IoT

Sistema de localización indoor y detección de tags BLE mediante RSSI

Sistema electrónico diseñado para la detección, supervisión y localización relativa de tags Bluetooth Low Energy (BLE) en entornos controlados mediante una red distribuida de antenas inteligentes.

El sistema realiza el posicionamiento mediante RSSI de cada tag BLE, lo que permite la localización de activos en interiores y su integración en soluciones de IoT industrial.

La solución utiliza la medida de RSSI (Received Signal Strength Indicator) recibida desde diferentes antenas BLE para determinar la presencia de un tag, evaluar cambios en su posición y detectar movimientos entre diferentes zonas de cobertura.

Las antenas inteligentes se conectan mediante RS485 a un concentrador central basado en arquitectura ARM. El concentrador procesa la información recibida y dispone de conectividad NB-IoT, permitiendo transmitir eventos y alarmas en tiempo real hacia servidores y plataformas IoT remotas.

Detección de tags mediante Bluetooth Low Energy

Cada antena monitoriza periódicamente los dispositivos BLE presentes en su área de cobertura y obtiene información asociada a las emisiones de los diferentes tags.

El sistema identifica individualmente los tags configurados y registra parámetros como la intensidad de señal RSSI, antena receptora, instante de detección y evolución temporal de la señal.

Esta información permite establecer qué antenas están detectando cada dispositivo y determinar su presencia dentro de las diferentes áreas supervisadas.

Localización indoor mediante RSSI

La recepción simultánea de un mismo tag desde varias antenas permite utilizar los valores de RSSI como referencia para estimar su posición relativa dentro del entorno monitorizado.

En lugar de depender de un único punto de recepción, el concentrador puede comparar la intensidad de señal procedente de diferentes antenas y analizar su evolución temporal.

Esta arquitectura permite identificar cambios de zona, desplazamientos o modificaciones significativas de posición de un determinado tag BLE.

En aplicaciones donde determinados activos deben permanecer estáticos, el sistema puede establecer una posición o zona de referencia y generar automáticamente una alarma cuando detecta un cambio significativo respecto a las condiciones previamente registradas.

Detección de movimiento de activos

Una de las principales aplicaciones de la plataforma es la supervisión de activos mediante tags BLE.

Cada activo puede disponer de un tag asociado. El sistema mantiene información sobre las antenas desde las que normalmente es detectado y los niveles de señal característicos de su ubicación.

Cuando el algoritmo determina que se ha producido un cambio suficientemente significativo, puede generar un evento de movimiento o cambio de posición.

De esta forma es posible implementar sistemas de supervisión para detectar desplazamientos no autorizados de equipos, herramientas, dispositivos u otros activos dentro de instalaciones industriales, almacenes, edificios o recintos controlados.

Antenas BLE inteligentes distribuidas

La arquitectura utiliza múltiples antenas BLE inteligentes distribuidas estratégicamente por el área que se desea monitorizar.

Cada antena realiza localmente la recepción de las tramas Bluetooth y proporciona al concentrador la información necesaria para identificar los tags detectados y evaluar sus niveles RSSI.

El uso de múltiples puntos de recepción permite ampliar el área monitorizada y dividir una instalación en diferentes zonas de detección BLE.

Además, la arquitectura distribuida facilita adaptar el sistema a instalaciones de diferentes dimensiones aumentando o modificando el número de antenas.

Red RS485 sobre cable UTP

La comunicación entre el concentrador y las antenas BLE se realiza mediante un bus RS485, una tecnología especialmente adecuada para comunicaciones industriales y conexiones a distancias superiores a las habituales en buses electrónicos locales.

El cableado se realiza mediante cable UTP, utilizado tanto para las comunicaciones RS485 como para proporcionar alimentación eléctrica a las antenas.

Esta solución reduce el cableado necesario para desplegar la infraestructura, ya que cada antena puede disponer de alimentación y comunicaciones a través de una única conexión física.

La utilización de un bus RS485 permite además disponer de múltiples antenas conectadas al mismo sistema de comunicaciones mediante una arquitectura robusta para instalaciones fijas.

Concentrador basado en arquitectura ARM

El concentrador constituye el elemento central de la red y utiliza una arquitectura de procesamiento ARM.

