng tại các khu vực cần chú ý, như nhà vệ sinh, phòng trà, khu vực hút thuốc, để phát thông báo nhắc nhở nhân viên khi lưu lại quá giờ.

Thiết kế hệ thống:

Hệ thống quản trị theo dõi trực quan hóa 3D: 

 Một số thiết bị BLE cơ bản: