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巴塞羅那港口部署最先進物聯網地理定位技術
發布時間:2017-07-11 10:30:39   來源: OFweek 物聯網
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本文介紹西班牙巴塞羅那港口利用低功耗廣域網技術部署地理定位及追蹤解決方案,并進行測試的經典案例。Actility為您解讀案例背后的精彩故事:

低功耗廣域網(LPWAN)是工業物聯網應用的理想通信技術,利用極具成本效益且可直接部署的遠程無線網絡,以最低功耗連接遠程傳感器和設備。Actility不僅是LoRaWAN的行業先驅,而且也是其聯合發明者。LPWAN技術使用非授權ISM(工業、科研及醫療)無線電頻段與物聯網(IoT)設備進行雙向通信。其利用IoT設備定位及追蹤物體、動物和人群的能力定將為農業及制造業等行業市場帶來變革。

Actility 公司首席執行官 Mike Mulica表示:“我們相信,結合了LPWA網絡的精確定位技術將會為物流行業帶來顛覆性改變,將推動提高資源和供應鏈管理效率,且總擁有成本(TCO)水平比傳統蜂窩網絡/GPS追蹤解決方案低很多,具有革命意義。而從客戶對我們定位服務產品的關注度來看,地理定位和追蹤可能是物聯網領域的最大應用場景。”

然而,現今最大的挑戰則是:能否推出穩健的工業化解決方案,從而實現這一革命性變革。

難點

工業客戶需求正推動LoRaWAN技術迅速發展。現有的追蹤解決方案所使用的設備含有GPS接收器,利用LPWA互通位置信息。雖然這消除了對高能耗蜂窩連接的需求,以及價格不菲的M2M訂閱,但GPS接收器仍需使用大量電池。與純粹的LPWA設備不同,其實際電池壽命可用數年來計算,而GPS追蹤器則需根據使用情況,有時甚至幾周就需充電。

由于Actility、Abeeway、Semtech以及LoRa聯盟其他成員的共同努力,現已開發出一種基于網絡的解決方案,可定位及追蹤任意通過LoRaWAN連接的設備。該解決方案已在巴塞羅那ZAL港附近的真實環境中進行了測試及展示,還曾在今年移動世界大會期間首次亮相。

解決方案

Actility與Tracktio(工業追蹤及物聯網解決方案專家,辦公地點位于巴塞羅那及馬德里)攜手,在ZAL港口附近部署網絡。Tracktio已成功在巴塞羅那部署了一個LoRaWAN網絡。但基于網絡的地理定位系統還需要新的網關,即基于最新標準建設,從連接設備接收無線信號的基站?;諫鮮鱸?,Tracktio和 Actility選擇使用思科IR829和 IXM LoRaWAN網關進行部署。

在LoRaWAN網絡中,設備并不與單個基站相連; 相反,設備范圍內的任意基站均可接受信號,并可將其傳遞給Actility的ThingPark網絡服務器?;諭緄牡乩磯ㄎ幌低懲ü撲閫簧璞傅男藕諾醬鋝煌氐氖奔?,從而依據其各自距離進行三角定位。思科新型V2網關配備GPS接收器,不僅可精確定位地理位置,還可提供同步時間信號,從而精確計算不同的信號到達時間。

為進行三角定位,必須密集部署網絡網關,從而使每個設備的信號都可被數個網關所接收。以ZAL港口為例,Tracktio和Actility的無線規劃師確定在約4平方公里區域內的多模物流設施中使用六個網關。由于LoRaWAN使用的是非授權無線頻譜,網絡可實現快速部署。Tracktio公司的Pablo Recolons表示:“其實最難的部分是獲得在各種建筑物頂部安裝網關的許可。實際上,部署和調試僅僅只花了兩天時間。”

該計劃是利用LPWA網絡追蹤港區的安全、車輛維護以及人員管理。就追蹤設備而言,Actility與追蹤解決方案的長期合作伙伴Abeeway進行合作。Abeeway成立于2014年,致力于將物聯網地理定位設備商業化,其產品組合包括消費級和工業級追蹤器。本次展示選用的設備組合包括Micro Balise,鑰匙環大小的追蹤器以及Master Tracker工業設備。小型設備可由工作人員穿戴或攜帶,而較大的設備(擁有相同功能,但配置較大電池且封裝在工業套管中)則固定在安全車輛及維修卡車上。兩種類型的追蹤器都有車載GPS接收器,目的是將使用GPS獲得的定位結果(精確度在數米之內)與使用基于網絡的方法獲取的結果進行比較。

然而,使用Abeeway設備與ThingPark定位服務器還帶來了一種新的可能,即在真實環境中測試新一代具有獨特定位功能的專利技術。GPS依靠來自多顆衛星的信號定位接收器,要求設備追蹤并鎖定至多六顆衛星信號,從而進行復雜運算實現定位。Abeeway的專利替代方案提供了一種輔助GPS功能。該網絡服務器保留了所有GPS衛星的位置數據庫,可指引設備鎖定衛星,從而將鎖定時間從最初的一分鐘縮短至數秒之內。一旦追蹤器收到GPS信號,即可與網絡服務器進行通信,并在云上完成定位計算。這大大降低了設備自身所需的處理功率,大幅度降低成本及能耗。該技術的能耗僅比純粹的基于網絡的定位高10%,而其精度可與GPS定位媲美。

Abeeway追蹤器、思科網關、Tracktio網絡、Actility服務器及Abeeway應用組成了完整的解決方案,并于2017年2月22日上線運行,即巴塞羅那世界移動大會人流下降前幾天,而該項目僅僅幾周后就大放異彩。

結果

該演示網絡可幫助Actility測試構成ThingPark定位服務的全套定位解決方案,并可展示通過單一API的任意方式的定位信息。技術不同,應用也不盡相同:GPS及A-GPS用于高精度且需要專用設備的場景,而基于網絡的解決方案可定位任何設備,但精度稍稍遜色。而基于網絡的地理定位目標是實現精度在100米內,而這在許多應用場景中是必需的。例如,確定車輛是否在倉庫內,或利用地理圍欄監察動物是否越界。 Actility項目經理SithaOum表示結果非常振奮人心。他說:“我們一直見到的都是GPS定位精度在50至100米內的網絡定位,而我們也證明了A-GPS解決方案與由設備估算的解決方案一樣準確,這無疑是對推出這一先進技術的認可。”

不久的將來,ThingPark將整合Abeeway設備地理定位功能,利用WiFi網絡嗅探,結合網絡身份,信號強度并匹配全球數據庫,從而拓展室內解決方案的覆蓋范圍。

ThingPark平臺大中華區獨家授權物聯網公司,ThingPark China(東西無限(北京)科技有限公司)?首席執行官劉兵先生最后評論道:“目前,低功耗廣域網(LPWA)的全球部署正在迎來新的轉折點,行業應用的開發和推廣也正進入大規模商業運營的關鍵階段。此次巴塞羅那港口的應用案例,充分體現了這一技術在部署便捷,定位準確以及成本和功耗方面的優勢。ThingPark China非常期待與國內用戶積極展開合作,將國外的經驗成功在本地復制,助推中國物流行業走在世界的前列。”

 
(編輯小彭)
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