شارة LoRaWAN الذكية لتحديد المواقع وسلامة الموظفين
في المصانع والمناجم والمستودعات والمجمعات الصناعية، لا يكفي أن يعرف المدير عدد الموظفين الموجودين في الموقع. عند وقوع حادث، تصبح معرفة آخر موقع للعامل وإرسال طلب استغاثة بسرعة من الأمور المهمة لسلامة الفريق.
تم تطوير شارة LoRaWAN لتحديد المواقع لتوفير وسيلة عملية لمراقبة مواقع الموظفين وإدارة تنبيهات الطوارئ، خصوصاً في المواقع الكبيرة التي لا تكون فيها شبكات الهاتف المحمول مستقرة في جميع المناطق.
تُلبس الشارة كبطاقة عمل يومية، ويمكنها جمع معلومات الموقع والحركة ثم إرسالها إلى بوابة LoRaWAN. بعد ذلك تنقل البوابة البيانات إلى منصة الإدارة، حيث يستطيع المسؤول مشاهدة حالة الأجهزة، ومراجعة المواقع، واستقبال التنبيهات.
لماذا تُستخدم شارة LoRaWAN بدلاً من الهاتف المحمول؟
قد لا يكون الهاتف مناسباً لكل بيئة عمل. يمكن أن يتركه الموظف في غرفة الاستراحة، أو تنفد بطاريته، أو يكون استخدامه ممنوعاً داخل بعض مناطق الإنتاج. كما أن تطبيقات الهاتف تعتمد عادةً على شبكة Wi-Fi أو شبكة الهاتف المحمول.
أما شارة الموظفين فهي جهاز مخصص للعمل. تُربط بهوية مستخدم محدد، وتنفذ مجموعة واضحة من الوظائف دون الحاجة إلى تشغيل تطبيق باستمرار.
ومن المزايا العملية لنظام LoRaWAN:
استهلاك منخفض للطاقة.
اتصال بعيد المدى.
عدم الحاجة إلى بطاقة SIM لكل شارة.
إمكانية تشغيل شبكة خاصة داخل المنشأة.
دعم عدد كبير من الأجهزة.
إرسال حزم بيانات صغيرة بكفاءة.
خفض تكاليف الاتصال المتكرر.
تحتاج المنشأة إلى بوابة LoRaWAN واحدة أو أكثر. ويمكن للبوابة إرسال البيانات إلى الخادم من خلال Ethernet أو Wi-Fi أو شبكة 4G، وفقاً للبنية التحتية المتاحة.
تحديد الموقع في الأماكن المفتوحة والمغلقة
يمكن استخدام GNSS أو GPS لتحديد الموقع في المناطق الخارجية، مثل ساحات المصانع والموانئ ومواقع البناء والمناجم المفتوحة. لكن إشارات الأقمار الصناعية تضعف داخل المباني أو تحت الأرض، لذلك لا ينبغي الاعتماد على GPS وحده في كل مكان.
في البيئات الداخلية، يمكن دمج الشارة مع تقنيات مساعدة، مثل:
إشارات Bluetooth Beacon.
شبكات Wi-Fi.
نقاط تحديد المواقع داخل المبنى.
مناطق LoRaWAN المنطقية.
تقنيات UWB أو Bluetooth AoA في المناطق التي تتطلب دقة أعلى.
يجب اختيار التقنية وفقاً لمستوى الدقة المطلوب. قد يكون تحديد المنطقة أو الطابق كافياً لإدارة الحضور، بينما تحتاج مناطق المخاطر العالية إلى دقة أكبر وبنية تحتية إضافية.
زر SOS لطلب المساعدة
من أهم وظائف الشارة وجود زر استغاثة يمكن للعامل الضغط عليه عند التعرض لإصابة أو احتجاز أو تهديد أمني.
عند الضغط على الزر، يمكن للنظام إرسال:
رقم الشارة.
اسم الموظف المرتبط بها.
وقت إطلاق الإنذار.
آخر موقع متاح.
مستوى البطارية.
