Παρακολούθηση θέσης σε βιομηχανικούς χώρους

Η παρακολούθηση και η επιβεβαίωση της πραγματικής θέσης κινούμενου εξοπλισμού και ανθρώπων αποτελεί μια σημαντική πρόκληση στην εποχή της τέταρτης βιομηχανική επανάσταση και του Διαδικτύου των πραγμάτων (Internet of Things).

 

Άρθρο του κ. Δημήτρη Βλάχου*

 

Η δυνατότητα της παρακολούθησης και της επιβεβαίωσης της πραγματικής θέσης είναι άμεσα συνυφασμένη με τις παραγωγικές διαδικασίες, αλλά και με τις απαιτήσεις των συστημάτων ενδοεπιχειρησιακού σχεδιασμού (ERPs).

Για τους εξωτερικούς χώρους η ανίχνευση θέσης επιτυγχάνεται μέσω κυρίως του GPS, το οποίο είναι ικανό να εντοπίζει φορητές συσκευές όπως κινητά τηλέφωνα – smartphones, αυτοκίνητα κτλ. Ο υπολογισμός της θέσης στο GPS γίνεται μέσω τριγωνοποίησης, γι’ αυτό και απαιτείται η ύπαρξη σήματος από τουλάχιστον τρεις δορυφόρους.

Στους εσωτερικούς χώρους, όμως, δεν είναι εφικτή η εφαρμογή του GPS, λόγω των εμποδίων που υπάρχουν στα κτίρια (σκεπές, τοίχοι, μεταλλικές επιφάνειες κλπ.). Για την επίλυση του προβλήματος αυτού έχουν προταθεί διάφορα συστήματα, τα οποία βασίζονται στην αποστολή και λήψη σημάτων και μπορούν να εντοπίσουν κινούμενα αντικείμενα ακόμα και σε κλειστούς χώρους με πολλά εμπόδια, όπως είναι οι περισσότεροι βιομηχανικοί χώροι.

 

Εντοπισμός μέσω Wi-Fi

Μια οικογένεια τεχνολογιών ασύρματης δικτύωσης που συναντάμε σήμερα σε καθημερινή βάση είναι το Wi-Fi, το οποίο μπορεί να λειτουργεί μέσα στα σπίτια μας παρόλο που υπάρχουν εμπόδια μεταξύ του πομπού και του δέκτη. Μέσω του Wi-Fi είναι εφικτό να γίνει και εντοπισμός της θέσης της συσκευής μέσω της ένδειξης ισχύος σήματος.

Το μόνο που απαιτείται είναι η ταυτόχρονη κάλυψη του χώρου εντοπισμού από πολλά router (τουλάχιστον τρία, ώστε να είναι εφικτή η τριγωνοποίηση). Έτσι, ο χρήστης του κινητού τηλεφώνου είναι δυνατό να βλέπει και τη θέση του στο χώρο. Αυτό αποτελεί μια πολύ οικονομική λύση η οποία είναι ικανή να εντοπίσει τη θέση με ακρίβεια μερικών μέτρων.

Άλλες τεχνολογίες που χρησιμοποιούνται για τον εντοπισμό θέσης είναι τα σήματα RFID (Radio Frequency Identification), οι υπέρηχοι (ultrasonic) και το Bluetooth, τα οποία μπορούν να εντοπίσουν τη θέση αλλά παρουσιάζουν προβλήματα, όπως μεγάλο σφάλμα ακρίβειας της θέση εντοπισμού και αδυναμία εντοπισμού σε συνθήκες όπου δεν υπάρχει οπτική επαφή.

