物聯網資產跟蹤設計的5個關鍵考慮因素
BY RICHARD QUINNELL
物聯網的一個日益增長的應用是對設備、貨物和庫存等資產的跟蹤。了解您的資產是什么以及在哪里可以找到它們是許多行業商業智能的重要組成部分,包括零售、制造、運輸和維護。如果資產跟蹤設備有正確的設計,物聯網可以成為獲取這種智能的強大盟友。
早期的資產跟蹤形式只是使用條形碼、Q碼或RFID標簽記錄檢查點處資產的移動,以識別資產,并使用掃描儀創建記錄。IoT至少可以通過使用活動標簽將資產標識廣播給位于檢查點的接收者來自動化該過程,而無需用戶參與。
不過,更重要的是,物聯網資產跟蹤器可以超越檢查點日志記錄,為資產提供位置數據。這可以提高從存儲中檢索資產的效率,支持地理圍欄以防止資產進入或離開限制區域,并幫助識別未充分利用的資產。資產跟蹤設備還可以提供環境監測信息,例如資產經歷的可能降低其質量或價值的溫度或振動歷史。
在開發物聯網資產跟蹤設備或使用此類設備實施資產管理程序時,開發人員需要考慮幾個關鍵問題。以下是其中最重要的五個。
一、室內與室外
首先要考慮的一個問題是在哪里跟蹤資產,因為這往往決定了跟蹤設備將需要的通信鏈路的類型。一個跟蹤貨物在城市中運輸的系統需要一個與跟蹤倉庫中資產位置的系統不同的鏈接。同樣,國際覆蓋可能需要與單一國家內簡單的城市間覆蓋不同的聯系。
室內跟蹤可能會使用Wi-Fi、藍牙低能量(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技術,如LoRa、LTE-M或5G蜂窩網絡,以提供所需的覆蓋范圍。一個既能跟蹤室內位置又能跟蹤運輸途中室外運動的系統可能需要通信鏈路的組合。
圖1戶外資產跟蹤需要仔細考慮所涉及的通信鏈接,以確保對資產可能的移動進行適當的覆蓋。資料來源:LinkLabs
二、準確度
位置信息所需的精度是影響通信鏈路選擇的另一個問題。以半英里的定位精度跟蹤運輸中的資產將能夠使用LTE或5G蜂窩塔數據進行三角測量,而要獲得50米以內的定位精度,可能需要GPS或基于5G的Polte之類的東西。在室內,一個BLE系統可以提供大約一米的精度;對于厘米級的精度,系統需要UWB。
隨著通信鏈路的增加,確定位置的方法也會限制精度。一個簡單的接近測量(信號強度)可以提供3米左右的定位精度。使用到達角和多個信標的三角測量可以提供一米或更少的距離。對于亞米精度,開發人員需要使用基于飛行時間或多個信標到達時間距離信息的測距。
圖2室內資產跟蹤設計將根據應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。資料來源:LinkLabs
三、電池壽命
要跟蹤的大多數資產都無法獲得電源,因此物聯網設備需要使用電池供電。因此,設備的工作壽命主要取決于電池壽命,并且越長越好。沒有用戶希望用任何頻率替換成千上萬的電池。
影響電池壽命的因素很多。當然,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鍵因素。但是同樣重要的因素包括提供位置更新所需的時間、設備在更新之間處于穩態狀態時消耗的功率以及此類更新的頻率。應用程序需求可能會影響最后一個因素,但開發人員通常可以使用它來“調整”電池壽命。
四、回程需求
開發人員需要考慮跟蹤設備本身,以考慮設計對回程需求的影響。例如,一種跟蹤設備,它簡單地從信標進行測距測量,然后將原始測量發送到網絡進行位置處理,這比先提取位置并只發送結果的系統對網絡造成的負擔要大得多。同樣,定期廣播其位置的設備比只在查詢時響應的設備造成更大的負擔。發送到網絡的信息量和設備傳輸的頻率也會影響回程要求。太多的信息太頻繁會快速限制跟蹤系統的安裝所能有效達到的規模。
五、成本
資產跟蹤系統的成本最終決定了它能有效地服務于哪些應用程序。疫苗運輸等高價值資產更容易證明昂貴的系統是合理的。然而,系統總成本越低,它所能服務的應用范圍就越廣,跟蹤設備本身的市場規模也就越大。
有兩種類型的成本要考慮。當然,一是設備成本。在六包啤酒上使用100美元的追蹤裝置來幫助避免庫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成本,包括所需的回程基礎設施。即使跟蹤設備本身相對便宜,所需的網絡基礎設施、數據費用或云資源的成本也會限制資產跟蹤系統所能支持的實際規模。
有了這些因素作為設計考慮的起點,開發人員尋求創建資產跟蹤系統將為他們的設計的市場價值創造堅實的基礎。對于資產跟蹤系統的用戶來說,這些考慮因素將幫助他們確定最能滿足他們需求的系統。( 編譯/Cassie )