在比較用于不同類型物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的各種無線連接方案系列中，藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟介紹了位置服務(wù)（Location Services）以及該服務(wù)的兩個類別：

接近解決方案（Proximity Solutions）：兩種方案中較簡單的方案，使用一種或多種技術(shù)確定兩個設(shè)備的相對位置。

定位系統(tǒng)（Positioning Systems）：用于確定設(shè)備的物理位置并需要部署更復(fù)雜的基礎(chǔ)設(shè)施。

接近解決方案可以細(xì)分成兩種類型（如上圖左側(cè)所示）：

物品追蹤解決方案（Item Finding Solutions）

物品追蹤解決方案利用粘貼在鑰匙圈、行李箱，遙控器和其他個人物品上的物品追蹤標(biāo)簽。該標(biāo)簽可以在物品放錯位置或丟失時追蹤和定位物品。

地標(biāo)信息系統(tǒng)（Point of Interest Information Systems）

當(dāng)用戶位于位置固定的設(shè)備附近時，通過智能手機(jī)向用戶顯示相關(guān)信息的應(yīng)用。例如，當(dāng)用戶在逛購物中心時，一旦接近購物中心移動應(yīng)用中所銷售的商品，用戶就會收到通知。

定位系統(tǒng)可以細(xì)分成兩種類型（如上圖右側(cè)所示）：

實時定位系統(tǒng)（Real-Time Locating Systems，RTLS）

用于資產(chǎn)追蹤以及設(shè)施內(nèi)人員追蹤。RTLS解決方案是一套以網(wǎng)絡(luò)為中心的系統(tǒng)，可以追蹤并向后臺服務(wù)器報告位置，然后由后臺服務(wù)器向用戶提供這些信息。一般情況下，設(shè)備本身并不知道其所處位置。此類解決方案可以定位和追蹤包括倉庫中的托盤、叉車和工人，或醫(yī)院中超聲儀和患者的位置等，從而幫助確保安全并優(yōu)化緊急情況下的響應(yīng)時間。

室內(nèi)定位系統(tǒng)（Indoor Positioning Systems，IPS）

IPS解決方案與RTLS解決方案的工作方式相反 —— 它們以設(shè)備為中心，設(shè)備可以知道其位置并向設(shè)備用戶報告位置（通常通過智能手機(jī)應(yīng)用程序）。室內(nèi)定位系統(tǒng)包括機(jī)場、博物館、購物中心、主題公園、醫(yī)療設(shè)施、會議中心等中的室內(nèi)導(dǎo)航。

什么是資產(chǎn)追蹤（Asset Tracking）

資產(chǎn)追蹤可能是實時位置系統(tǒng)中最流行的應(yīng)用。該應(yīng)用與室內(nèi)導(dǎo)航/尋路非常相似，不同的是該應(yīng)用的目標(biāo)是追蹤移動物體，因此它是一個以網(wǎng)絡(luò)為中心的應(yīng)用（即系統(tǒng)追蹤物體，并且物體通常不知道它們自己的位置）。兩種應(yīng)用中所采用的技術(shù)也十分相似，而且在很多時候都是相同的。

資產(chǎn)追蹤的目標(biāo)是通過追蹤設(shè)施或封閉區(qū)域內(nèi)的不同實物資產(chǎn)及其位置來滿足各種用途需要，包括：

提高資產(chǎn)利用率(如追蹤資產(chǎn)使用情況以及確定設(shè)備和工具的位置)

追蹤物流中的資產(chǎn)（如庫存和運輸追蹤）

分析商業(yè)環(huán)境下的消費者行為（如追蹤超市中的購物者行為）。

追蹤生產(chǎn)設(shè)施中的資產(chǎn)（如追蹤制造管道中的資產(chǎn)）

在資產(chǎn)追蹤過程中收集的數(shù)據(jù)用于支持決策、防止損失和最大限度地提高資產(chǎn)利用率指標(biāo)。說到底，資產(chǎn)追蹤的最終目標(biāo)是節(jié)省企業(yè)的運營時間和成本。

