在比較用于不同類型物聯網應用的各種無線連接方案系列中，藍牙技術聯盟介紹了位置服務（Location Services）以及該服務的兩個類別：

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確定兩個設備的相對位置。

定位系統（Positioning Systems）：用于確定設備的物理位置并需要部署更復雜的基礎設施。

接近解決方案可以細分成兩種類型（如上圖左側所示）：

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簽。該標簽可以在物品放錯位置或丟失時追蹤和定位物品。

地標信息系統（Point of Interest Information Systems）

當用戶位于位置固定的設備附近時，通過智能手機向用戶顯示相關信息的應用。例如，當用戶在逛購物中心時，一旦接近購物中心移動應用中所銷售的商品，用戶就會收到通知。

定位系統可以細分成兩種類型（如上圖右側所示）：

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

用于資產追蹤以及設施內人員追蹤。RTLS解決方案是一套以網絡為中心的系統，可以追蹤并向后臺服務器報告位置，然后由后臺服務器向用戶提供這些信息。一般情況下，設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，或醫院中超聲儀和患者的位置等，從而幫助確保安全并優化緊急情況下的響應時間。

室內定位系統（Indoor Positioning Systems，IPS）

IPS解決方案與RTLS解決方案的工作方式相反 —— 它們以設備為中心，設備可以知道其位置并向設備用戶報告位置（通常通過智能手機應用程序）。室內定位系統包括機場、博物館、購物中心、主題公園、醫療設施、會議中心等中的室內導航。

什么是資產追蹤（Asset Tracking）

資產追蹤可能是實時位置系統中最流行的應用。該應用與室內導航/尋路非常相似，不同的是該應用的目標是追蹤移動物體，因此它是一個以網絡為中心的應用（即系統追蹤物體，并且物體通常不知道它們自己的位置）。兩種應用中所采用的技術也十分相似，而且在很多時候都是相同的。

資產追蹤的目標是通過追蹤設施或封閉區域內的不同實物資產及其位置來滿足各種用途需要，包括：

提高資產利用率(如追蹤資產使用情況以及確定設備和工具的位置)

追蹤物流中的資產（如庫存和運輸追蹤）

分析商業環境下的消費者行為（如追蹤超市中的購物者行為）。

追蹤生產設施中的資產（如追蹤制造管道中的資產）

在資產追蹤過程中收集的數據用于支持決策、防止損失和最大限度地提高資產利用率指標。說到底，資產追蹤的最終目標是節省企業的運營時間和成本。

資產追蹤系統通常由兩大類設備組成：

安裝在設施內的固定定位裝置。

安裝在資產上或由被追蹤者佩戴的追蹤標簽。

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，這是系統中進行實際定位計算的主要部分。該系統還有其他用途，包括管理定位器設備、報告不同資產的位置，以及為用戶提供一個對追蹤指標進行數據分析操作的用戶接口。

被追蹤資產通常分為兩大類：

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

自有資產：這是屬于企業自己擁有的資產。自有資產在整個生命周期都會被追蹤，例如設施內供員工使用的工具和設備等。

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

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

資產追蹤應用實例包括：

在建筑工地追蹤設備和提高利用率。

在制造設施中追蹤生產線的效率。

用于醫療設施，例如在醫療機構中追蹤醫療設備等

在倉庫中進行物流追蹤，如庫存和運輸等

在教育機構和設施中用于追蹤昂貴的設備以防止丟失和盜竊

資產追蹤具有哪些優勢？

資產追蹤能夠給企業帶來許多優勢，其中最重要的優勢有：

降低業務成本

提高工具和設備利用率

優化空間和設施的利用率

防止重要資產丟失和被盜

庫存和運輸的自動化管理

資產追蹤系統無線技術最關鍵的屬性

在選擇用于資產追蹤應用的無線技術時，需要考慮幾個關鍵屬性，包括：

可擴展性

定位分辨率（精度和延遲）

功耗（被追蹤資產上的標簽）

成本（設備成本、部署成本、維護成本等）

對于這些屬性的容忍度在很大程度上取決于相關的應用。例如一些應用只需要知道某個資產是否存在于某個特定的房間中，而其他一些應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追蹤系統的成本。一般而言，系統需要的精度越高，所涉及的成本就越高。

