物聯(lián)網(wǎng)資產(chǎn)跟蹤設計的5個關鍵考慮因素
BY RICHARD QUINNELL
物聯(lián)網(wǎng)的一個日益增長的應用是對設備、貨物和庫存等資產(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、運輸和維護。如果資產(chǎn)跟蹤設備有正確的設計,物聯(lián)網(wǎng)可以成為獲取這種智能的強大盟友。
早期的資產(chǎn)跟蹤形式只是使用條形碼、Q碼或RFID標簽記錄檢查點處資產(chǎn)的移動,以識別資產(chǎn),并使用掃描儀創(chuàng)建記錄。IoT至少可以通過使用活動標簽將資產(chǎn)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(lián)網(wǎng)資產(chǎn)跟蹤器可以超越檢查點日志記錄,為資產(chǎn)提供位置數(shù)據(jù)。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)進入或離開限制區(qū)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(jiān)測信息,例如資產(chǎn)經(jīng)歷的可能降低其質量或價值的溫度或振動歷史。
在開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)資產(chǎn)跟蹤設備或使用此類設備實施資產(chǎn)管理程序時,開發(fā)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(chǎn),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?shù)南到y(tǒng)需要一個與跟蹤倉庫中資產(chǎn)位置的系統(tǒng)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(lián)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(wǎng)技術,如LoRa、LTE-M或5G蜂窩網(wǎng)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(tǒng)可能需要通信鏈路的組合。
圖1戶外資產(chǎn)跟蹤需要仔細考慮所涉及的通信鏈接,以確保對資產(chǎn)可能的移動進行適當?shù)母采w。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(chǎn)將能夠使用LTE或5G蜂窩塔數(shù)據(jù)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(tǒng)可以提供大約一米的精度;對于厘米級的精度,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(fā)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(chǎn)跟蹤設計將根據(jù)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(shù)資產(chǎn)都無法獲得電源,因此物聯(lián)網(wǎng)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(wěn)態(tài)狀態(tài)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(fā)人員通??梢允褂盟鼇?ldquo;調整”電池壽命。
四、回程需求
開發(fā)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(fā)送到網(wǎng)絡進行位置處理,這比先提取位置并只發(fā)送結果的系統(tǒng)對網(wǎng)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(fā)送到網(wǎng)絡的信息量和設備傳輸?shù)念l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(tǒng)的安裝所能有效達到的規(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于哪些應用程序。疫苗運輸?shù)雀邇r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,它所能服務的應用范圍就越廣,跟蹤設備本身的市場規(guī)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(tǒng)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(wǎng)絡基礎設施、數(shù)據(jù)費用或云資源的成本也會限制資產(chǎn)跟蹤系統(tǒng)所能支持的實際規(guī)模。
有了這些因素作為設計考慮的起點,開發(fā)人員尋求創(chuàng)建資產(chǎn)跟蹤系統(tǒng)將為他們的設計的市場價值創(chuàng)造堅實的基礎。對于資產(chǎn)跟蹤系統(tǒng)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(tǒng)。( 編譯/Cassie )