資產(chǎn)追蹤系統(tǒng)通常由兩大類設(shè)備組成：

安裝在設(shè)施內(nèi)的固定定位裝置。

安裝在資產(chǎn)上或由被追蹤者佩戴的追蹤標(biāo)簽。

一般情況下還需要一個后臺軟件，也就是通常所說的定位引擎，這是系統(tǒng)中進(jìn)行實際定位計算的主要部分。該系統(tǒng)還有其他用途，包括管理定位器設(shè)備、報告不同資產(chǎn)的位置，以及為用戶提供一個對追蹤指標(biāo)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析操作的用戶接口。

被追蹤資產(chǎn)通常分為兩大類：

庫存物品：庫存物品是企業(yè)可能永遠(yuǎn)不會再見到的資產(chǎn)。庫存物品所需的追蹤期通常很短，例如公司銷售的物品、需要發(fā)送至分銷商或消費者的物品等。

自有資產(chǎn)：這是屬于企業(yè)自己擁有的資產(chǎn)。自有資產(chǎn)在整個生命周期都會被追蹤，例如設(shè)施內(nèi)供員工使用的工具和設(shè)備等。

這兩類資產(chǎn)之間存在一些會影響追蹤程度的差異。例如自有資產(chǎn)通常通過每件物品上的唯一序列號進(jìn)行追蹤，而庫存物品由于可以互換，一般通過零件號和數(shù)量進(jìn)行追蹤。

以前的資產(chǎn)追蹤均采用人工方式，因而產(chǎn)生了巨大的人力成本。而最新技術(shù)的進(jìn)步（計算機(jī)、軟件和無線技術(shù)）使自動化解決方案變得更加高效。

資產(chǎn)追蹤應(yīng)用實例包括：

在建筑工地追蹤設(shè)備和提高利用率。

在制造設(shè)施中追蹤生產(chǎn)線的效率。

用于醫(yī)療設(shè)施，例如在醫(yī)療機(jī)構(gòu)中追蹤醫(yī)療設(shè)備等

在倉庫中進(jìn)行物流追蹤，如庫存和運輸?shù)?/p>

在教育機(jī)構(gòu)和設(shè)施中用于追蹤昂貴的設(shè)備以防止丟失和盜竊

資產(chǎn)追蹤具有哪些優(yōu)勢？

資產(chǎn)追蹤能夠給企業(yè)帶來許多優(yōu)勢，其中最重要的優(yōu)勢有：

降低業(yè)務(wù)成本

提高工具和設(shè)備利用率

優(yōu)化空間和設(shè)施的利用率

防止重要資產(chǎn)丟失和被盜

庫存和運輸?shù)淖詣踊芾?/p>

資產(chǎn)追蹤系統(tǒng)無線技術(shù)最關(guān)鍵的屬性

在選擇用于資產(chǎn)追蹤應(yīng)用的無線技術(shù)時，需要考慮幾個關(guān)鍵屬性，包括：

可擴(kuò)展性

定位分辨率（精度和延遲）

功耗（被追蹤資產(chǎn)上的標(biāo)簽）

成本（設(shè)備成本、部署成本、維護(hù)成本等）

對于這些屬性的容忍度在很大程度上取決于相關(guān)的應(yīng)用。例如一些應(yīng)用只需要知道某個資產(chǎn)是否存在于某個特定的房間中，而其他一些應(yīng)用可能需要精確到高于米或厘米級的定位精度。

所需的精度還直接影響到部署和實施資產(chǎn)追蹤系統(tǒng)的成本。一般而言，系統(tǒng)需要的精度越高，所涉及的成本就越高。

適用于資產(chǎn)追蹤的無線技術(shù)比較

正如我們在之前所提到的，資產(chǎn)追蹤應(yīng)用與室內(nèi)導(dǎo)航應(yīng)用非常相似，因此最適合它們的無線技術(shù)也十分相似：

