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Localización INDOOR y OUTDOOR para la MINERIA
Abril 2013
Soluciones de Localización para la Minería
Índice
• Introducción
• Localización en interiores
o
o
o
Escenarios y características
Localización en oficinas/ plantas industriales: WiFi
Localización en minería subterránea: ZigBee

Requerimientos

Ventajas y beneficios
• Localización en exteriores
o
Solución HAZ

Funcionalidades adicionales de HAZ
• Localización de activos o materiales
o
o
Localización activa
Localización pasiva. Tecnología NFC
Soluciones de Localización para la Minería
Introducción
En accidentes en mina subterránea o en condiciones operativas
normales, localizar e identificar a los mineros es vital
• Necesidades:
o
Localizar en tiempo real personas y
activos, en interiores y exteriores
o
Evitar accidentes por colisión de
vehículos
o
Obtener información de actividad de
personas y activos para mejorar
productividades
o
Recoger datos de condiciones
ambientales para tomar decisiones
Soluciones de Localización para la Minería
Soluciones de localización en interiores
Funcionalidades
• Localizar y/o controlar la presencia de personas y realizar
„tracking‟ de vehículos
• Gestionar su actividad en función de su ubicación en tiempo
real, con avisos mediante alertas de cualquier incidencia
• Controlar la E/S, ubicación o seguimiento de material de valor
• Ayudar a navegación dentro de minas, edificios o plantas
industriales
• Realizar mediciones de condiciones ambientales (temperatura,
humedad, etc.) a partir de sensores
Soluciones de Localización para la Minería
Localización en oficinas y plantas industriales
Solución WiFi
• Tecnología de comunicación
inalámbrica diseñada para la transmisión
de contenidos multimedia a tasas de
velocidad altas en redes de área local.
Tiene compatibilidad e integración con
TCP/IP.
• Proporciona precisión de metros.
Mejorable con despliegue adicional de
puntos de acceso
Soluciones de Localización para la Minería
Solución WiFi
Ventajas y Características
• Simplicidad de uso y rapidez de operación
• Se puede utilizar el despliegue existente. Añadidos con
alimentación sin red. No requieren cableado entre ellos
• Requiere calibración de la red: 2/3 días – Generación BD Asistencia
• Estándar en teléfonos móviles. Instalación de Componente cliente
• No se han de portar varios dispositivos
• Bajo coste. Se minimiza el coste de los elementos requeridos.
• Muy válido para grandes superficies con precisión de metros
• Se puede complementar con tags NFC, brújula, acelerómetro, etc.
Soluciones de Localización para la Minería
Localización en minería subterránea
Consideraciones de partida:
• No se dispone ni de GPS ni de red móvil
• De inicio no se presupone la existencia de otras redes de
transmisión de datos dentro de la mina
• Elevadas pérdidas de propagación de señal
• Se dispone de los planos de la mina
• Se precisa de localización en tiempo real
• Se dispone de fuentes de alimentación
Soluciones de Localización para la Minería
Solución Zigbee para minería subterránea
Capacidad de red inalámbrica entre dispositivos de baja potencia
• Tecnología de comunicación basada en el estándar IEEE 802.15.4
• Objetivo: aplicaciones que requieren comunicaciones seguras, baja
tasa de envío de datos y maximización de vida útil de sus baterías.
• Los dispositivos (sensores) utilizados forman automáticamente una
red de malla con conexiones de radio entre los nodos
o
Red de malla: alguno de los nodos tendrá mas de 2 conexiones
• La posición se determina mediante triangulación de distancias,
reconocimiento de patrones u otros algoritmos de estimación
o
Separaciones entre nodos del orden de 25 - 50 metros (en función de la
precisión requerida)
Soluciones de Localización para la Minería
Solución Zigbee para minería subterránea
Requerimientos
• Es necesario un despliegue de equipos en las instalaciones y dotar
de los mismos a las personas o equipos a localizar.