حالة الاتصال.
نوع حدث الطوارئ.
تظهر الرسالة في منصة الإدارة، ويمكن تحويلها إلى غرفة التحكم أو فريق الأمن أو المشرف المسؤول.
لكن وجود زر SOS وحده لا يضمن الاستجابة السريعة. يجب على المؤسسة أيضاً تحديد الشخص الذي يستقبل التنبيه، ووقت الاستجابة المتوقع، وخطوات التصعيد عند عدم تأكيد معالجة الحادث.
السياج الإلكتروني للمناطق الخطرة
تسمح المنصة بإنشاء حدود رقمية حول مناطق معينة. يمكن اعتبار المنطقة مسموحة أو محظورة، ثم ربطها بموظف أو مجموعة من الموظفين.
على سبيل المثال، يمكن إنشاء سياج إلكتروني حول:
مستودع المواد الخطرة.
غرفة المعدات الكهربائية.
منطقة تشغيل الآلات الثقيلة.
نفق أو مساحة مغلقة.
موقع يحتاج إلى تصريح دخول.
منطقة إخلاء أثناء الطوارئ.
إذا دخل موظف غير مخول إلى المنطقة، أو بقي داخلها مدة أطول من المسموح، تستطيع المنصة تسجيل الحدث وإرسال تنبيه.
يجب ضبط حدود المنطقة بعناية. دقة الموقع تتغير بحسب التقنية المستخدمة، ولذلك لا ينبغي رسم حد افتراضي ضيق جداً عندما تكون دقة النظام بالمتر.
اكتشاف الحركة والسقوط المحتمل
يمكن لمستشعر الحركة داخل الشارة تسجيل تغيرات النشاط. وبحسب تصميم الجهاز والبرنامج، يمكن استخدام البيانات للكشف عن السكون الطويل أو نمط حركة غير معتاد أو سقوط محتمل.
مع ذلك، يجب التعامل مع هذه الوظائف باعتبارها أدوات تنبيه مساعدة. فقد تتسبب حركة مفاجئة، أو سقوط الشارة من الملابس، أو وضعها على طاولة في إنذار غير صحيح.
لتحسين النتائج، يمكن للنظام استخدام مجموعة من الشروط، مثل:
اكتشاف حركة قوية أو تغير في اتجاه الجهاز.
تسجيل فترة من عدم الحركة بعدها.
مطالبة الموظف بإلغاء الإنذار.
إرسال التنبيه إذا لم تصل استجابة خلال الوقت المحدد.
تساعد هذه الآلية على تقليل الإنذارات الكاذبة مقارنةً بالاعتماد على قراءة واحدة فقط من مستشعر الحركة.
إدارة البطارية والأجهزة
في مشروع يحتوي على مئات الشارات، تصبح صيانة البطاريات جزءاً مهماً من التشغيل. يجب أن تعرض المنصة مستوى البطارية وآخر وقت اتصال لكل جهاز.
يمكن تصنيف الأجهزة إلى:
شارة تعمل بصورة طبيعية.
شارة تحتاج إلى الشحن قريباً.
شارة ذات بطارية منخفضة.
جهاز لم يتصل منذ فترة محددة.
جهاز غير مرتبط بموظف.
شارة دخلت وضع الطوارئ.
تتأثر مدة التشغيل بمعدل تحديد الموقع، وعدد الرسائل، وجودة إشارة LoRaWAN واستخدام GPS. إرسال الموقع كل دقيقة يستهلك طاقة أكبر بكثير من إرسال تحديث دوري أو تشغيل GPS عند حدوث حركة مهمة.
لذلك، يُفضّل استخدام إعدادات مختلفة بحسب الوظيفة. يحتاج الحارس الذي يتحرك ليلاً إلى خطة متابعة مختلفة عن موظف يعمل داخل منطقة ثابتة.
سيناريو عملي داخل مصنع
لنفترض أن مصنعاً كبيراً يحتوي على مباني إنتاج ومستودعات وساحة خارجية. يحتاج فريق الإدارة إلى معرفة المنطقة التقريبية لكل موظف، إضافةً إلى استقبال طلبات SOS من العاملين المنفردين.
