Technologieoptionen für soziale Distanzierung in Einzelhandelsanwendungen

Präsenzerkennungslösungen sind keine Einheitslösungen. Die Kernsensoren und -technologien, die erforderlich sind, um die Vielzahl von Funktionen und Anwendungsfällen zu erfüllen, sind so vielfältig wie die Anwendungen und Umgebungen, in denen sie verwendet werden. In jedem Fall müssen Systemarchitekturen Umweltfaktoren berücksichtigen; die Form, Struktur und Anordnung des Raums; Stromverfügbarkeit; Anforderungen und Einschränkungen für die Kommunikation von Knoten zu Knoten; und Daten- und Informationssicherheit.

Soziale Distanzierung ist ein Konzept, von dem nur wenige erwartet hätten, dass es in so kurzer Zeit zu einem so weit verbreiteten Bestandteil unseres täglichen Lebens wird. In den frühen Stadien der Pandemie 2020 gab es viel Angst und Stress wegen der sozialen Distanzierung. Menschen, die zuvor nicht allzu viel über die Umgebung ihrer physischen Präsenz nachdenken mussten, werden jetzt in einen Zustand der Hyper-Bewusstheit gezwungen. Wie genau sehen 6 Fuß überhaupt aus? Und wie reagieren Sie, wenn Sie und die Menschen in Ihrer Nähe nicht die gleiche Schätzung von 6 Fuß haben?

Auch in offenen Außenbereichen hat sich die soziale Distanzierung als problematisch erwiesen. Noch komplizierter ist es für Käufer, die weiterhin Lebensmittel und Bedarfsartikel für ihren Haushalt beschaffen müssen. Die Geschäfte wurden aufgefordert, über Nacht neue Richtlinien und Verfahren umzusetzen, um das soziale Distanzierungsverhalten in ihren sehr engen, oft sehr überfüllten Gängen zu stärken. Viele Käufer sind sich der neuen Verhaltensrichtlinien möglicherweise nicht einmal bewusst, wodurch die neuen Prozesse ineffektiv werden, was zu erhöhter Spannung führt.

Da es sehr wahrscheinlich ist, dass soziale Distanzierung auf absehbare Zeit eine tragende Säule des Einzelhandelserlebnisses sein wird, ist es klar, dass Geschäfte bessere, automatisiertere Methoden der sozialen Distanzierung implementieren müssen, auf die sich die Käufer verlassen können. Hier werden wir Technologielösungen betrachten, die verwendet werden könnten, um die soziale Distanzierung in einem Einzelhandelsraum zu erleichtern. Wir werden verschiedene Optionen besprechen, die von der Dichteanzeige bis hin zur Messung der absoluten sozialen Distanzierung reichen, und bieten eine Vielzahl von Optionen, die je nach Komplexität und Kosten in Betracht gezogen werden müssen.

Belegungsdichteanzeige

Die Angabe und Begrenzung der Personenzahl in einem bestimmten Bereich einer Verkaufsfläche ist ein einfaches, aber wirksames Instrument zur sozialen Distanzierung im Einzelhandel. Für jeden bestimmten Bereich eines Geschäfts gibt es eine maximale Anzahl von Personen, die in diesen Bereich passen, in dem ein Abstand von 1,8 m zwischen den einzelnen Personen eingehalten werden kann.

Im Fall von Lebensmittelgeschäften und anderen Geschäften mit gangformatigen Layouts haben die meisten bereits Einbahnstraßen implementiert, um den Verkehrsfluss aus mehreren Richtungen zu reduzieren, aber dies trägt nur sehr wenig dazu bei, die Entfernung der Käufer von 1,80 m zu verstärken vom Gangeingang in den Gang kommen. Tatsächlich haben viele Käufer das Einwegprotokoll ohnehin nicht bemerkt oder praktiziert, was es weitgehend ineffektiv macht.

