随着未来工厂和工业 4.0 创新部署在全球范围内蓬勃发展，实时定位系统 RTLS越来越被认为是制造过程中最具生产力、成本效益、影响力和破坏性最小的附加系统之一。
考虑到这一点，许多公司现在面临着决定哪种 RTLS 技术最适合他们的需求。有多种 RTLS 解决方案可供选择，包括 Wi-Fi、蓝牙、超宽带 (UWB) 和射频识别 (RFID)。
然而，并非所有这些技术都以相同的方式提供结果。本文将深入探讨这些 RTLS 技术之间的差异，以及 UWB 和 RFID 系统的组合如何产生大于各部分之和的结果。它还将探讨如何以最小的努力和对持续运营的干扰将 UWB 无缝集成到 RFID 中。
此外，它还将提供案例研究，证明结合使用 UWB 和 RFID 可以显着提高运营生产力。
比较 RFID 和 UWB 跟踪解决方案：
选择正确的资产跟踪技术取决于具体需求和最终用途的目标。要考虑的因素包括位置数据所需的准确性或粒度、每个被监控资产的更新率、被跟踪资产的数量和价值、与资产丢失相关的成本或风险、进行跟踪的物理环境、以及技术的易用性和成本，以及收集和传输数据的要求。
RFID射频识别技术
RFID已被广泛应用。RFID 系统可以采用多种方式配置，包括低频 (LF)、高频 (HF) 和超高频 (UHF) 系统，以及无源和有源系统。无源 RFID 能够使用非常小且价格低廉的标签来跟踪各种有形资产。
RFID 的优点包括硬件互操作性、廉价标签（尤其是无源标签）、多种标签选项和小型无线电签名。
然而，RFID也有一些缺点，例如精度不稳定、读取器成本高、系统安装复杂、覆盖范围有限以及无线信号可能被拦截等。RFID 系统是一组多样化的技术，其功能因读取器而异。
手持式阅读器与无源标签相结合非常常见，并且对基础设施的要求极低。无源系统利用非常小且廉价的标签来跟踪各种实物资产，从大型车辆和机械到小型手动工具。这些系统具有高度可扩展性，但跟踪仅了解最近注册的扫描点。
为了实现实时定位，需要在整个跟踪区域进行大量扫描或门式固定扫描仪。RFID 系统，无论是无源还是有源，与 UWB 型 RTLS 相比，在视线范围内效果最佳，但范围有限。
超宽带技术
**超宽带是资产跟踪和实时定位领域的尖端技术。**它因其准确性、可扩展性、安全性和成本效益而迅速成为领先的解决方案。
UWB 技术使用短脉冲、低功率输出、大带宽，在广泛的无线电频谱上传输数据。这种低功耗方法能够传输大量数据，即使在没有直接视线的情况下也能实现高精度的实时定位。
UWB 拥有多项优势，例如能够穿过墙壁和障碍物传输数据、提供实时更新、不干扰大多数其他 RF 信号和设备、独特的无线电签名以及提高避免多径传播的能力。因此，该解决方案即使在金属表面反光的杂乱工业环境中也能发挥作用。
然而，UWB也有一些缺点。它是一种较新的 RTLS 技术，因此互操作性的行业标准和协议不太成熟，市场认可度也较低。
UWB 技术非常适合在其他无线技术经常失效的重工业和 GPS 遮挡环境中使用。跟踪高价值资产等应用或准确性至关重要的场景（如安全、安保和医疗保健）可为 UWB 提供最快的投资回报。
它能够绕过和穿过障碍物，从而提供了安装灵活性，包括能够在读取器和跟踪器设备之间无视线的情况下进行操作。此外，其独特的无线电特征使其特别适合在具有金属和其他反射表面的环境中使用。
何时同时使用 RFID 和 UWB
在某些制造工厂中，结合 RFID 和 UWB 技术可以提供全面的资产跟踪解决方案。
由于高价值资产和低价值资产同时存在，这种组合可以满足不同的跟踪要求。特别是无源 RFID，可以为跟踪许多低价值物品提供有效且经济实惠的解决方案，而 UWB RTLS 通常更准确，并且可以为更大、更有价值的物品提供无需视线的实时可见性。
利用 RFID 和 UWB 叉车跟踪优化仓库运营
制造商正在充分利用 RFID 技术的优势，为叉车配备 RFID 读取器，扫描带有 RFID 标签的托盘，并通过扫描仓库货架将物料准确匹配到各自的位置。为了进一步提高效率和优化路线管理，将 UWB 技术融入叉车中，以便立即获得叉车的实时位置和移动历史记录，已成为领先制造商的常见做法。
RFID、条形码和 UWB 跟踪最大限度提高汽车制造效率
汽车和其他重型设备制造商正在提高生产力，使用无源 RFID 标签或条形码跟踪在制品 (WIP)，在将其放置在工作车或旅行车上时对其进行扫描，然后利用 UWB 标签始终了解其位置手推车。
这非常适合汽车制造工厂，其金属架上装有 25 至 30 个由 AGV 或机器人移动的零件，例如，将 UWB 和 RFID 结合起来创建一个可以跟踪 AGV、零件和单品级库存移动的系统。通过标记 5,000 多个金属货架并使用条形码进行库存管理，公司可以通过实现货架位置和内容以及带有标记内容的其他移动资产（机器人、拖船、越野车等）的实时可见性来提高设施效率。