低功耗藍(lán)牙

超寬帶（UWB）

LPWAN（LoRa、LTE-M、NB-IoT）

RFID（有源）

還有一個解決方案雖然與物聯(lián)網(wǎng)無關(guān)，但仍值得一提（因為其也是一種流行的替代技術(shù)） —— 計算機(jī)視覺技術(shù)（ComputerVision ）。計算機(jī)視覺指通過算法和技術(shù)的實現(xiàn)，使計算機(jī)能夠識別數(shù)字圖像中的人和物體。隨著計算機(jī)視覺技術(shù)的發(fā)展，目前已經(jīng)可以使用攝像系統(tǒng)實時識別和追蹤資產(chǎn)。計算機(jī)視覺系統(tǒng)的主要缺點是在對視頻/圖像及其內(nèi)容進(jìn)行分析時需要極高的帶寬，尤其是在實時分析時

低功耗藍(lán)牙

低功耗藍(lán)牙（BluetoothLow Energy）是資產(chǎn)追蹤應(yīng)用中最流行的無線技術(shù)之一。在資產(chǎn)追蹤應(yīng)用中使用低功耗藍(lán)牙的一些主要優(yōu)點包括：

低功耗

低成本

支持大規(guī)模部署

低功耗藍(lán)牙的一些缺點包括：來自同一頻譜中的其他信號可能會產(chǎn)生干擾，以及依靠RSSI的系統(tǒng)精度只能達(dá)到中等。

藍(lán)牙Beacon常用于資產(chǎn)追蹤系統(tǒng)。實現(xiàn)該方案需要在設(shè)施內(nèi)的特定區(qū)域安裝定位器設(shè)備，該設(shè)備接收由附加到不同資產(chǎn)的標(biāo)簽（作為藍(lán)牙信標(biāo)）傳輸?shù)男盘?。藍(lán)牙Beacon將數(shù)據(jù)包發(fā)送至距離內(nèi)的每個定位器，并將這些數(shù)據(jù)包的接收信號強(qiáng)度指示器（Received Signal Strength Indicator，RSSI）報告給后臺服務(wù)器。后臺服務(wù)器定位到所有定位器設(shè)備，并可以運用RSSI信息確定設(shè)施內(nèi)藍(lán)牙Beacon（資產(chǎn)標(biāo)簽）的大致位置。

2019年，藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)規(guī)格5.1版本引入了一項激動人心的新功能 ——藍(lán)牙尋向（Bluetooth Direction Finding）。這項新功能可以讓藍(lán)牙低功耗設(shè)備根據(jù)出發(fā)角（AoD）和/或到達(dá)角（AoA）大幅提高藍(lán)牙設(shè)備的位置精度。

AoA較為適合資產(chǎn)追蹤。如果使用這項技術(shù)，那么一個設(shè)施中會安裝多個定位器裝置（接收器）。每個定位器都有一個天線陣列，該陣列被用于確定從單天線藍(lán)牙Beacon（資產(chǎn)標(biāo)簽）接收信號的到達(dá)角。之后，可以通過RSSI和AoA信息來更精確地確定標(biāo)簽的位置。最后，一般通過網(wǎng)絡(luò)接口（通過后臺服務(wù)器）將資產(chǎn)位置報告給資產(chǎn)追蹤系統(tǒng)的用戶。

超寬帶（Ultra-Wideband，UWB）

超寬帶是一項在室內(nèi)導(dǎo)航系統(tǒng)中十分流行的短距離無線電技術(shù)。UWB的運行頻率范圍是3.1到10.6 GHz，帶寬至少為500 MHz。

基于UWB的室內(nèi)定位系統(tǒng)與低功耗藍(lán)牙Beacon解決方案的不同之處在于，UWB利用傳輸時間而不是RSSI測量值來估算距離（該距離之后將被用于三邊測量計算以確定設(shè)備位置）。

