在引擎蓋下,支持 GPS 的實(shí)時(shí)定位系統(tǒng) (RTLS)非常簡(jiǎn)單,僅由幾個(gè)組件組成。在內(nèi)部,它們具有GPS 接收器,用于使用在軌全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng) (GNSS) 衛(wèi)星傳輸?shù)臒o(wú)線電信號(hào)定位資產(chǎn)。它們還包括一個(gè)無(wú)線調(diào)制解調(diào)器——通常用于 2G、3G 或 4G LTE 蜂窩通信——用于將數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆贫撕蛷脑贫藗鬏?。這些中的每一個(gè)都連接到一個(gè)專用天線,該天線接收和傳輸所需的無(wú)線信號(hào)。
最后,它們還包含一種占設(shè)備尺寸和重量最大份額的組件:電池。電池如此之大是有原因的:與資產(chǎn)跟蹤器執(zhí)行的偶爾數(shù)據(jù)傳輸所使用的能量相比,例如在低功率廣域蜂窩網(wǎng)絡(luò)(LTE-M或NB-IoT)上,基于衛(wèi)星的定位可以——我們敢說(shuō)嗎?- 好吧,有點(diǎn)耗電。
連續(xù)跟蹤其位置的標(biāo)準(zhǔn) GNSS 接收器甚至可以在短短幾天內(nèi)耗盡一個(gè)比例很大的電池組。使用一系列基于硬件和固件的調(diào)整來(lái)優(yōu)化跟蹤性能和功耗之間的平衡,可以顯著延長(zhǎng)電池壽命。
對(duì)于尺寸受限應(yīng)用中的典型用例,包括運(yùn)動(dòng)手表、寵物和人跟蹤器以及可以每天或每周充電的手持設(shè)備,這些調(diào)整提供了足夠的使用壽命,使解決方案對(duì)客戶具有吸引力。
但其他用例,特別是小型工業(yè)資產(chǎn)跟蹤器,只需要更多的汁液。在工業(yè)資產(chǎn)跟蹤應(yīng)用中,管理大量支持 GPS 的資產(chǎn)標(biāo)簽以密切關(guān)注包裹、箱子、防滾架、牲畜和跨龐大的供應(yīng)鏈,只有在維護(hù)工作(主要集中在保持跟蹤器通電)的情況下才可能變得可行, 保持在最低限度。
基于云的定位提供最大的電力自主權(quán)
我們已經(jīng)在此博客上寫(xiě)過(guò)有關(guān)降低 GNSS 接收器功耗的基于硬件和固件的方法。我們還整理了一份白皮書(shū),介紹了為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)超低功耗 GPS 解決方案的策略。在本博客中,我們將重點(diǎn)介紹我們?cè)诎灼?shū)中簡(jiǎn)要提及的策略之一。這種方法可以最大限度地延長(zhǎng)您從支持 GPS 的物聯(lián)網(wǎng)資產(chǎn)跟蹤解決方案(即基于云的定位)中獲得的里程。
一、什么是云定位?在“典型”的基于衛(wèi)星的定位中,定位過(guò)程中的每一步都發(fā)生在 GNSS 接收器本身——衛(wèi)星信號(hào)采集和數(shù)據(jù)下載、到每顆衛(wèi)星的偽距計(jì)算(根據(jù)可用數(shù)據(jù)得出到軌道衛(wèi)星的估計(jì)距離) ,以及最終的定位?;谠频亩ㄎ粚⑷蝿?wù)分為兩個(gè)步驟,從而使功耗呈指數(shù)級(jí)提高。
使用我們基于云的 u-blox 定位解決方案,第一步,包括直到(包括)偽距計(jì)算的所有內(nèi)容,仍然在 GNSS 接收器上進(jìn)行。第二步,位置計(jì)算,基于偽距在云端進(jìn)行,在第一步結(jié)束時(shí)使用任何可用的無(wú)線通信形式(包括 4G LTE、Wi-Fi、藍(lán)牙,甚至專有技術(shù))被歸入云端。
u-blox CloudLocate 用于供應(yīng)鏈監(jiān)控應(yīng)用
使用CloudLocate,也就是我們所說(shuō)的基于云的定位實(shí)現(xiàn),GNSS 接收器在信號(hào)良好的情況下只需開(kāi)啟 3 秒即可實(shí)現(xiàn) 10 米以下的定位精度,這對(duì)于大多數(shù)常見(jiàn)的定位來(lái)說(shuō)已經(jīng)綽綽有余了。工業(yè)資產(chǎn)跟蹤應(yīng)用。該位置是在云中計(jì)算的,而不是在設(shè)備本身上計(jì)算的。結(jié)果,設(shè)備永遠(yuǎn)不會(huì)找到自己的位置。幸運(yùn)的是,這與資產(chǎn)跟蹤平臺(tái)的設(shè)計(jì)方式完全一致。
CloudLocate無(wú)需檢索GNSS 輔助數(shù)據(jù),使用 12-50 字節(jié)的數(shù)據(jù)上傳即可解析被跟蹤資產(chǎn)在云中的位置。通過(guò)在 GNSS 接收器上預(yù)處理 GNSS 信號(hào)實(shí)現(xiàn)的小尺寸數(shù)據(jù)包使該解決方案非常適用于帶寬受限的協(xié)議和網(wǎng)絡(luò),并保持較低的相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸成本。最重要的是,通過(guò)將 GNSS 接收器的功率需求降低多達(dá) 90%(每天進(jìn)行 6 次位置更新),CloudLocate 可以將跟蹤解決方案的電池壽命延長(zhǎng)四倍(如果需要的每日位置更新更少,則可以增加更多)。
CloudLocate 提供了新的靈活性,擴(kuò)大了工業(yè)資產(chǎn)跟蹤解決方案的范圍。由于我們實(shí)施服務(wù)的方式,CloudLocate 可以聚合來(lái)自除衛(wèi)星定位之外的其他定位技術(shù)的數(shù)據(jù)。蜂窩網(wǎng)絡(luò)指紋識(shí)別(我們已將其實(shí)現(xiàn)為CellLocate)、Wi-Fi 嗅探或藍(lán)牙室內(nèi)定位,當(dāng)跟蹤器超出 GNSS 信號(hào)的范圍時(shí),它們都會(huì)提供位置信息。
尤其是在復(fù)雜的供應(yīng)鏈監(jiān)控應(yīng)用中,這些應(yīng)用涉及使用各種運(yùn)輸方式運(yùn)輸?shù)馁Y產(chǎn),并在貨運(yùn)站、物流中心或倉(cāng)庫(kù)中設(shè)有多個(gè)站點(diǎn),這種技術(shù)多樣性有助于克服服務(wù)覆蓋范圍內(nèi)潛在的令人傷腦筋的差距。
關(guān)于作者
迭戈 ·格拉西:u-blox 工業(yè)市場(chǎng)開(kāi)發(fā)應(yīng)用營(yíng)銷高級(jí)經(jīng)理
喬瓦尼· 索利托:u-blox 產(chǎn)品中心服務(wù)高級(jí)產(chǎn)品經(jīng)理
審核編輯:郭婷
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