Urządzenia IoT zdolne do szybkiego i energooszczędnego dostarczania szczegółowych informacji o lokalizacji cieszą się dużym zainteresowaniem, szczególnie w globalnym sektorze logistyki i transportu, wartym 9 bilionów dolarów.

Usługi w chmurze

Kierując się boomem w handlu elektronicznym i zmianą preferencji konsumentów w kierunku zakupów online, firmy logistyczne wysyłają oszałamiającą liczbę paczek. Największa firma z branży handlu elektronicznego, Amazon, zrealizowała w 2022 r. 4,79 miliarda zamówień z dostawą do Stanów Zjednoczonych, co stanowi równowartość 13,13 miliona dziennie.

Mimo, że nie każda dostawa jest jeszcze śledzona w czasie rzeczywistym na poziomie paczki, taki dzień nadejdzie, szczególnie w przypadku ładunków o dużej wartości lub łatwo psujących się. W związku z tym firmy logistyczne, które chcą poprawić wydajność i obniżyć koszty, szybko wdrażają komórkowe rozwiązania IoT i Wi-Fi, które obsługują lokalizację w czasie rzeczywistym.

Komórkowy IoT i GNSS zapewniają RTLS

Aby zapewnić lokalizację w czasie rzeczywistym, takie urządzenie IoT może wykorzystywać komórkową łączność bezprzewodową IoT w połączeniu z możliwościami GNSS – na przykład SiP serii nRF91 firmy Nordic Semiconductor, które są zazwyczaj wystarczająco dokładne (w promieniu 10 metrów) dla wielu aplikacji do śledzenia zasobów.

Sam GNSS jest jednak daleki od doskonałości. Nie sprawdzi się w pomieszczeniach zamkniętych, a nawet na zewnątrz stosunkowo słaby sygnał może łatwo zostać zakłócony przez wysokie budynki, a także inne źródła radiowe. Kolejnym wyzwaniem w przypadku śledzenia zasobów w oparciu o GNSS jest czas potrzebny na znalezienie rozwiązania oraz zużycie baterii urządzenia, które ma już ograniczone zasoby.

Lokalizacja i mała moc

Jednym z rozwiązań problemu wyczerpywania się baterii jest użycie systemów A-GPS i P-GPS {Assisted- i Predicted-GPS}. Wykorzystują one pomocnicze dane satelitarne przechowywane w bazie danych w chmurze i przekazywane do urządzenia IoT za pośrednictwem LTE-M lub NB -Sieć IoT. Dzięki temu można zaoszczędzić znaczną energię. Inną opcją jest wykorzystanie znanej lokalizacji komórkowych stacji bazowych w celu zawężenia pozycji odbiornika. Metody lokalizacji jednokomórkowej (SCELL) i wielokomórkowej (MCELL) polegają na określeniu, w której komórce znajduje się śledzone urządzenie, a następnie odniesieniu identyfikatora komórki do bazy danych znanych lokalizacji stacji bazowych.

Kolejną techniką lokalizacji, która uzupełnia komórkowy IoT i GNSS, jest skanowanie identyfikatora zestawu usług Wi-Fi (SSID). Każda sieć punktów dostępowych Wi-Fi jest identyfikowana za pomocą identyfikatora SSID, a znajomość identyfikatora SSID pozwala na porównanie baz danych w chmurze w celu przybliżonej lokalizacji urządzenia IoT.

Siła usług w chmurze

Aby móc korzystać z tych różnych technologii lokalizacyjnych, urządzenia do śledzenia zasobów IoT wymagają nie tylko łączności komórkowej LTE-M i NB-IoT oraz GNSS, ale także Wi-Fi (w przypadku korzystania z lokalizacji za pomocą SSID) i obsługujących je usług w chmurze.

Nordic Semiconductor wsparła swoją ofertę sprzętu komórkowego IoT dodając do niej układy SiP serii nRF91. W zakresie rozwiązań Wi-Fi za pomocą nRF Cloud i Cloud Services ofertę uzupełniają układy scalone towarzyszące serii nRF70. Dostarczając sprzęt, oprogramowanie i usługi w chmurze, Nordic oferuje kompletne rozwiązanie.

Do śledzenia zasobów w czasie rzeczywistym można wykorzystać usługi lokalizacji w chmurze firmy Nordic wspomagające urządzenia i aplikacje klientów wymagających lokalizacji SCELL, MCELL, A-GPS, P-GPS i/lub Wi-Fi. Firma gwarantuje, że będą one działać dłużej w terenie wysyłając również dokładne dane o lokalizacji do chmury. Wszystkie te funkcje można zaimplementować w tym samym urządzeniu i używać w razie potrzeby, w zależności od wymagań dotyczących dokładności w danym momencie.

Na przykład, jeśli chcesz śledzić zasób przemieszczający się między dwiema lokalizacjami, dokładna lokalizacja prawdopodobnie nie jest konieczna, o ile można ustalić, że zasób przemieszcza się w stronę miejsca docelowego. Oznacza to, że urządzenie śledzące zasoby zasilane przez SiP serii nR91 może korzystać z lokalizacji SCELL lub MCELL, zapewniając jednocześnie minimalne zużycie energii.

W miarę zbliżania się dostawy zasobu mogą być konieczne dokładniejsze dane o lokalizacji. Jest to moment, w którym usługi lokalizacji w chmurze firmy Nordic mogą dynamicznie włączyć lokalizację opartą na GNSS lub nawet lokalizację Wi-Fi (zakładając, że moduł do śledzenia zasobów korzysta z Wi-Fi), co pozwoli określić dokładniejszą lokalizację i śledzenie zasobu aż do miejsca przeznaczenia.