WLAN-pohjaisen sisätilapaikannusjärjestelmän asennus ja käyttöönotto

Abstract

WLAN-pohjaisen sisätilapaikannusjärjestelmän asennus ja käyttöönotto

Tämän opinnäytetyön tarkoituksena on ollut toteuttaa Laurea-ammattikorkeakoulun Hyvinkään yksikön kehittämishankkeen määritysten mukaisesti reaaliaikainen langaton sisätilapai-kannusjärjestelmä Laurea Medical and Care Simulation Centeriin käyttäen Ekahaun aktiivisia RFID-tunnisteita. Kehittämishankkeen tarkoituksena on ollut tehostaa sairaalalaitteiden käyttöä. Ekahaun laitteisto mahdollisti paikannusjärjestelmän integroimisen suoraan käytössä olevaan langattomaan lähiverkkoon (Wireless Local Area Network), sillä Ekahaun aktiiviset tunnisteet operoivat 2.4 GHz taajuudella käyttäen perinteistä IEEE 802.11 langattoman lähiverkon protokollaa.

Laurea Medical and Care Simulation Center sijaitsee Laurea-ammattikorkeakoulun Hyvinkään yksikön kolmannessa kerroksessa ja on kooltaan 127,1 m². Kyseessä on interaktiivinen oppi-misympäristö, joka mahdollistaa todentuntuiset simulaatioharjoitukset sairaalaolosuhteiden kaltaisissa tiloissa. Työn tavoitteena on ollut dokumentoida palvelinohjelmistojen asennukset kokonaisuudessaan ja selvittää paikannusjärjestelmän asennuksessa mahdollisesti ilmenevät ongelmat sekä asennukseen liittyvät haasteet. Lisäksi työssä perehdytään RFID-tekniikkaan ja historiaan sekä käyttökohteisiin.

Itse en ollut mukana kehittämishankkeen suunnittelussa alusta asti, vaan tulin mukaan vasta Ekahaun-laitteiston tilauksen jälkeen. Vastuulleni jäi paikannusjärjestelmän asennus ja im-plementointi testiympäristöön. Palvelinohjelmistojen asennukset ja toimenpiteet ennen asennusta on dokumentoitu kokonaisuudessaan ja ne löytyvät liitteinä.

Testiympäristön pystyttäminen sujui aikataulun mukaisesti ja se saatiin otettua onnistuneesti käyttöön Laurea Medical and Care Simulation Centreen vaatimusten mukaisesti. Paikannus-tarkkuuden todettiin olevan 2 - 3 metrin luokkaa. Ekahaun tarjoama ratkaisu soveltui hyvin eri laitteiden paikantamiseen, ja paikannustarkkuuden todettiin olevan riittävän hyvä suurempien laitteiden kanssa. Pienempien tavaroiden paikantaminen ei välttämättä ole järkevää, sillä niiden löytäminen voi olla hankalaa saavutetulla paikannustarkkuudella.

Kehittämisehdotuksena esitetään Ekahau-Nordic ID RTLS ratkaisun hankintaa asennettuun tes-tiympäristöön. Kyseessä on ohjelmistolaajennus Ekahuan palvelinohjelmistoon ja se mahdollistaa passiivisten tunnisteiden lisäämisen paikannusjärjestelmään. Ohjelmistolaajennuksen avulla sairaalavälineiden varastokirjanpito ja hallinta sekä laitteiden reaaliaikainen seuranta tapahtuisivat saman käyttöliittymän avulla. Kyseessä on toiminnallinen opinnäytetyö.

Installation of a WLAN-based indoor positioning system

The purpose of this thesis was to implement a real-time indoor location tracking system using Wi-Fi based RFID tags for the Laurea Medical and Care Simulation Center. This thesis was made as part of Laurea’s development project and the main focus was to improve usage of the medical equipment and assets. Ekahau equipment allowed the positioning system integration directly with the wireless LAN, because Ekahau active tags operate at frequency of 2.4GHz, using a conventional IEEE 802.11 wireless local area network protocol.

Laurea Medical and Care Simulation Center is located in the Laurea University of Applied Sciences Hyvinkää study unit on the third floor and covers an area of 127,1 square meters. It is an interactive environment that enables lifelike simulation exercises in conditions such as hospital conditions. The aim of this project was to document the server software installation as a whole and to determine the positioning system installation issues that may occur, as well as installation-related challenges. In addition, this thesis focused on RFID technology and history, as well its usage and applications.

I was involved in this project after Ekahau products were ordered. My responsibility was to install and implement the positioning system in the test environment. This thesis is practice-based and all the server software installations, configurations and WLAN-surveys are documented.

The test environment was implemented successfully and on time into the Laurea Medical and Care Simulation Centre. Positioning accuracy was found to be 2 to 3 meters. Ekahau's solution was well suited for the tracking and positioning purpose. The positioning accuracy was found to be accurate enough for the large devices. Location of smaller items may not be possible, because they might be difficult to find with the achieved accuracy.

As a development proposal it is suggested to order an Ekahau-Nordic ID RTLS software add-on. With this server software add-on, it is possible to add passive tags on the real-time location tracking system. By this software add-on, it is possible to locate and track low-cost assets and manage inventory-like medical equipments with the same user interface.