Il posizionamento ad alta precisione di persone e asset tramite Ultra Wide Band

L’azienda 13 di Ascoli Piceno partner del Progetto Miracle

La Building Automation è conosciuta anche come “Automazione degli edifici” e definisce l’insieme delle tecnologie impiegate per rendere più efficiente il funzionamento degli edifici migliorandone i livelli di sostenibilità, comfort e sicurezza attraverso l’utilizzo di strumenti che permettono di gestire in maniera automatizzata e integrata alcuni processi.

Tra le tecnologie abilitanti per realizzare automazione di strutture smart, creando prodotti innovativi che possano entrare direttamente nella vita delle persone facilitandone i compiti lavorativi e/o la vita domestica, nel corso del progetto MIRACLE (Marche Innovation and Research facilities for Connected and sustainable Living Environments, un progetto Co-finanziato dalla Regione Marche attraverso il POR MARCHE FESR 2014/2020) sono state affrontate le tematiche di localizzazione indoor e il rilevamento presenza in ambienti di vita evoluti.

Il tracciamento indoor localizza e segue il movimento di entità (persone e oggetti) all’interno degli edifici. La tecnologia più diffusa e nota per la localizzazione e il tracciamento di entità all’aperto, è sicuramente il GPS, che tuttavia a volte potrebbe mancare di precisione o non funzionare del tutto. Ma esistono altri procedimenti che possono essere utilizzati anche per il tracciamento e il posizionamento in interni; questi includono tecnologie radio, ottiche, magnetiche e acustiche.

Esistono quindi molte tecnologie in grado di posizionare indoor qualcuno, o qualcosa. Ognuna di esse ha i suoi vantaggi e svantaggi in termini di precisione, prezzo e copertura del segnale di scalabilità. Mentre le tecnologie tradizionali come Wi-Fi, Bluetooth e Active RFID possono portare la precisione fino a diversi metri, la banda ultra larga è più adatta per applicazioni in cui la precisione di posizionamento è un parametro critico.

Nonostante ognuna di esse abbia la propria adattabilità per coprire casi d’uso specifici, è l’Ultra Wide Band Real Time Locating System (UWB RTLS) che garantisce l’accuratezza, l’affidabilità e la scalabilità necessarie per il tracciamento indoor, anche in condizioni difficili.

Nel corso del progetto, l’azienda partner Proietti Tech S.r.l. di Ascoli Piceno, con la collaborazione del Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione dell’Università Politecnica delle Marche di Ancona e della Sezione di Informatica della Scuola di Scienze e Tecnologie dell’Università di Camerino (MC)ha sperimentato e messo a disposizione della filiera dei partner due tipologie differenti di dispositivi per l’indoor tracking Ultra Wide Band: l’ UWB Radio e UWB Radar.

Il principale motivo che rende la tecnologia UWB superiore a tutte le altre presenti sul mercato per la localizzazione indoor è dato dal fatto che si tratta di una tecnologia nata appositamente per questo scopo e le proprietà fisiche del segnale RF UWB sono state definite in modo specifico sin dall’inizio per ottenere una posizione e una comunicazione in tempo reale, ultra accurate e ultra affidabili.

Durante l’analisi e lo sviluppo delle soluzioni per i partner di progetto, sono state realizzate delle piattaforme demo per il tracking di persone in locali adibiti alla vita quotidiana. Si è riusciti a tracciare con estrema precisione (qualche centimetro di tolleranza) i tag inseriti nel sistema, graficando la loro posizione, il loro ingresso/uscita in aree specifiche, i tempi di permanenza e decine di altri parametri potenzialmente utili per un sistema smart di tracking in tempo reale.
L’unico vincolo del sistema è che le persone/oggetti tracciati abbiano dietro il corrispondente tag.

In alcuni casi però l’utilizzo di un tag fisico non è sempre possibile, e in questo caso entra in gioco l’ UWB Radar, la tecnologia nata per scopi militari che consente di avere estrema precisione, con un’accuratezza inferiore al millimetro.
Un radar Indoor può fornire informazioni sull’attività in un ambiente chiuso, e grazie a questa tecnologia, è stato approntato un ambiente demo dove si è riusciti a verificare la presenza di persone, riuscendo addirittura a rilevarla in seguito al minimo movimento dato dalla respirazione corporea.
Il radar però non può superare gli ostacoli fisici, quindi risulta comunque necessaria una linea visiva diretta tra la persona, o l’oggetto, di cui monitorare il movimento e il radar; questa problematica si avverte soprattutto nei locali affollati. In ogni caso è possibile superare questo svantaggio grazie all’uso di radar multipli ed interpolando le informazioni ottenute.

Le applicazioni di queste tecnologie possono aprire a scenari molto interessanti, tra i quali:

• Logistica: per organizzare i magazzini e prevenire gli incidenti con i carrelli.

• Sicurezza: per il riconoscimento di cadute per gli anziani.

• Sicurezza in azienda: in caso di emergenza è possibile conoscere il numero di persone presenti e la loro ubicazione.

• Qualità della vita: per l’attivazione di dispositivi in base alla stanza-contesto, portando ad un miglioramento degli scenari di vita.

• Diminuzione dell’impatto ambientale: per la sospensione dei dispositivi quando l’/gli utilizzatore/i non sono presenti.

• Salute: possibilità di recuperare velocemente informazioni critiche riguardo il posizionamento di macchinari salvavita, ad esempio negli ospedali.

• Sport: per studiare le prestazioni degli atleti.

• Salute: per stimare il numero di persone in un dato ambiente.

• Marketing: per tracciare il movimento dei carrelli nei supermercati e centri commerciali per effettuare analisi statistiche sui flussi e sui movimenti degli utenti.

• Cultura e intrattenimento: nei musei per guidare gli utenti nei percorsi da seguire, analizzare i flussi e le aree maggiormente visitate, fornire informazioni contestualizzate con posizione degli utenti.