物聯(lián)網(wǎng)資產(chǎn)跟蹤設(shè)計(jì)的5個(gè)關(guān)鍵考慮因素
BY RICHARD QUINNELL
物聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)日益增長(zhǎng)的應(yīng)用是對(duì)設(shè)備、貨物和庫(kù)存等資產(chǎn)的跟蹤。了解您的資產(chǎn)是什么以及在哪里可以找到它們是許多行業(yè)商業(yè)智能的重要組成部分,包括零售、制造、運(yùn)輸和維護(hù)。如果資產(chǎn)跟蹤設(shè)備有正確的設(shè)計(jì),物聯(lián)網(wǎng)可以成為獲取這種智能的強(qiáng)大盟友。
早期的資產(chǎn)跟蹤形式只是使用條形碼、Q碼或RFID標(biāo)簽記錄檢查點(diǎn)處資產(chǎn)的移動(dòng),以識(shí)別資產(chǎn),并使用掃描儀創(chuàng)建記錄。IoT至少可以通過(guò)使用活動(dòng)標(biāo)簽將資產(chǎn)標(biāo)識(shí)廣播給位于檢查點(diǎn)的接收者來(lái)自動(dòng)化該過(guò)程,而無(wú)需用戶參與。
不過(guò),更重要的是,物聯(lián)網(wǎng)資產(chǎn)跟蹤器可以超越檢查點(diǎn)日志記錄,為資產(chǎn)提供位置數(shù)據(jù)。這可以提高從存儲(chǔ)中檢索資產(chǎn)的效率,支持地理圍欄以防止資產(chǎn)進(jìn)入或離開限制區(qū)域,并幫助識(shí)別未充分利用的資產(chǎn)。資產(chǎn)跟蹤設(shè)備還可以提供環(huán)境監(jiān)測(cè)信息,例如資產(chǎn)經(jīng)歷的可能降低其質(zhì)量或價(jià)值的溫度或振動(dòng)歷史。
在開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)資產(chǎn)跟蹤設(shè)備或使用此類設(shè)備實(shí)施資產(chǎn)管理程序時(shí),開發(fā)人員需要考慮幾個(gè)關(guān)鍵問題。以下是其中最重要的五個(gè)。
一、室內(nèi)與室外
首先要考慮的一個(gè)問題是在哪里跟蹤資產(chǎn),因?yàn)檫@往往決定了跟蹤設(shè)備將需要的通信鏈路的類型。一個(gè)跟蹤貨物在城市中運(yùn)輸?shù)南到y(tǒng)需要一個(gè)與跟蹤倉(cāng)庫(kù)中資產(chǎn)位置的系統(tǒng)不同的鏈接。同樣,國(guó)際覆蓋可能需要與單一國(guó)家內(nèi)簡(jiǎn)單的城市間覆蓋不同的聯(lián)系。
室內(nèi)跟蹤可能會(huì)使用Wi-Fi、藍(lán)牙低能量(BLE)或超寬帶(UWB)作為通信鏈路。室外跟蹤可能需要低功耗廣域網(wǎng)技術(shù),如LoRa、LTE-M或5G蜂窩網(wǎng)絡(luò),以提供所需的覆蓋范圍。一個(gè)既能跟蹤室內(nèi)位置又能跟蹤運(yùn)輸途中室外運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)可能需要通信鏈路的組合。
圖1戶外資產(chǎn)跟蹤需要仔細(xì)考慮所涉及的通信鏈接,以確保對(duì)資產(chǎn)可能的移動(dòng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)母采w。資料來(lái)源:LinkLabs
二、準(zhǔn)確度
位置信息所需的精度是影響通信鏈路選擇的另一個(gè)問題。以半英里的定位精度跟蹤運(yùn)輸中的資產(chǎn)將能夠使用LTE或5G蜂窩塔數(shù)據(jù)進(jìn)行三角測(cè)量,而要獲得50米以內(nèi)的定位精度,可能需要GPS或基于5G的Polte之類的東西。在室內(nèi),一個(gè)BLE系統(tǒng)可以提供大約一米的精度;對(duì)于厘米級(jí)的精度,系統(tǒng)需要UWB。