這種方法的基本原理是根據(jù)信號從發(fā)射器傳播到接收器所花費的時間和信號速度來計算從一個設(shè)備到另一個設(shè)備的距離。最后將這些值用于三邊測量法，確定目標(biāo)設(shè)備的位置。

下面是UWB資產(chǎn)追蹤系統(tǒng)的幾個優(yōu)點：

由于運行頻帶范圍極寬，因此精度高于其他技術(shù)中使用的RSSI技術(shù)（任何射頻信號傳輸時間的測量都與其帶寬相關(guān)）

憑借以下特點，可以減少對其他信號的干擾：

1. 可在不同的頻譜中工作

2. 低發(fā)射功率

3. 較短發(fā)射持續(xù)時間

下面是UWB在用于資產(chǎn)追蹤應(yīng)用時的幾個缺點：

1. 成本高昂，有時令人望而卻步

2. 缺乏全球標(biāo)準(zhǔn)，在全球沒有統(tǒng)一的規(guī)范

LPWAN技術(shù)（LoRa、LTE-M、NB-IoT）

近期，LPWAN技術(shù)在資產(chǎn)追蹤應(yīng)用領(lǐng)域日益流行，尤其是當(dāng)需要遠(yuǎn)程追蹤時?；贚PWAN的解決方案通常使用輔助GPS（A-GPS）來確定位置。但這種方法在室內(nèi)會受到限制，因此在這種情況下，解決方案需要通過基于RSSI或飛行時間（ToF）的三角測量法來確定位置。

由于LPWAN技術(shù)的高延遲，這些解決方案通常只能用于追蹤移動范圍有限的設(shè)備，無法追蹤數(shù)量多的移動設(shè)備。延遲也與定位計算的精度直接相關(guān)，所以這些解決方案通常無法提供足夠精確的定位計算。

RFID

我們要討論的最后一種資產(chǎn)追蹤系統(tǒng)可以使用的無線技術(shù)是射頻識別（Radio Frequency Identification，RFID）。基于RFID的資產(chǎn)追蹤系統(tǒng)通常使用RSSI測量來確定位置。

RFID標(biāo)簽分為兩種類型：無源和有源。資產(chǎn)追蹤系統(tǒng)一般使用有源射頻識別標(biāo)簽而不非無源標(biāo)簽，這是因為有源標(biāo)簽的工作范圍更大。

RFID資產(chǎn)追蹤系統(tǒng)的一些缺點包括：

有源RFID標(biāo)簽的成本高

需要許多標(biāo)簽才能提供準(zhǔn)確的定位

在某些情況下精度較低

現(xiàn)在讓我們根據(jù)我們所列出的關(guān)鍵屬性來比較這幾項最常見的技術(shù)：

后續(xù)討論

大多數(shù)資產(chǎn)追蹤系統(tǒng)會使用多種技術(shù)，而且每種技術(shù)都有不同的用途。例如Wi-Fi可用于設(shè)施內(nèi)不同定位器和后臺服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)傳輸，而低功耗藍(lán)牙和UWB等技術(shù)最常用于確定區(qū)域內(nèi)目標(biāo)設(shè)備的位置。

在選擇用于資產(chǎn)追蹤的技術(shù)時，所需要考慮的最重要屬性是定位精度。一般而言，精度越高，成本就越高，系統(tǒng)就越復(fù)雜。這會在很大程度上影響為資產(chǎn)追蹤系統(tǒng)所選擇的技術(shù)。有一點很重要：由于增加了尋向功能，因此藍(lán)牙技術(shù)能夠以較低的成本實現(xiàn)高精度，尤其是在考慮到總體成本的情況下。

有些資產(chǎn)追蹤系統(tǒng)還可以通過設(shè)備端來采集傳感器數(shù)據(jù)。為此，可在附著在被追蹤設(shè)備上的資產(chǎn)標(biāo)簽中加入傳感器。在這種情況下，延遲對所使用技術(shù)的可行性起著至關(guān)重要的作用。

原文標(biāo)題：物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的無線連接選項—資產(chǎn)追蹤

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