本文介紹西班牙巴塞羅那港口利用低功耗廣域網(wǎng)技術部署地理定位及追蹤解決方案，并進行測試的經(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)應用的理想通信技術，利用極具成本效益且可直接部署的遠程無線網(wǎng)絡，以最低功耗連接遠程傳感器和設備。Actility不僅是LoRaWAN的行業(yè)先驅，而且也是其聯(lián)合發(fā)明者。LPWAN技術使用非授權ISM(工業(yè)、科研及醫(yī)療)無線電頻段與物聯(lián)網(wǎng)（IoT）設備進行雙向通信。其利用IoT設備定位及追蹤物體、動物和人群的能力定將為農(nóng)業(yè)及制造業(yè)等行業(yè)市場帶來變革。

Actility 公司首席執(zhí)行官 Mike Mulica表示：“我們相信，結合了LPWA網(wǎng)絡的精確定位技術將會為物流行業(yè)帶來顛覆性改變，將推動提高資源和供應鏈管理效率，且總擁有成本（TCO）水平比傳統(tǒng)蜂窩網(wǎng)絡/GPS追蹤解決方案低很多，具有革命意義。而從客戶對我們定位服務產(chǎn)品的關注度來看，地理定位和追蹤可能是物聯(lián)網(wǎng)領域的最大應用場景?！?/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，從而實現(xiàn)這一革命性變革。

難點

工業(yè)客戶需求正推動LoRaWAN技術迅速發(fā)展?，F(xiàn)有的追蹤解決方案所使用的設備含有GPS接收器，利用LPWA互通位置信息。雖然這消除了對高能耗蜂窩連接的需求，以及價格不菲的M2M訂閱，但GPS接收器仍需使用大量電池。與純粹的LPWA設備不同，其實際電池壽命可用數(shù)年來計算，而GPS追蹤器則需根據(jù)使用情況，有時甚至幾周就需充電。

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)絡的解決方案，可定位及追蹤任意通過LoRaWAN連接的設備。該解決方案已在巴塞羅那ZAL港附近的真實環(huán)境中進行了測試及展示，還曾在今年移動世界大會期間首次亮相。

解決方案

Actility與Tracktio（工業(yè)追蹤及物聯(lián)網(wǎng)解決方案專家，辦公地點位于巴塞羅那及馬德里）攜手，在ZAL港口附近部署網(wǎng)絡。Tracktio已成功在巴塞羅那部署了一個LoRaWAN網(wǎng)絡。但基于網(wǎng)絡的地理定位系統(tǒng)還需要新的網(wǎng)關，即基于最新標準建設，從連接設備接收無線信號的基站。基于上述原因，Tracktio和 Actility選擇使用思科IR829和 IXM LoRaWAN網(wǎng)關進行部署。

在LoRaWAN網(wǎng)絡中，設備并不與單個基站相連; 相反，設備范圍內(nèi)的任意基站均可接受信號，并可將其傳遞給Actility的ThingPark網(wǎng)絡服務器。基于網(wǎng)絡的地理定位系統(tǒng)通過計算同一設備的信號到達不同網(wǎng)關的時間，從而依據(jù)其各自距離進行三角定位。思科新型V2網(wǎng)關配備GPS接收器，不僅可精確定位地理位置，還可提供同步時間信號，從而精確計算不同的信號到達時間。

為進行三角定位，必須密集部署網(wǎng)絡網(wǎng)關，從而使每個設備的信號都可被數(shù)個網(wǎng)關所接收。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)的多模物流設施中使用六個網(wǎng)關。由于LoRaWAN使用的是非授權無線頻譜，網(wǎng)絡可實現(xiàn)快速部署。Tracktio公司的Pablo Recolons表示：“其實最難的部分是獲得在各種建筑物頂部安裝網(wǎng)關的許可。實際上，部署和調(diào)試僅僅只花了兩天時間?！?/p>

該計劃是利用LPWA網(wǎng)絡追蹤港區(qū)的安全、車輛維護以及人員管理。就追蹤設備而言，Actility與追蹤解決方案的長期合作伙伴Abeeway進行合作。Abeeway成立于2014年，致力于將物聯(lián)網(wǎng)地理定位設備商業(yè)化，其產(chǎn)品組合包括消費級和工業(yè)級追蹤器。本次展示選用的設備組合包括Micro Balise，鑰匙環(huán)大小的追蹤器以及Master Tracker工業(yè)設備。小型設備可由工作人員穿戴或攜帶，而較大的設備（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獲得的定位結果（精確度在數(shù)米之內(nèi)）與使用基于網(wǎng)絡的方法獲取的結果進行比較。

然而，使用Abeeway設備與ThingPark定位服務器還帶來了一種新的可能，即在真實環(huán)境中測試新一代具有獨特定位功能的專利技術。GPS依靠來自多顆衛(wèi)星的信號定位接收器，要求設備追蹤并鎖定至多六顆衛(wèi)星信號，從而進行復雜運算實現(xiàn)定位。Abeeway的專利替代方案提供了一種輔助GPS功能。該網(wǎng)絡服務器保留了所有GPS衛(wèi)星的位置數(shù)據(jù)庫，可指引設備鎖定衛(wèi)星，從而將鎖定時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，即可與網(wǎng)絡服務器進行通信，并在云上完成定位計算。這大大降低了設備自身所需的處理功率，大幅度降低成本及能耗。該技術的能耗僅比純粹的基于網(wǎng)絡的定位高10%，而其精度可與GPS定位媲美。

Abeeway追蹤器、思科網(wǎng)關、Tracktio網(wǎng)絡、Actility服務器及Abeeway應用組成了完整的解決方案，并于2017年2月22日上線運行，即巴塞羅那世界移動大會人流下降前幾天，而該項目僅僅幾周后就大放異彩。

結果

該演示網(wǎng)絡可幫助Actility測試構成ThingPark定位服務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。技術不同，應用也不盡相同：GPS及A-GPS用于高精度且需要專用設備的場景，而基于網(wǎng)絡的解決方案可定位任何設備，但精度稍稍遜色。而基于網(wǎng)絡的地理定位目標是實現(xiàn)精度在100米內(nèi)，而這在許多應用場景中是必需的。例如，確定車輛是否在倉庫內(nèi)，或利用地理圍欄監(jiān)察動物是否越界。 Actility項目經(jīng)理SithaOum表示結果非常振奮人心。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)絡定位，而我們也證明了A-GPS解決方案與由設備估算的解決方案一樣準確，這無疑是對推出這一先進技術的認可?！?/p>

不久的將來，ThingPark將整合Abeeway設備地理定位功能，利用WiFi網(wǎng)絡嗅探，結合網(wǎng)絡身份，信號強度并匹配全球數(shù)據(jù)庫，從而拓展室內(nèi)解決方案的覆蓋范圍。

ThingPark平臺大中華區(qū)獨家授權物聯(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論道：“目前，低功耗廣域網(wǎng)（LPWA）的全球部署正在迎來新的轉折點，行業(yè)應用的開發(fā)和推廣也正進入大規(guī)模商業(yè)運營的關鍵階段。此次巴塞羅那港口的應用案例，充分體現(xiàn)了這一技術在部署便捷，定位準確以及成本和功耗方面的優(yōu)勢。ThingPark China非常期待與國內(nèi)用戶積極展開合作，將國外的經(jīng)驗成功在本地復制，助推中國物流行業(yè)走在世界的前列?！?/p>