利用 RFID 和 UWB 资产跟踪简化线性制造
使用贴在车辆底盘上的 RFID 或条形码标签来跟踪线性制造中的车辆及其组件，有助于最大限度地提高线性制造环境中的效率。
借助 RFID，您可以使用靠近标签安装的固定读取器来识别每个生产区域的车辆和组件，读取范围通常小于 3 英寸。与 VIN 号码相匹配的 UWB 标签可让您在室内或室外实时精细地定位特定车辆，完成后即可轻松定位。
这一全面的解决方案确保在等待组件或修改时存储的车辆具有完整的可见性。
利用 RFID 和 UWB 实现工具跟踪和管理
当设施拥有大量工具（其中一些工具较小，另一些工具较大）时，利用无源 RFID 和 UWB 技术可提供完整的跟踪解决方案。
RFID 非常适合监控和管理您设施中的小型物品和手动工具。例如，配备 RFID 读取器的工具箱在签入和签出工具时读取 RFID，并记录谁拿走了工具。
UWB 技术最适合工具箱和无法放入工具箱的工具等较大物品，从而可以在整个设施的任何地方实现完整的可视性和位置跟踪。
对于没有工具箱的设施，UWB 可用于跟踪存储在壁橱中并每天检查进出的校准工具，确保始终了解其行踪。
通过正确的资产跟踪解决方案 最大限度提高制造投资回报率和效率
随着采用资产跟踪来提高制造效率的势头不断增强，制造商必须考虑满足其特定需求的混合解决方案的潜在优势。通过结合 RFID-UWB 方法，制造商可以优化成本效益并充分享受其设施中资产跟踪的优势。
案例研究
制造环境对实施基于 RTLS 无线电的系统提出了独特的挑战，因为实现高精度和适应性可能很困难。特别是，具有金属和反射表面的设施必须仔细评估 RTLS 解决方案，以确保其能够在此类设置中准确、安全和灵活地运行，同时还支持室内和室外操作（如有必要），并进行扩展以满足需求该设施的。不幸的是，许多系统无法在如此复杂和反射的环境中提供可靠和准确的性能。
出于这些原因，**UWB 技术代表了工厂车间等拥挤且充满挑战的制造环境中 RTLS 的理想解决方案。**即使存在反射表面，该技术也能实现高精度和可靠性，并且可以有效扩展以处理数千种资产。
GE 航空集团 MRO 设施的零件跟踪工作流程管理效率低下
在GE 航空航天公司的维护、修理和大修 (MRO) 设施ACSC中，零件和工作订单流的管理是一项需要紧急关注的重大挑战。每天，团队必须手动检查 2,000 多个工单的状态，以确定当天任务的优先级。这项耗时的工作需要12个人每天花三个小时，寻找前一天转移到下一站的工单。
为了解决这个问题，ACSC 需要一个能够准确、高效地实时跟踪其工单位置的定位系统。自动化优先级流程将消除手动跟踪的需要，并为团队节省宝贵的时间。此外，简单易用的系统将有助于减少错误，并确保团队可以在需要时快速找到零件。
通过实施可靠、高效的定位系统，GE 航空航天工厂将能够改善工作流程管理、提高生产率并降低成本。这将使团队能够专注于为客户提供高质量的维护服务，确保他们的飞机安全高效地运行。
通过安装UWB RTLS定位系统，ACSC 能够显着减少手动跟踪其工单位置所花费的时间。以前需要 12 个人每天花费 3 个小时的日常任务减少到每人只需 15 至 20 分钟。该系统到位后，ACSC 现在可以连续、准确地概览所有工作订单的位置，无需手动搜索和估计。
ACSC 在选择 ATLAS 系统之前评估了多个定位系统。MRO 设施选择该解决方案是因为其准确性、易于设置、有竞争力的价格点以及跟踪软件的全面灵活性。
在整个工厂实施该系统后，该公司发现仅三个月就实现了投资回报，生产率提高了 12 倍，工作能力提高了 15%。此外，它还通过简化工作流程管理流程和减少工作量来提高员工满意度。
管理 CRYSTAL GROUP 制造工厂内的三种不同跟踪需求
Crystal Group是定制加固型计算机和网络设备解决方案的领先供应商，其制造工厂具有三种不同的跟踪需求。该公司需要一个系统来跟踪其 900 项资产，包括校准工具、销售订单推车和政府拥有的资产。目前用笔和纸进行手动跟踪的方法效率低下且耗时。
这导致花费了大量的时间和资源。由于每个类别都有多种资产，并且需要不同的移动和跟踪协议，因此寻找单一的跟踪解决方案具有挑战性。
Crystal Group 最终采用了 Wiser 的 UWB 解决方案，因为部署单一技术即可轻松满足其所有三种不同的跟踪需求，并具有优势。
总之
最终，RFID 和 UWB 技术之间的选择取决于具体的用例和应用的要求。在许多情况下，结合多种跟踪技术（例如 RFID 和 UWB）可以提供更全面、更准确的资产跟踪。重要的是，不仅要评估您的操作的具体要求，还要评估哪种技术或技术组合最能满足您的每个特定跟踪需求。