適用于資產追蹤的無線技術比較

正如我們在之前所提到的，資產追蹤應用與室內導航應用非常相似，因此最適合它們的無線技術也十分相似：

低功耗藍牙

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網無關，但仍值得一提（因為其也是一種流行的替代技術） —— 計算機視覺技術（ComputerVision ）。計算機視覺指通過算法和技術的實現，使計算機能夠識別數字圖像中的人和物體。隨著計算機視覺技術的發展，目前已經可以使用攝像系統實時識別和追蹤資產。計算機視覺系統的主要缺點是在對視頻/圖像及其內容進行分析時需要極高的帶寬，尤其是在實時分析時

低功耗藍牙

低功耗藍牙（BluetoothLow Energy）是資產追蹤應用中最流行的無線技術之一。在資產追蹤應用中使用低功耗藍牙的一些主要優點包括：

低功耗

低成本

支持大規模部署

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

藍牙Beacon常用于資產追蹤系統。實現該方案需要在設施內的特定區域安裝定位器設備，該設備接收由附加到不同資產的標簽（作為藍牙信標）傳輸的信號。藍牙Beacon將數據包發送至距離內的每個定位器，并將這些數據包的接收信號強度指示器（Received Signal Strength Indicator，RSSI）報告給后臺服務器。后臺服務器定位到所有定位器設備，并可以運用RSSI信息確定設施內藍牙Beacon（資產標簽）的大致位置。

2019年，藍牙標準技術規格5.1版本引入了一項激動人心的新功能 ——藍牙尋向（Bluetooth Direction Finding）。這項新功能可以讓藍牙低功耗設備根據出發角（AoD）和/或到達角（AoA）大幅提高藍牙設備的位置精度。

AoA較為適合資產追蹤。如果使用這項技術，那么一個設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牙Beacon（資產標簽）接收信號的到達角。之后，可以通過RSSI和AoA信息來更精確地確定標簽的位置。最后，一般通過網絡接口（通過后臺服務器）將資產位置報告給資產追蹤系統的用戶。

超寬帶（Ultra-Wideband，UWB）

超寬帶是一項在室內導航系統中十分流行的短距離無線電技術。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的室內定位系統與低功耗藍牙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備位置）。

這種方法的基本原理是根據信號從發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備到另一個設備的距離。最后將這些值用于三邊測量法，確定目標設備的位置。

下面是UWB資產追蹤系統的幾個優點：

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

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. 低發射功率

3. 較短發射持續時間

下面是UWB在用于資產追蹤應用時的幾個缺點：

1. 成本高昂，有時令人望而卻步

2. 缺乏全球標準，在全球沒有統一的規范

LPWAN技術（LoRa、LTE-M、NB-IoT）

近期，LPWAN技術在資產追蹤應用領域日益流行，尤其是當需要遠程追蹤時。基于LPWAN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備，無法追蹤數量多的移動設備。延遲也與定位計算的精度直接相關，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追蹤系統可以使用的無線技術是射頻識別（Radio Frequency Identification，RFID）。基于RFID的資產追蹤系統通常使用RSSI測量來確定位置。

RFID標簽分為兩種類型：無源和有源。資產追蹤系統一般使用有源射頻識別標簽而不非無源標簽，這是因為有源標簽的工作范圍更大。

RFID資產追蹤系統的一些缺點包括：

有源RFID標簽的成本高

需要許多標簽才能提供準確的定位

在某些情況下精度較低

現在讓我們根據我們所列出的關鍵屬性來比較這幾項最常見的技術：

后續討論

大多數資產追蹤系統會使用多種技術，而且每種技術都有不同的用途。例如Wi-Fi可用于設施內不同定位器和后臺服務器之間的數據傳輸，而低功耗藍牙和UWB等技術最常用于確定區域內目標設備的位置。

在選擇用于資產追蹤的技術時，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，系統就越復雜。這會在很大程度上影響為資產追蹤系統所選擇的技術。有一點很重要：由于增加了尋向功能，因此藍牙技術能夠以較低的成本實現高精度，尤其是在考慮到總體成本的情況下。

有些資產追蹤系統還可以通過設備端來采集傳感器數據。為此，可在附著在被追蹤設備上的資產標簽中加入傳感器。在這種情況下，延遲對所使用技術的可行性起著至關重要的作用。

原文標題：物聯網應用的無線連接選項—資產追蹤

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責任編輯：haq