隨著通信鏈路的增加,確定位置的方法也會(huì)限制精度。一個(gè)簡(jiǎn)單的接近測(cè)量(信號(hào)強(qiáng)度)可以提供3米左右的定位精度。使用到達(dá)角和多個(gè)信標(biāo)的三角測(cè)量可以提供一米或更少的距離。對(duì)于亞米精度,開發(fā)人員需要使用基于飛行時(shí)間或多個(gè)信標(biāo)到達(dá)時(shí)間距離信息的測(cè)距。
圖2室內(nèi)資產(chǎn)跟蹤設(shè)計(jì)將根據(jù)應(yīng)用程序要求的位置精度而有所不同,精度范圍可能從一米或兩米到幾厘米。資料來(lái)源:LinkLabs
三、電池壽命
要跟蹤的大多數(shù)資產(chǎn)都無(wú)法獲得電源,因此物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備需要使用電池供電。因此,設(shè)備的工作壽命主要取決于電池壽命,并且越長(zhǎng)越好。沒有用戶希望用任何頻率替換成千上萬(wàn)的電池。
影響電池壽命的因素很多。當(dāng)然,所涉及的通信鏈路類型是確定提供位置更新所需功率的關(guān)鍵因素。但是同樣重要的因素包括提供位置更新所需的時(shí)間、設(shè)備在更新之間處于穩(wěn)態(tài)狀態(tài)時(shí)消耗的功率以及此類更新的頻率。應(yīng)用程序需求可能會(huì)影響最后一個(gè)因素,但開發(fā)人員通??梢允褂盟鼇?lái)“調(diào)整”電池壽命。
四、回程需求
開發(fā)人員需要考慮跟蹤設(shè)備本身,以考慮設(shè)計(jì)對(duì)回程需求的影響。例如,一種跟蹤設(shè)備,它簡(jiǎn)單地從信標(biāo)進(jìn)行測(cè)距測(cè)量,然后將原始測(cè)量發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行位置處理,這比先提取位置并只發(fā)送結(jié)果的系統(tǒng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)造成的負(fù)擔(dān)要大得多。同樣,定期廣播其位置的設(shè)備比只在查詢時(shí)響應(yīng)的設(shè)備造成更大的負(fù)擔(dān)。發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)的信息量和設(shè)備傳輸?shù)念l率也會(huì)影響回程要求。太多的信息太頻繁會(huì)快速限制跟蹤系統(tǒng)的安裝所能有效達(dá)到的規(guī)模。
五、成本
資產(chǎn)跟蹤系統(tǒng)的成本最終決定了它能有效地服務(wù)于哪些應(yīng)用程序。疫苗運(yùn)輸?shù)雀邇r(jià)值資產(chǎn)更容易證明昂貴的系統(tǒng)是合理的。然而,系統(tǒng)總成本越低,它所能服務(wù)的應(yīng)用范圍就越廣,跟蹤設(shè)備本身的市場(chǎng)規(guī)模也就越大。
有兩種類型的成本要考慮。當(dāng)然,一是設(shè)備成本。在六包啤酒上使用100美元的追蹤裝置來(lái)幫助避免庫(kù)存損失是沒有意義的,但是一美元的追蹤裝置可能是合理的。
要考慮的第二類成本是系統(tǒng)成本,包括所需的回程基礎(chǔ)設(shè)施。即使跟蹤設(shè)備本身相對(duì)便宜,所需的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施、數(shù)據(jù)費(fèi)用或云資源的成本也會(huì)限制資產(chǎn)跟蹤系統(tǒng)所能支持的實(shí)際規(guī)模。
有了這些因素作為設(shè)計(jì)考慮的起點(diǎn),開發(fā)人員尋求創(chuàng)建資產(chǎn)跟蹤系統(tǒng)將為他們的設(shè)計(jì)的市場(chǎng)價(jià)值創(chuàng)造堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。對(duì)于資產(chǎn)跟蹤系統(tǒng)的用戶來(lái)說(shuō),這些考慮因素將幫助他們確定最能滿足他們需求的系統(tǒng)。( 編譯/Cassie )