Es gibt einige sehr einfache technische Lösungen, die zumindest darauf hinweisen können, dass ein Käufer von der falschen Seite einsteigt oder der Gang ausgelastet ist. An jedem Ende kann eine einfache Bewegungserkennungstechnologie verwendet werden, ähnlich der, die in Heimsicherheitssystemen verwendet wird (normalerweise basierend auf Passiv-Infrarot-, Flugzeit-, Mikrowellen-, Spiegeloptik- oder Ultraschallsensoren oder einer Kombination davon). des Ganges, um festzustellen, wann jemand ein- oder austritt.

Dazu müsste jedoch nicht nur die Anwesenheit der Person bekannt sein, sondern auch, in welche Richtung sie sich bewegt. Dies könnte dadurch realisiert werden, dass eine Reihe von Sensoren am „Eingang“ und „Ausgang“ des Ganges platziert und die Reihenfolge der Auslöser überwacht wird. Wenn der äußerste Sensor auslöst, der innerste jedoch nicht, dann hat vielleicht eine Person begonnen, einen Gang zu betreten, ist aber zurückgegangen. Wenn der äußerste Sensor und dann der innerste auslöst, hat die Person den Gang betreten, und wenn der innerste Sensor vor dem äußersten ausgelöst hat, hat die Person den Gang verlassen.

Solche auslösenden Informationen können zentral verarbeitet werden, um sowohl die Richtung als auch den Belegungsgrad zu bestimmen, und es können Warnungen ausgegeben werden, die darauf hinweisen, dass der Käufer aus der falschen Richtung einfährt oder dass der Gang keine weiteren Käufer aufnehmen kann.

Auch eine Gang-„Ampel“ wäre mit diesem Ansatz möglich, ähnlich wie bei den Auffahrtsanzeigern auf Autobahnen, die die Einfahrt von Fahrzeugen auf die Autobahn distanzieren sollen. Durch Abschätzen der Zeit, die ein Käufer braucht, um sich den Gang hinunterzubewegen, einschließlich Einkaufsaktivitäten, könnte jeder Gang mit einer Ampel ausgestattet werden, die den Eingang jedes Käufers abdecken soll.

Diese Art von Lösung hätte nur begrenzte Anwendungsmöglichkeiten in einem Geschäft, das nicht im Gangformat angeordnet war. Außerdem wäre es nicht wirksam, die soziale Distanzierung durchzusetzen, sobald sich die Käufer in den Gängen befinden. Dies könnte jedoch ein kostengünstiger Ansatz sein, um die Richtungs- und Kapazitätsgrenzen für jeden Gang durchzusetzen.

Das Entwerfen einer Vielzahl von Näherungssensor-Bausteinen erfordert eine Reihe von Sensor-, Energieverwaltungs- und Konnektivitätslösungen.

Absolute Messung der sozialen Distanzierung

Es gibt wirklich eine Vielzahl von Technologien, mit denen die genaue Position jedes Käufers in einer Verkaufsfläche überwacht und gemessen werden kann. Tatsächlich wären diese Lösungen nicht unbedingt viel komplexer oder kostenintensiver als die oben beschriebenen Belegungsdichteindikatoren. Die Kosten jeder Lösung sind nicht nur die relativen Kosten der Kerntechnologie, sondern auch die Anzahl der einzusetzenden Sensorknoten. Die Komplexität des Systems hängt auch mit der Anzahl der Knoten zusammen sowie davon, wie die Daten aggregiert, verarbeitet und verbreitet werden.

Optische Sensoren

Ein naheliegendes Mittel, um den genauen Standort von Personen in einem bestimmten Raum zu verfolgen, ist die Verwendung optischer Sensoren. Da die meisten Geschäfte bereits im gesamten Geschäft über Sicherheitskameras verfügen, kann dies tatsächlich eine relativ einfach zu implementierende Lösung sein, je nachdem, wie viel Abdeckung die vorhandene Kamerainfrastruktur derzeit bietet. Wenn die derzeitige Infrastruktur nicht ausreicht, könnten kleine optische Sensorknoten rund um den Laden eingerichtet werden, wobei die Anzahl der Knoten in erster Linie vom Sichtfeld sowie von eventuellen Sichtbehinderungen zwischen dem Knoten und dem überwachten Raum abhängt.