• Un conjunto de nodos que conforman la red de malla. Se comunican
entre ellos
• ‘Routers‟ que actúan como concentradores; utilizan protocolos de
internet para enviar la señal a un sistema central, ordenador que
procesa la información
• Routers y nodos deben permanecer alimentados
continuamente, lo que implica conexión a red eléctrica cerca de
ubicaciones de estos nodos.
• ‘Tags’ (balizas o dispositivos) cuya localización se quiere
determinar (alimentados por batería interna de larga duración)
Soluciones de Localización para la Minería
Solución Zigbee
Ventajas
• No requiere cableado entre nodos, ni calibración de red
• Seguridad. Encriptado de 128 bits
• Evita obstáculos y reflexiones
• Da Precisión en función del despliegue de nodos (2 a 5 metros)
• Bajo consumo de la batería de los „tags‟ (permanecen dormidos)
• Tracking continuo de todo sensor enganchado a la red
• Establecimiento de coordenadas (cms) de cada sensor a partir de
planos de la mina (o el edificio en su caso).
• Fiabilidad del sistema
• Precio reducido de equipos y su instalación
• Posibilidad de incorporar sensores de humedad, temperatura, etc.
y transportar señal de pequeño ancho de banda
Soluciones de Localización para la Minería
Zigbee: Interfaz de localización en tiempo real
Genasys
Server
Zigbee
Coordinator
Zigbee End
Device (Tag)
Zigbee
Nodos
Soluciones de Localización para la Minería
Zigbee: hardware
Router
Nodos y tags
• Los routers envían señal a un sistema central que procesa la información
• Los nodos forman la red de malla y se comunican entre ellos
• Los “tags” son dispositivos de localización que van en personas o activos
Soluciones de Localización para la Minería
Zigbee: comparativa con otras redes
Soluciones de Localización para la Minería
Localización en exteriores: solución HAZ
App
CellId
WiFi
GPS
GMPB
Genasys Server
(x,y)
CellId
WF AP
Genasys Base Station
Server
BBDD
CellId
BBDD
WiFi
Soluciones de Localización para la Minería
Localización en exteriores
HAZ: solución de localización precisa en tiempo real
• Localización vía celular con chip GPS y conexión de datos
o
Posible emplear otros dispositivos, pero menos eficientes en costes
• GMPB (Genasys Mobile Positioning Broker) habilita la
localización remota del dispositivo
o
Envía la localización al servidor. Si no es posible la localización GPS, se
localiza mediante red móvil (cellId) o WiFi; la mejor alternativa
disponible en cada momento
o
El servidor recibe la localización de los dispositivos y la convierte en
coordenadas (si llegan datos de celda de red Móvil o WiFi)
• Interfaz web para la gestión completa de usuarios, datos de
localización, informes, etc.
Soluciones de Localización para la Minería
HAZ: funcionalidad adicional
Gestión de tareas, reporte de actividad y alertas en tiempo real
Soluciones de Localización para la Minería
Localización de activos o materiales
Activa
• Objetivo: control de activos o materiales de alto valor
• Utilización de dispositivos Zigbee, WiFi o GPS adheridos al activo
• Tracking continuo o bajo eventos; no requiere acción del usuario
• Permite la alerta por entradas o salidas de zonas predeterminadas
• Monitorización mediante interfaz geográfico
Pasiva
• Objetivo: control de materiales de menor valor
• Requiere acción por parte del usuario
• Soluciones adaptadas a celulares
• Control a través de etiquetas NFC
• Simplicidad de uso y bajo coste
Soluciones de Localización para la Minería
Localización pasiva por NFC
Near Field Communication (NFC) es un estándar de tecnología
de conectividad inalámbrica de rango cercano (0-10cm)
Ventajas y Características:
• Simplicidad de uso y rapidez de operación
• Soluciones adaptadas a dispositivos móviles
• Bajo coste (tags NFC)
• Rapidez de despliegue
• Fiabilidad y seguridad: difícil de falsificar
• No se han de portar varios dispositivos
• Se puede complementar con sensores, pulseras, bombines
digitales, tarjetas, NFC etc.
Soluciones de Localización para la Minería
Gracias!