Su función es gestionar las comunicaciones con las diferentes antenas, recopilar las detecciones BLE, procesar los valores RSSI y ejecutar los algoritmos necesarios para determinar cambios relevantes en la posición de los tags.

El procesamiento local permite generar eventos y alarmas directamente en el dispositivo, evitando la necesidad de transmitir continuamente todos los datos brutos hacia la nube.

Esta arquitectura Edge IoT reduce el tráfico de comunicaciones y permite una respuesta rápida ante los eventos detectados.

Conectividad IoT mediante NB-IoT

El concentrador incorpora comunicaciones NB-IoT, proporcionando conectividad directa con servidores y plataformas IoT sin necesidad de disponer de una infraestructura de comunicaciones local.

Cuando el sistema detecta un desplazamiento, cambio de zona o cualquier otra condición configurada como alarma, el concentrador puede transmitir inmediatamente el evento al servidor remoto mediante la red móvil.

La comunicación puede incluir información como identificación del tag, antenas que lo han detectado, niveles RSSI, zona asociada, fecha y hora del evento y tipo de alarma.

Esta conectividad permite integrar el sistema dentro de plataformas de monitorización remota, gestión de activos y sistemas centralizados de alarmas.

Bluetooth Low Energy

La utilización de Bluetooth Low Energy (BLE) permite emplear tags compactos y de reducido consumo energético.

BLE resulta especialmente adecuado para sistemas de identificación y seguimiento de activos en los que los tags deben funcionar durante largos periodos utilizando baterías de pequeña capacidad.

El sistema puede diseñarse para trabajar con tags BLE específicos o adaptarse a diferentes formatos de beacon dependiendo de los requisitos de la aplicación.

Procesamiento Edge y generación local de alarmas

La información recibida desde las antenas puede procesarse directamente en el concentrador mediante algoritmos de evaluación de RSSI y reglas configurables.

El procesamiento local permite distinguir entre pequeñas fluctuaciones normales de la señal radioeléctrica y cambios suficientemente significativos como para indicar un posible desplazamiento.

Cuando se cumplen las condiciones configuradas, el sistema genera una alarma local que posteriormente se comunica al servidor mediante NB-IoT.

Este planteamiento reduce comunicaciones innecesarias y permite desarrollar algoritmos específicos para cada instalación.

Arquitectura escalable

El diseño distribuido permite adaptar la solución al tamaño y geometría de cada instalación.

Es posible desplegar diferentes antenas BLE y distribuirlas en zonas estratégicas para aumentar la cobertura o mejorar la capacidad de discriminación entre diferentes áreas.

El concentrador centraliza las comunicaciones y proporciona una única conexión entre la infraestructura BLE local y la plataforma IoT remota.

Esto permite desarrollar instalaciones desde pequeños recintos hasta sistemas de monitorización de activos distribuidos en múltiples zonas.

Aplicaciones

El sistema está especialmente orientado a aplicaciones de localización indoor, detección de movimiento de activos, asset tracking BLE, control de equipamiento, supervisión de herramientas, protección de activos industriales, monitorización de almacenes y detección de cambios de ubicación en interiores.

También puede utilizarse como plataforma tecnológica para aplicaciones de Industria 4.0, logística, edificios inteligentes e infraestructuras IoT que requieran combinar BLE, procesamiento local y comunicaciones móviles.

Especificaciones técnicas

Especificaciones técnicas de Localización indoor con antenas BLE y NB-IoT
Función principalDetección y supervisión de tags BLE
Tecnología radioBluetooth Low Energy
Parámetro de localizaciónRSSI
LocalizaciónIndoor / posición relativa por zonas
Arquitectura del concentradorARM
AntenasAntenas BLE inteligentes distribuidas
Comunicación antenas-concentradorRS485
CableadoUTP
Alimentación de antenasA través del cableado UTP
Comunicaciones remotasNB-IoT
ProcesamientoEdge / local
EventosPresencia, movimiento y cambio de zona
AlarmasGeneración local y notificación remota
IntegraciónServidores y plataformas IoT
AplicacionesAsset tracking, Industria 4.0, logística y seguridad

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