يبدأ المشروع بمسح الموقع وتحديد أماكن البوابات. بعد ذلك تُجرى اختبارات تغطية داخل المباني وبين المعدات المعدنية، لأن الجدران والآلات قد تؤثر في الإشارة.
يرتدي كل موظف شارة مرتبطة باسمه ورقمه الوظيفي. تُستخدم إشارات مساعدة داخلية لتحديد مناطق العمل، بينما يُستخدم GNSS في الساحة الخارجية. وتنقل بوابات LoRaWAN البيانات إلى منصة مركزية.
إذا ضغط عامل على زر SOS، تظهر هويته وآخر منطقة معروفة في غرفة التحكم. وإذا دخل شخص إلى منطقة محظورة، تسجل المنصة الحدث وتبلغ المشرف.
قبل تطبيق النظام على جميع العاملين، يشغّل المصنع مجموعة تجريبية صغيرة للتحقق من التغطية، وعمر البطارية، وسهولة ارتداء الشارة وعدد الإنذارات غير الصحيحة. وبعد تحليل النتائج، تُعدّل مواقع البوابات وقواعد التنبيه.
ما المعلومات المطلوبة قبل تنفيذ المشروع؟
لاختيار الحل المناسب، يجب تحديد:
عدد الموظفين.
مساحة الموقع وعدد الطوابق.
طبيعة المباني والجدران.
وجود مناطق تحت الأرض.
مستوى دقة الموقع المطلوب.
عدد نقاط SOS.
مدة تشغيل البطارية المطلوبة.
طريقة اتصال البوابات بالخادم.
قواعد السياج الإلكتروني.
الحاجة إلى تطبيق Android أو iOS.
متطلبات API والتكامل.
تردد LoRaWAN المعتمد في الدولة.
تستخدم دول كثيرة في الشرق الأوسط خططاً مختلفة ضمن نطاق AS923، بينما قد تستخدم أسواق أخرى EU868 أو خططاً إقليمية مختلفة. يجب تأكيد النطاق والتردد المسموح بهما في بلد التشغيل قبل تصنيع الأجهزة أو شحنها.
حل قابل للتخصيص من Jinshengchang Technology
توفر شركة Shenzhen Jinshengchang Technology Co., Ltd. حلولاً لتحديد مواقع الموظفين وإدارة سلامتهم باستخدام LoRaWAN. ويمكن تخصيص النظام وفقاً لبيئة المشروع، بما في ذلك:
تصميم شارة الموظف.
زر SOS.
مستشعر الحركة.
GNSS للمواقع الخارجية.
وسائل مساعدة للمواقع الداخلية.
تردد LoRaWAN.
فترات تحديد الموقع والإرسال.
البوابات الداخلية والخارجية.
منصة الإدارة.
تطبيقات Android وiOS.
واجهة API.
البرنامج الثابت وبروتوكول البيانات.
شعار العميل وتغليف OEM.
لا يعتمد نجاح المشروع على الشارة وحدها. بل يحتاج إلى تخطيط للتغطية، واختيار تقنية تحديد المواقع المناسبة، ووضع إجراءات واضحة للتعامل مع التنبيهات.
الخلاصة
تمنح شارة LoRaWAN المؤسسة وسيلة مستقلة لمتابعة الموظفين واستقبال طلبات الطوارئ وإدارة الدخول إلى المناطق الخطرة. وهي مناسبة بصورة خاصة للمصانع والمناجم والمستودعات والمواقع التي تحتاج إلى شبكة خاصة منخفضة الطاقة.
أما أفضل نظام، فهو الذي يوازن بين دقة الموقع وعمر البطارية وتكلفة البنية التحتية. لذلك يُنصح دائماً بتنفيذ اختبار ميداني داخل الموقع قبل التوسع، ثم ضبط البوابات وفترات الإرسال وقواعد التنبيه وفقاً لظروف العمل الحقيقية.