วันเสาร์ที่ 24 สิงหาคม พ.ศ. 2556

Real Time Location System ด้วย Wi-Fi

Real Time Location Tracking จำเป็นไฉน?

ผมขอยกตัวอย่างสถานที่เพื่อให้เห็นภาพง่ายๆคือโรงพยาบาล... ในโรงพยาบาลมีเครื่องมือทางการแพทย์สำคัญๆมากมายเช่น เครื่องช่วยหายใจ เครื่องปั้มหัวใจ เครื่องให้น้ำเกลือ หรือแม้แต่รถเข็นคนไข้เป็นต้น ซึ่งมีหลายๆครั้งที่เมื่อมีความจำเป็นต้องใช้ เจ้าหน้าที่ต้องเสียเวลาเป็นอย่างมากในการค้นหาซึ่งทุกวินาทีในการช่วยเหลือชีวิตผู้ป่วยการระบุตำแหน่งเครื่องมือเหล่านั้นให้ได้อย่างทันท่วงทีถือว่ามีค่ามากทีเดียวในการช่วยเหลืออีกหนึ่งชีวิตให้รอดมาได้ และรวมไปถึงบุคคลากรที่มีความสำคัญที่สุดในโรงพยาบาลนั่นก็คือคุณหมอนั่นเอง ระบบ RTLS จะช่วยให้เจ้าหน้าที่สามารถติดตามตำแหน่งของคุณหมอเพื่อมาดูแลคนไข้ฉุกเฉินได้อย่างรวดเร็วที่สุด หลังจากที่ทราบตำแหน่งปัจจุบันของคุณหมอเป็นต้น สรุปการระบุตำแหน่งบุคลลหรือสิ่งของได้นั้นเราสามารถค้นหา
สิ่งของหรือบุคคลให้ได้เร็วที่สุด เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการใช้ทรัพยากรให้สูงที่สุด ลดปัญหาทรัพย์สินมีค่าสูญหาย และยังข้อมูลเหล่านี้มาประยุกต์ใช้เพื่อให้เกิดกระบวนการทำงานที่มีประสิทธิภาพสูงขึ้นด้วย ซึ่งมีสถานที่ที่เหมาะสำหรับการนำเอา RTLS มาใช้อีกหลายอย่างนอกจากโรงพยาบาลเช่น โรงงานอุตสาหกรรม ท่าเรือ สถานที่ขนถ่ายตู้คอนเทนเนอร์ สถานนีรถไฟ สนามบิน ท่ารถ หรือแม้แต่ warehouse เป็นต้น
ทำไมไม่ใช่ RFID
แน่นอนว่าเมื่อพูดถึงการทำ Tracking สิ่งของต่างๆเรามักนึกถึงเทคโนโลยี RFID ซึ่งมีการนำมาประยุกต์ใช้งานอย่างแพร่หลายตลอดหลายปีที่ผ่านมา แต่ RFID ก็มีข้อจำกัดในการนำแทบ RFID แบบธรรมดาหรือที่เรียกว่า Passive RFID มาใช้นั้น จำเป็นต้องมีเครื่องอ่านตามตำแหน่งที่กำหนดไว้ และระยะห่างระหว่าง RFID Scanner กับ RFID Tag นั้นจะต้องอยู่ห่างกันไม่เกิน 10 เซ็นติเมตรเท่านั้น RFID จึงเหมาะสมสำหรับการตรวจสอบสิ่งของในระยะใกล้ๆเท่านั้นเช่นการตรวจสอบสินค้าที่เคลื่อนผ่านสายการผลิตหรือใช้เป็นบัตร ID Card สำหรับเข้าออกประตูสำคัญๆป็นต้น ซึ่งไม่เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการนำมาใช้สำหรับระบุตำแหน่งการเคลื่อนแบบ Real-Time เพราะหากเราต้องการทราบตำแหน่งอของบุคคลหรือสิ่งของเป้าหมาแล้ว เราจำเป็นต้องติดตั้ง RFID Reader ไว้ทุกๆประตูทางซึ่งลองคิดภาพดูว่าหากเราต้องการสร้าง RTLS ในโรงพยาบาล ที่มีห้องมากกว่า 2,000 ห้อง เราอาจจะต้องติด RFID Scanner ถึง 2,000 ตัวซึ่งคงจะเสียงบประมาณเป็นจำนวนมากเลยทีเดียว
 แต่อย่างไรก็ตามในตลาดก็มีหลายๆบริษัทฯที่นำเสนอเทคโนโลยี Active RFID หรือ RFID Tag ที่มีแบตเตอรี่ที่สามารถส่งสัญญาณกลับไปหา RFID Scanner ได้ไกลขึ้น ซึ่งเทคโนโลยีนี้ก็ถือว่าทำงานได้ดี มีความแม่นยำสูงแต่หากเปรียบเทียบกับเทคโนโลยีที่จะกล่าวถึงในลำดับต่อไปแล้ว ถือว่าเป็นเทคโนโลยีที่น่าสนใจที่สุดในปัจจุบันเลยทีเดียว..
Wi-Fi RTSL คือคำตอบสุดท้าย!
ทุกวันนี้คงปฏิเสธไม่ได้ว่า Wi-Fi คือเทคโนโลยีในการเข้าถึงเครือข่ายแบบไร้สายเพื่อความคล่องตัวในการปฏิบัติงานของเจ้าหน้าที่ในสถานที่ต่างๆ และในเมื่อเราจำเป็นต้องลงทุนการสร้างเครือข่ายไร้สายเป็นโครงสร้างพื้นฐานอยู่แล้ว หากเราสามารถนำ Wi-Fi Access Point มาใช้ประโยชน์
เพื่อให้มีความสามารถในการระบุตำแหน่งของสิ่งของหรือบุคคลได้ ก็ถือว่ามีประโยชน์และคุ้มค่าไม่น้อย
การระบุตำแหน่งแบบ Real-Time ด้วย Wi-Fi นั้นในเทคนิคที่เรียกว่า Server-Side Pattern Matching โดย Location-Based Service Server จะทำการเก็บค่า Pattern ของ RSSI (ระดับความเข้มของสัญญาณ) ที่ Access Point (AP) แต่ละตัวได้รับจาก Wi-Fi Device และนำมาสร้าง Pattern หรือที่เรียกว่า Finger Print ซึ่งในแต่ละตำแหน่งของอาคารจะมี Finger Print ที่เป็นลักษณะเฉพาะ เมื่อมีการส่งสัญญาณจาก Wi-Fi Device มายัง AP Server ก็จะทำการประมวลผลเปรียบเทียบกับ Finger Print ที่มีการทำตัวอย่างไว้ก่อนหน้า ก็จะสามารถระบุตำแหน่งที่ถูกต้องได้