Die Bildverarbeitung kann am Rand durch den Sensorknoten durchgeführt werden, wobei der Sensor in Echtzeit alarmiert wird, wenn es in diesem Bereich eine Belegungsausnahme gab. Die Verarbeitung müsste zentralisiert werden, um Belegungsausnahmen zwischen zwei verschiedenen Knoten bereitzustellen (beispielsweise wenn zwei Personen zu nahe beieinander sind, aber jeweils von separaten und benachbarten optischen Sensoren erfasst werden). In einer solchen Anwendung können sowohl optische als auch thermische optische Sensoren verwendet werden.

Radar/LiDAR

Ähnlich wie optische Sensoren könnten Radar und LiDAR verwendet werden, um den Standort jeder Person in einem bestimmten Raum genau zu bestimmen. Die große Reichweite jedes Systems hat den Vorteil, dass möglicherweise die Anzahl der Sensorknoten, die bei bestimmten Anwendungen erforderlich wären, im Vergleich zu der Anzahl der Knoten, die für ein optisches System mit geringerer Reichweite erforderlich wäre, reduziert wird.

Besonders in Filialen mit Gangformaten dürften sich jedoch die Behinderungen innerhalb des Marktes als problematisch erweisen. In dieser Hinsicht würde Radar ein höheres Maß an Anpassung und Synthese mit der physischen Struktur jedes spezifischen Einsatzes erfordern, was die Fähigkeit des Radars, modular oder skalierbar zu sein, einschränken und die Installation verkomplizieren würde.

Drucksensoren

Ein weiterer möglicher Ansatz zur Überwachung der sozialen Distanzierung im Einzelhandel ist der druckempfindliche Bodenbelag. Ein mit Drucksensoren (MEMS, Dehnungsmessstreifen) ausgestatteter Boden könnte das Einbringen oder Vorhandensein eines gewichteten Objekts (Person, Wagen) erkennen und würde somit auch genaue Standortinformationen basierend auf dem bekannten Standort des Sensors selbst liefern. Es gibt bereits einige druckempfindliche Bodenbelagslösungen für Einzelhandelsanwendungen im Zusammenhang mit der Verfolgung und Analyse des Käuferverhaltens. Dieser Ansatz erfordert jedoch einen erheblichen Infrastruktureinsatz und kann im Zusammenhang mit der Überwachung der sozialen Distanz übertrieben sein.

Mikrofon-Arrays

Ultraschallmikrofone haben sich bei der Erkennung der Anwesenheit einer Person als sehr effektiv erwiesen. Ihre hohe Empfindlichkeit kann das Atemgeräusch erkennen und sie können das Geräusch auch bei erhöhten Hintergrundgeräuschen isolieren. Dieser Ansatz könnte auch für soziale Distanzierungszwecke verwendet werden, obwohl es Einschränkungen bei Mikrofonarrays gibt, die mehr als eine Person unterscheiden können. Dieser Ansatz würde wahrscheinlich ein erhebliches Maß an Signalaufbereitung und Informationsverarbeitung erfordern.

RFID-Lokalisierung oder Zoneneinteilung

In Umgebungen, in denen die Verwendung eines Einkaufsguts wie eines Einkaufswagens oder eines Korbs wahrscheinlich ist, wie beispielsweise Lebensmittel- oder Superstore-Umgebungen, ist es möglich, die RFID-Technologie zu verwenden, um den Standort des Guts zu bestimmen. Jeder Einkaufswagen oder Korb könnte mit einem RFID-Tag ausgestattet werden, und die Position des Einkaufswagens oder Korbs könnte durch um das Geschäft herum positionierte Lesegeräte bestimmt werden.

