物聯(lián)網(wǎng)資產(chǎn)跟蹤設計中的5個(gè)關(guān)鍵注意事項

2021-05-18

物聯(lián)網(wǎng)資產(chǎn)跟蹤設計中的5個(gè)關(guān)鍵注意事項

物聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)不斷增長(cháng)的應用是跟蹤設備，運輸和庫存等資產(chǎn)。對于許多行業(yè)，包括零售，制造，運輸和維護，了解資產(chǎn)是什么以及在哪里找到資產(chǎn)是商業(yè)智能的重要組成部分。如果資產(chǎn)跟蹤設備具有正確的設計，則物聯(lián)網(wǎng)可以是獲取此情報的強大盟友。

早期形式的資產(chǎn)跟蹤只是使用條形碼，Q碼或RFID標簽在檢查點(diǎn)記錄資產(chǎn)的移動(dòng)，以識別資產(chǎn)，然后由掃描儀創(chuàng )建記錄。物聯(lián)網(wǎng)至少可以通過(guò)使用活動(dòng)標簽來(lái)自動(dòng)執行該過(guò)程，該活動(dòng)標簽將資產(chǎn)標識廣播到位于檢查點(diǎn)的接收者，而無(wú)需用戶(hù)參與。

但是，更重要的是，IoT資產(chǎn)跟蹤器可以超越檢查點(diǎn)日志記錄來(lái)提供資產(chǎn)的位置數據。這可以提高從存儲中檢索資產(chǎn)的效率，支持地理圍欄以防止資產(chǎn)進(jìn)入或離開(kāi)受限區域，并幫助識別未充分利用的資產(chǎn)。資產(chǎn)跟蹤設備還可以提供環(huán)境監控信息，例如資產(chǎn)所經(jīng)歷的溫度或振動(dòng)歷史，這可能會(huì )降低其質(zhì)量或價(jià)值。

在開(kāi)發(fā)物聯(lián)網(wǎng)資產(chǎn)跟蹤設備或使用此類(lèi)設備實(shí)施資產(chǎn)管理程序時(shí)，開(kāi)發(fā)人員需要考慮幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。這是最重要的五個(gè)。

室內與室外

首先要考慮的問(wèn)題之一是在哪里跟蹤資產(chǎn)，因為這往往決定了跟蹤設備將需要的通信鏈接的類(lèi)型。一個(gè)跟蹤跨鎮運輸貨物的系統將需要一個(gè)與跟蹤倉庫中資產(chǎn)位置的系統不同的鏈接。同樣，國際覆蓋可能需要與單個(gè)國家/地區中簡(jiǎn)單的城市間覆蓋不同的鏈接。

室內跟蹤可能可以使用Wi-Fi，低功耗藍牙（BLE）或超寬帶（UWB）等作為通信鏈接。戶(hù)外跟蹤可能需要低功率的廣域網(wǎng)技術(shù)，例如LoRa，LTE-M或5G蜂窩網(wǎng)絡(luò )，才能提供所需的覆蓋范圍。一個(gè)既能跟蹤室內位置又能跟蹤室外移動(dòng)的系統，可能需要結合通訊鏈接。

圖1戶(hù)外資產(chǎn)跟蹤需要仔細考慮所涉及的通信鏈接，以確保對資產(chǎn)可能的移動(dòng)進(jìn)行適當的覆蓋。

準確性

位置信息所需的精度是另一個(gè)影響通信鏈路選擇的問(wèn)題。以半英里的位置精度跟蹤運輸中的資產(chǎn)將能夠使用LTE或5G蜂窩塔數據進(jìn)行三角測量，而要獲得50米以?xún)鹊奈恢镁瓤赡苄枰?span>GPS或基于5G的Polte。在室內，BLE系統可提供約一米的精度；為了達到厘米級的精度，系統將需要UWB。

連同通信鏈路一起，確定位置的方法可能會(huì )限制準確性。一個(gè)簡(jiǎn)單的接近度測量（信號強度）可以提供三米左右的定位精度。使用來(lái)自多個(gè)信標的到達角和三角剖分可以提供一米或更短的距離。為了達到亞米級精度，開(kāi)發(fā)人員將需要根據飛行時(shí)間或來(lái)自多個(gè)信標的到達信息的時(shí)間距離來(lái)進(jìn)行測距。

圖2室內資產(chǎn)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。

電池壽命

大多數要跟蹤的資產(chǎn)都無(wú)法通電，因此物聯(lián)網(wǎng)設備將需要電池供電。因此，設備的使用壽命主要取決于電池壽命，時(shí)間越長(cháng)越好。沒(méi)有用戶(hù)愿意以任何頻率更換成百上千的電池。

許多因素都會(huì )影響電池壽命。當然，所涉及的通信鏈路的類(lèi)型是確定提供位置更新所需的功率的關(guān)鍵因素。但同樣重要的因素是諸如提供位置更新所需的時(shí)間，在兩次更新之間設備處于穩定狀態(tài)時(shí)消耗的功率以及此類(lèi)更新的頻率等因素。應用程序需求可能會(huì )影響到最后一個(gè)因素，但是開(kāi)發(fā)人員通?？梢允褂盟鼇?lái)“調整”電池壽命。

回傳需求

開(kāi)發(fā)人員將需要考慮跟蹤設備本身以外的問(wèn)題，還要考慮設計對回程要求的影響。例如，一個(gè)跟蹤設備僅從信標簡(jiǎn)單地進(jìn)行測距測量，然后將原始測量結果發(fā)送到網(wǎng)絡(luò )以進(jìn)行位置處理，這比首先提取其位置并僅發(fā)送結果的系統要大得多。類(lèi)似地，與僅在被查詢(xún)時(shí)才響應的設備相比，定期廣播其位置的設備會(huì )產(chǎn)生更大的負擔。發(fā)送到網(wǎng)絡(luò )的信息量和設備傳輸的頻率也會(huì )影響回程要求。過(guò)于頻繁的信息會(huì )迅速限制跟蹤系統的安裝可以有效達到的范圍。

成本

資產(chǎn)跟蹤系統的成本最終決定了它可以有效服務(wù)于哪些應用程序。疫苗運輸等高價(jià)值資產(chǎn)可以更輕松地證明昂貴的系統是合理的。但是，總系統成本越低，它可以服務(wù)的應用范圍就越大，跟蹤設備本身的市場(chǎng)規模也就越大。

有兩種類(lèi)型的成本需要考慮。其中之一當然是設備成本。通過(guò)在6包啤酒上使用100美元的跟蹤設備來(lái)幫助避免庫存損失是沒(méi)有道理的，但是1美元的設備可能是合理的。

要考慮的第二種類(lèi)型的成本是系統成本，包括所需的回程基礎架構。即使跟蹤設備本身價(jià)格相對便宜，所需的網(wǎng)絡(luò )基礎結構成本，數據費用或云資源也會(huì )限制資產(chǎn)跟蹤系統可以支持的實(shí)際規模。

將這些因素作為設計考慮的起點(diǎn)，尋求創(chuàng )建資產(chǎn)跟蹤系統的開(kāi)發(fā)人員將為其設計的適銷(xiāo)性奠定堅實(shí)的基礎。對于資產(chǎn)跟蹤系統的用戶(hù)，這些考慮因素將幫助他們確定最能滿(mǎn)足其需求的系統。