本文介紹西班牙巴塞羅那港口利用低功耗廣域網(wǎng)技術(shù)部署地理定位及追蹤解決方案，并進(jìn)行測(cè)試的經(jīng)典案例。Actility為您解讀案例背后的精彩故事：

低功耗廣域網(wǎng)（LPWAN）是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的理想通信技術(shù)，利用極具成本效益且可直接部署的遠(yuǎn)程無線網(wǎng)絡(luò)，以最低功耗連接遠(yuǎn)程傳感器和設(shè)備。Actility不僅是LoRaWAN的行業(yè)先驅(qū)，而且也是其聯(lián)合發(fā)明者。LPWAN技術(shù)使用非授權(quán)ISM(工業(yè)、科研及醫(yī)療)無線電頻段與物聯(lián)網(wǎng)（IoT）設(shè)備進(jìn)行雙向通信。其利用IoT設(shè)備定位及追蹤物體、動(dòng)物和人群的能力定將為農(nóng)業(yè)及制造業(yè)等行業(yè)市場(chǎng)帶來變革。

Actility 公司首席執(zhí)行官 Mike Mulica表示：“我們相信，結(jié)合了LPWA網(wǎng)絡(luò)的精確定位技術(shù)將會(huì)為物流行業(yè)帶來顛覆性改變，將推動(dòng)提高資源和供應(yīng)鏈管理效率，且總擁有成本（TCO）水平比傳統(tǒng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)/GPS追蹤解決方案低很多，具有革命意義。而從客戶對(duì)我們定位服務(wù)產(chǎn)品的關(guān)注度來看，地理定位和追蹤可能是物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的最大應(yīng)用場(chǎng)景?！?/p>

然而，現(xiàn)今最大的挑戰(zhàn)則是：能否推出穩(wěn)健的工業(yè)化解決方案，從而實(shí)現(xiàn)這一革命性變革。

難點(diǎn)

工業(yè)客戶需求正推動(dòng)LoRaWAN技術(shù)迅速發(fā)展?，F(xiàn)有的追蹤解決方案所使用的設(shè)備含有GPS接收器，利用LPWA互通位置信息。雖然這消除了對(duì)高能耗蜂窩連接的需求，以及價(jià)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(shè)備不同，其實(shí)際電池壽命可用數(shù)年來計(jì)算，而GPS追蹤器則需根據(jù)使用情況，有時(shí)甚至幾周就需充電。

由于Actility、Abeeway、Semtech以及LoRa聯(lián)盟其他成員的共同努力，現(xiàn)已開發(fā)出一種基于網(wǎng)絡(luò)的解決方案，可定位及追蹤任意通過LoRaWAN連接的設(shè)備。該解決方案已在巴塞羅那ZAL港附近的真實(shí)環(huán)境中進(jìn)行了測(cè)試及展示，還曾在今年移動(dòng)世界大會(huì)期間首次亮相。

解決方案

Actility與Tracktio（工業(yè)追蹤及物聯(lián)網(wǎng)解決方案專家，辦公地點(diǎn)位于巴塞羅那及馬德里）攜手，在ZAL港口附近部署網(wǎng)絡(luò)。Tracktio已成功在巴塞羅那部署了一個(gè)LoRaWAN網(wǎng)絡(luò)。但基于網(wǎng)絡(luò)的地理定位系統(tǒng)還需要新的網(wǎng)關(guān)，即基于最新標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，從連接設(shè)備接收無線信號(hào)的基站?；谏鲜鲈颍琓racktio和 Actility選擇使用思科IR829和 IXM LoRaWAN網(wǎng)關(guān)進(jìn)行部署。

在LoRaWAN網(wǎng)絡(luò)中，設(shè)備并不與單個(gè)基站相連; 相反，設(shè)備范圍內(nèi)的任意基站均可接受信號(hào)，并可將其傳遞給Actility的ThingPark網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器?；诰W(wǎng)絡(luò)的地理定位系統(tǒng)通過計(jì)算同一設(shè)備的信號(hào)到達(dá)不同網(wǎng)關(guān)的時(shí)間，從而依據(jù)其各自距離進(jìn)行三角定位。思科新型V2網(wǎng)關(guān)配備GPS接收器，不僅可精確定位地理位置，還可提供同步時(shí)間信號(hào)，從而精確計(jì)算不同的信號(hào)到達(dá)時(shí)間。

為進(jìn)行三角定位，必須密集部署網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)，從而使每個(gè)設(shè)備的信號(hào)都可被數(shù)個(gè)網(wǎng)關(guān)所接收。以ZAL港口為例，Tracktio和Actility的無線規(guī)劃師確定在約4平方公里區(qū)域內(nèi)的多模物流設(shè)施中使用六個(gè)網(wǎng)關(guān)。由于LoRaWAN使用的是非授權(quán)無線頻譜，網(wǎng)絡(luò)可實(shí)現(xiàn)快速部署。Tracktio公司的Pablo Recolons表示：“其實(shí)最難的部分是獲得在各種建筑物頂部安裝網(wǎng)關(guān)的許可。實(shí)際上，部署和調(diào)試僅僅只花了兩天時(shí)間?！?/p>