Bei der RFID-Lokalisierung werden Tag-Positionen basierend auf den relativen Signalstärken des Tags, wie er von mehreren Lesegeräten gelesen wird, trianguliert. Beim RFID-Zoning wird ein RFID-Lesegerät auf eine bestimmte Zone kalibriert, und daher müssen sich die angezeigten Tags innerhalb dieser Zone befinden. Es wäre möglich, dass jede dieser Techniken bei der Bestimmung der sozialen Distanzierung in einer Einzelhandelsumgebung wirksam ist; dies würde jedoch nur den Standort des Einkaufswagens oder Warenkorbs widerspiegeln und nicht unbedingt den Standort der Person, die das Asset verwendet. Dies funktioniert natürlich nicht in Fällen, in denen eine Person ein solches Asset nicht verwendet.

WLAN/Bluetooth

Es gibt fortlaufende Aktivitäten, um den Einsatz von Wi-Fi- und Bluetooth-Standortbestimmung für soziale Distanzierung und Vertragsverfolgung mithilfe von Mobiltelefonverbindungen zu bewerten. Einige Geschäfte verfolgen die Ein- und Ausgänge der Käufer anhand ihrer Mobiltelefone, die nach einem WLAN-Signal suchen. Auf Bluetooth basierende Apps wurden entwickelt, mit denen Benutzer einen „persönlichen Bereich“-Radius anpassen können, der sie warnt, wenn sich ein anderes Bluetooth-Gerät in ihrem Umkreis befindet. Diese Technologien sind nicht nur in Einzelhandelsumgebungen weit verbreitet, sondern überall dort, wo soziale Distanzierung von Bedeutung ist. Wi-Fi wäre im Freien nur begrenzt nutzbar, aber in dieser Hinsicht könnte Mobilfunk verwendet werden.

Dieser Ansatz erfordert, dass eine Person über ein Netzwerkgerät (typischerweise ein Mobiltelefon) verfügt und dass die Konnektivitätsmechanismen aktiviert sind, und ist daher auf die Verwendung dieser Faktoren durch den Benutzer beschränkt. Darüber hinaus haben einige Benutzer möglicherweise Bedenken hinsichtlich des Datenschutzes, auf diese Weise verfolgt zu werden, sowie Bedenken hinsichtlich der Daten, die von ihrem Gerät preisgegeben werden könnten. Diese Methode ist jedoch sicherlich effektiver, als kein Protokoll zu haben, und könnte mit begrenzten Infrastrukturinvestitionen für einen Einzelhandelsbetrieb ziemlich schnell bereitgestellt werden.

Zusammenfassung

Innovative Lösungen sind entscheidend für die kontinuierliche Übernahme der neuen Normen der täglichen Aktivität. Es gibt eine Reihe von Technologien, die implementiert werden können, um die Praxis der sozialen Distanzierung zu unterstützen, was insbesondere für Einzelhandelsaktivitäten wichtig ist, die selbst gefährdete Personen nicht vermeiden können. Die Art der ausgewählten Sensortechnologie bestimmt die Fähigkeiten der Lösung, von der grundlegenden Anzeige akzeptabler Belegungswerte bis hin zur präzisen Messung sozial entfernter Grenzen.

Außerdem ist es durch Kombinieren einiger der hierin beschriebenen Techniken möglich, eine Lösung für nahezu jede Anwendung anzupassen. Viele dieser Techniken können mit sehr kurzer Entwicklungszeit implementiert werden, und mit der Entwicklung der Parameter zur sozialen Distanzierung werden sich auch die Technologielösungen weiterentwickeln, um eine Vielzahl von Anwendungen und Anwendungsfällen besser zu berücksichtigen.

>> Dieser Artikel wurde ursprünglich veröffentlicht am unsere Schwesterseite Electronic Products.