Για τον εντοπισμό με μεγαλύτερη ακρίβεια απαιτείται ειδικός εξοπλισμός, ο οποίος μπορεί να εντοπίσει αντικείμενα με ακρίβεια μερικών εκατοστών (σφάλμα θέσης της τάξεως των 20 – 30 εκατοστών). Αυτός ο εξοπλισμός βασίζεται στην τεχνολογία σημάτων τύπου ultrawide band, που εκτός από τη μεγάλη ακρίβεια εντοπισμού, παρέχει και μεγάλη ακτίνα κάλυψης. Αυτό είναι πολύ σημαντικό χαρακτηριστικό, καθώς λίγες συσκευές καλύπτουν μία μεγάλη έκταση της βιομηχανικής περιοχής.

 

Το σύστημα του ΑΠΘ

Ένα τέτοιο σύστημα αναπτύξαμε στο Εργαστήριο Στατιστικής και Μεθόδων Ποσοτικής Ανάλυσης στο Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο και το προωθούμε μέσω της iASC, μιας spin-off εταιρείας του Πανεπιστημίου.

Το συγκεκριμένο σύστημα ενσωματώνει ένα αλγόριθμο machine learning, ο οποίος είναι ικανός να υπολογίζει τη θέση των αντικειμένων με εξαιρετική ακρίβεια. Το σύστημα βοηθάει στον εντοπισμό οντοτήτων που μετακινούνται μέσα στο χώρο σε καθημερινή βάση, ούτως ώστε να είναι πιο εύκολη η διασύνδεσή τους με τα συστήματα σχεδίασης και διαχείρισης των επιχειρησιακών διεργασιών.

Επίσης, το σύστημα δίνει τη δυνατότητα σε αυτόνομες οντότητες (όπως είναι τα αυτόνομα ρομποτικά οχήματα και τα αυτόνομα κλαρκ) να επιβεβαιώνουν τη θέση τους, κάτι το οποίο είναι δύσκολο σε χώρους με κινούμενα εμπόδια.

 

Επεξεργασία δεδομένων

Επιπρόσθετα, η επεξεργασία των δεδομένων κίνησης με τη χρήση αλγορίθμων ανάλυσης δεδομένων (Data Analytics) επιτυγχάνει τη διάγνωση σε πραγματικό χρόνο των διακοπών, καθυστερήσεων και αλλαγών στις προγραμματισμένες διεργασίες, δίνοντας τη δυνατότητα άμεσης αντίδρασης.

Ακόμη, το σύστημα παρέχει για την κάθε οντότητα που παρακολουθεί πληροφορίες όπως είναι:

  1. i) Το ποσοστό χρησιμοποίησης στην περίπτωση παρακολούθησης εξοπλισμού.
  2. ii) Η δραστηριότητα των υπαλλήλων κατά την διάρκεια της εργασίας τους.

iii) Η αποφυγή ατυχημάτων μέσω ενημέρωσης των κινούμενων οντοτήτων σε πραγματικό χρόνο (π.χ. με ήχο από τη σειρήνα κινδύνου).

 

Δυνατότητες

Συνοψίζοντας, τα συστήματα εντοπισμού θέσης πραγματικού χρόνου σε εσωτερικούς χώρους μπορούν να παρέχουν πολύ χρήσιμες πληροφορίες για την κατάσταση της επιχείρησης και των διεργασιών που εκτελούνται στο βιομηχανικό χώρο από οντότητες οι οποίες δεν δίνουν πληροφορίες σχετικά με την κατάστασή τους, όπως είναι τα οχήματα, οι άνθρωποι, και ο εξοπλισμός που αυτοί χειρίζονται.

 

* Ο κ. Δημήτρης Βλάχος είναι καθηγητής και διευθυντής του Εργαστηρίου Στατιστικής και Μεθόδων Ποσοτικής Ανάλυσης  του Αριστοτέλειου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης.

Ελέγξτε επίσης

Η τεχνολογία στην υπηρεσία των ανθρώπων με προβλήματα ακοής

Η τεχνολογία επαυξημένης πραγματικότητας (augmented reality) συνδέει τον φυσικό και τον ψηφιακό κόσμο προσφέροντας σημαντικές …