該計(jì)劃是利用LPWA網(wǎng)絡(luò)追蹤港區(qū)的安全、車輛維護(hù)以及人員管理。就追蹤設(shè)備而言，Actility與追蹤解決方案的長(zhǎng)期合作伙伴Abeeway進(jìn)行合作。Abeeway成立于2014年，致力于將物聯(lián)網(wǎng)地理定位設(shè)備商業(yè)化，其產(chǎn)品組合包括消費(fèi)級(jí)和工業(yè)級(jí)追蹤器。本次展示選用的設(shè)備組合包括Micro Balise，鑰匙環(huán)大小的追蹤器以及Master Tracker工業(yè)設(shè)備。小型設(shè)備可由工作人員穿戴或攜帶，而較大的設(shè)備（擁有相同功能，但配置較大電池且封裝在工業(yè)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(jié)果（精確度在數(shù)米之內(nèi)）與使用基于網(wǎng)絡(luò)的方法獲取的結(jié)果進(jìn)行比較。

然而，使用Abeeway設(shè)備與ThingPark定位服務(wù)器還帶來了一種新的可能，即在真實(shí)環(huán)境中測(cè)試新一代具有獨(dú)特定位功能的專利技術(shù)。GPS依靠來自多顆衛(wèi)星的信號(hào)定位接收器，要求設(shè)備追蹤并鎖定至多六顆衛(wèi)星信號(hào)，從而進(jìn)行復(fù)雜運(yùn)算實(shí)現(xiàn)定位。Abeeway的專利替代方案提供了一種輔助GPS功能。該網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器保留了所有GPS衛(wèi)星的位置數(shù)據(jù)庫，可指引設(shè)備鎖定衛(wèi)星，從而將鎖定時(shí)間從最初的一分鐘縮短至數(shù)秒之內(nèi)。一旦追蹤器收到GPS信號(hào)，即可與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器進(jìn)行通信，并在云上完成定位計(jì)算。這大大降低了設(shè)備自身所需的處理功率，大幅度降低成本及能耗。該技術(shù)的能耗僅比純粹的基于網(wǎng)絡(luò)的定位高10%，而其精度可與GPS定位媲美。

Abeeway追蹤器、思科網(wǎng)關(guān)、Tracktio網(wǎng)絡(luò)、Actility服務(wù)器及Abeeway應(yīng)用組成了完整的解決方案，并于2017年2月22日上線運(yùn)行，即巴塞羅那世界移動(dòng)大會(huì)人流下降前幾天，而該項(xiàng)目?jī)H僅幾周后就大放異彩。

結(jié)果

該演示網(wǎng)絡(luò)可幫助Actility測(cè)試構(gòu)成ThingPark定位服務(wù)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(shù)不同，應(yīng)用也不盡相同：GPS及A-GPS用于高精度且需要專用設(shè)備的場(chǎng)景，而基于網(wǎng)絡(luò)的解決方案可定位任何設(shè)備，但精度稍稍遜色。而基于網(wǎng)絡(luò)的地理定位目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)精度在100米內(nèi)，而這在許多應(yīng)用場(chǎng)景中是必需的。例如，確定車輛是否在倉庫內(nèi)，或利用地理圍欄監(jiān)察動(dòng)物是否越界。 Actility項(xiàng)目經(jīng)理SithaOum表示結(jié)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(nèi)的網(wǎng)絡(luò)定位，而我們也證明了A-GPS解決方案與由設(shè)備估算的解決方案一樣準(zhǔn)確，這無疑是對(duì)推出這一先進(jìn)技術(shù)的認(rèn)可。”

不久的將來，ThingPark將整合Abeeway設(shè)備地理定位功能，利用WiFi網(wǎng)絡(luò)嗅探，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)身份，信號(hào)強(qiáng)度并匹配全球數(shù)據(jù)庫，從而拓展室內(nèi)解決方案的覆蓋范圍。

ThingPark平臺(tái)大中華區(qū)獨(dú)家授權(quán)物聯(lián)網(wǎng)公司，ThingPark China（東西無限（北京）科技有限公司）?首席執(zhí)行官劉兵先生最后評(píng)論道：“目前，低功耗廣域網(wǎng)（LPWA）的全球部署正在迎來新的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，行業(yè)應(yīng)用的開發(fā)和推廣也正進(jìn)入大規(guī)模商業(yè)運(yùn)營(yíng)的關(guān)鍵階段。此次巴塞羅那港口的應(yīng)用案例，充分體現(xiàn)了這一技術(shù)在部署便捷，定位準(zhǔn)確以及成本和功耗方面的優(yōu)勢(shì)。ThingPark China非常期待與國(guó)內(nèi)用戶積極展開合作，將國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)成功在本地復(fù)制，助推中國(guó)物流行業(yè)走在世界的前列?！?/p>