Figure 1 ตารางเปรียบเทียบเทคโนโลยีในการระบุตำแหน่ง ซึ่งมีความละเอียดต่างๆกัน



ซึ่ง Wi-Fi Device ที่ว่านี้จะเป็นได้ตั้งแต่ โทรศัพท์มือถือหรือ PDA ที่รองรับWi-Fi, Laptop Computer หรือ Wi-Fi Asset Tag ที่ออกแบบมาโดยเฉพาะที่เหมาะสำหรับใช้ติดกับสิ่งของสำคัญ หรือแม้แต่ใช้ห้อยคอหรือรัดข้อมือของบุคคลก็ได้ ซึ่งจะสังเกตุได้ว่า Wi-Fi RTLS นั้นมีความยืดหยุ่นและมีต้นทุนต่ำกว่าการทำ RTLS ด้วยเทคโยโลยีอื่นๆมาก และยังมีงานวิจัยที่ยืนยันความถูกต้องของตำแหน่งที่ให้ความแม่นยำสูงถึง 99% เลยทีเดียวในระยะคลาดเคลื่อนเพียง 3-5 เมตรเท่านั้น


ตัวอย่าง RTLS Application

ในโรงพยาบาลจำนวนมากในสหรัฐอเมริกาและยุโรปได้มีการติดตั้ง RTLSและนำมาประยุกต์เข้ากับ HIS หรือ Hospital Information System ซึ่งเมื่อมีRTLS มาเชื่อมต่อด้วยแล้ว การติดตามเครื่องมือทางการแพทย์ที่มีความสำคัญ สามารถช่วยลดเวลาการเข้าถึงเครื่องมือและลดการสูญหายได้เป็นอย่างมาก และการติด TAG ไว้ที่ตัวคุณหมอก็สามารถเรียกตัวคุณหมอที่อยู่ใกล้กับผู้ป่วยได้อย่างมีประสิทธิภาพ และยังนำมาประยุกต์ใช้ระบบVoWLAN ที่รองรับ RTLS อย่าง Wi-Fi Phone จาก Polycom เป็น
ต้นซึ่งเป็น Wi-Fi Phone ที่มีเมนูในการค้นหาเครื่องมือที่ต้องการ หรือคุณหมอเจ้าของไข้ได้อย่างรวดเร็ว ซึ่งการลงทุน RTLS ถือเป็นการลงุทนที่ให้ผลตอบแทนอย่างรวดเร็ว เพราะเพียงช่วยชีวิตคนไข้ได้ รายก็ถือว่าคุ้มแล้ว
สำหรับบริษัทฯผู้ให้บริการระบบ Wi-Fi RTLS ก็มีอยู่ไม่กี่รายโดยมีผู้นำตลาดอย่าง Trapeze ซึ่งมีส่วนแบ่งในสหรัฐอเมริการและยุโรปกว่า 50% โดยTrapeze ถือเป็นผู้นำด้านเทคโนโลยีเครือข่ายไร้สายอันดับต้นๆของโลก และพัฒนาระบบ RTLS ให้ทำงานกับอุปกรณ์ Access Point และCentralized Controller ได้อย่างมีประสิทธิภาพ จนเป็นที่ยอมรับ โดยมีคู่แข่งที่น่าสนใจอย่าง Cisco และ Aruba เป็นต้น
สำหรับบริษัทฯผู้ให้บริการระบบ Wi-Fi RTLS ก็มีอยู่ไม่กี่รายโดยมีผู้นำตลาดอย่าง Trapeze ซึ่งมีส่วนแบ่งในสหรัฐอเมริการและยุโรปกว่า 50% โดยTrapeze ถือเป็นผู้นำด้านเทคโนโลยีเครือข่ายไร้สายอันดับต้นๆของโลก และพัฒนาระบบ RTLS ให้ทำงานกับอุปกรณ์ Access Point และCentralized Controller ได้อย่างมีประสิทธิภาพ จนเป็นที่ยอมรับ โดยมีคู่แข่งที่น่าสนใจอย่าง Cisco และ Aruba เป็นต้น

ที่มา
http://www.nvk.co.th/content2/index.php/nvk-solution/114-trapeze
http://lib.tsu.ac.th/file/RTLS.pdf