
市場大量需要能夠快速、省電地提供定位詳細信息的物聯網設備,全球價值達到9萬億美元的物流和運輸行業領域更是如此[1]。在電子商務蓬勃發展和消費者網購偏好轉變的推動下,物流企業正在運送數量驚人的包裹。最大型電子商務公司亞馬遜在2022年處理了47.9億份美國快遞訂單,相當于每天處理1313萬份訂單[2]。
雖然目前還不能對每個快遞包裹進行“實時”跟蹤,但這一天終將到來,尤其是對于高價值或易腐貨物。因此,希望提高效率、降低成本的物流公司正在快速采用支持實時定位的蜂窩物聯網和Wi-Fi解決方案。
為提供實時定位,此類物聯網設備可采用蜂窩物聯網無線連接,并且結合全球導航衛星系統(GNSS)功能,例如Nordic Semiconductor的nRF91系列 SiP,其精度通常足以(10 米以內)滿足許多資產跟蹤應用的需求。
然而,GNSS本身遠非完美。它無法在室內工作,即便在室外,相對較弱的信號也很容易被高樓和其他無線電源干擾。基于GNSS的資產跟蹤所面臨的另一個挑戰是,需要花費一定的時間才能獲得固定信號,而這又會耗費設備本已緊張的電池能源。
解決電池損耗問題的方法之一是使用輔助和預測全球定位系統(A-GPS and P-GPS),利用存儲在云數據庫中的衛星輔助數據,通過LTE-M或NB-IoT網絡中繼傳輸到物聯網設備,這與擴展的首次定位相比,可節省大量電能。另一種方法是利用蜂窩基站的已知位置來縮小接收器的位置范圍。單蜂窩(SCELL)和多蜂窩(MCELL)定位方法依賴于識別被跟蹤設備所在的蜂窩,然后將蜂窩ID與已知基站位置數據庫進行比對。
與蜂窩物聯網和GNSS相輔相成的另一種定位技術是Wi-Fi服務集標識符(SSID)掃描。每個Wi-Fi接入點網絡都有一個SSID,只要知道 SSID,就可以對照云數據庫,大致確定物聯網設備的位置。
為了利用這些不同的定位技術,物聯網資產跟蹤設備不僅需要LTE-M和NB-IoT 蜂窩連接和GNSS,還需要使用Wi-Fi(如果使用 SSID 定位),以及支持它們的云服務。
因而Nordic Semiconductor 為其蜂窩物聯網硬件產品(nRF91系列SiP)和Wi-Fi解決方案(nRF70系列協同IC)提供 nRF Cloud和云服務支持。通過提供硬件、軟件和云服務,Nordic帶來了完整的解決方案。
在實時資產跟蹤方面,Nordic的云定位服務可用于協助需要SCELL、MCELL、A-GPS、P-GPS和/或Wi-Fi定位功能的設備和客戶應用,保障它們在現場工作更長的時間,同時還向云端發送準確的定位數據。這些功能可以在同一設備中實現,并且根據任何特定時間的精度要求在需要時使用。
例如,如果要跟蹤在兩個地點之間移動的資產,可能不需要精確的定位,只要能確定資產正在向目的地移動即可。這意味著使用nR91系列SiP助力的資產跟蹤器可以使用SCELL或MCELL定位,同時確保功耗最低。
隨著資產越來越接近交付地點,可能需要更精確的定位數據,此時,Nordic的云定位服務可以動態地啟用基于GNSS的定位或甚至Wi-Fi定位操作(假設資產跟蹤器采用 Wi-Fi),以確定更精確的位置,并一直跟蹤資產到達目的地。
除了位置支持服務,這些設備還需要安全憑證才能連接到云。安全地配置設備可能非常復雜且成本高昂,而且通常涉及創建專有基礎設施和流程。Nordic云安全服務可以解決這些問題,為設備提供安全的、唯一的身份標識,可用于Nordic Root of Trust身份驗證,還可進行安全的配置,使用所需的憑證遠程配置設備。
對于開發商來說,這意味著他們可以確保在供應鏈中只使用正規的Nordic器件,并確保應用固件只在正規的Nordic芯片上運行。還能夠防止偽造和克隆,并且在設備連接到云之前驗證設備的真實性。
云定位和云安全服務的結合將減輕企業管理和集成設備的負擔,使得他們能夠集中精力開發全新的創新解決方案,從而推動實現更多的創新應用。
1. Logistics Market Size and Growth 2024 to 2033. Precedence Research, June 2024.
2. Amazon Logistics Statistics. CapitalOne Shopping Research, October 2023.