Grundlagen der Entwicklung einer effizienten und kostengünstigen IoT-basierten Asset-Tracking-Lösung

Ankur Gohel von Volansys Technologies

Asset-Tracking-Blog-Übersicht

Der Zweck des Asset-Tracking-Systems besteht darin, Arbeitsabläufe zu verbessern, Bestandsverluste zu reduzieren und eine Prozessoptimierung einzuführen, um die allgemeine betriebliche Effizienz und Produktivität zu verbessern. In jedem Asset-Tracking-System werden die Echtzeit-Standortinformationen von stationären/sich bewegenden Assets über einen sicheren Kommunikationskanal über Gateway/Router an die Cloud gesendet, sagt Ankur Gohel, IoT-Experte, Volansys Technologies .

Der Artikel beschreibt die wichtigsten Überlegungen zur Implementierung einer genauen und kostengünstigen Asset-Tracking-Lösung, die Ihren Branchenanforderungen am besten entspricht. Dieser Artikel ist in zwei Teile unterteilt. Zunächst erhalten Sie einen Überblick über die IoT-basierte Asset-Tracking-Lösung, die High-Level-Architektur des Systems, wichtige Informationen zu Systemkomponenten und die Kostentreiber für das Design des Systems. Der zweite Artikel gibt Ihnen die vollständigen Details zu verschiedenen Arten von Protokollkomprimierungen und weit verbreiteten Industrieanwendungen.

Vorteil des IoT-basierten Asset-Tracking

Im Gegensatz zu einem uralten und passiven Asset-Tracking-System ist das IoT-basierte Asset-Tracking ein intelligentes, effizientes und intelligentes System. IoT-fähige Asset-Tracking-Lösungen verwenden IoT-Sensoren, um anwendungsspezifische Details des Assets ohne menschliches Eingreifen aus der Ferne zu verfolgen. Diese IoT-Sensoren können zusammen mit den herkömmlichen Tracking-Tags (z. B. QR-Codes, RFID-Tag, Barcode) an Assets angebracht werden. Abhängig von den Branchenanforderungen kann es mehrere Anwendungsfälle basierend auf einer IoT-Lösung geben, während die Kritikalität des Assets in Bezug auf die Gesamtlösungskosten berücksichtigt wird. Herkömmliche passive Lösungen sind einfach, kostengünstig und leicht zu implementieren. Die kostspieligen und hochwertigen IoT-fähigen Lösungen werden jedoch von Tag zu Tag in verschiedenen Branchen immer beliebter.

Vorteile eines IoT-fähigen Asset-Tracking-Systems:

• Automatisierung des Tracking-Prozesses
• Echtzeitinformationen
• Live-Inventarverwaltung
• Umwelt- und Nutzungsinformationen
• Automatisierte Erinnerungen und Benachrichtigungen
• Genauer Gerätestandort
• Stellen Sie die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften sicher
• Schnelle Asset-Audits

Schlüsselkomponenten der Asset-Tracking-Lösung:

Es gibt die fünf Hauptkomponenten Tags, Reader/Hub, Gateway, Cloud und Mobile App, die die gesamte Lösung abdecken, wie im folgenden Abschnitt erläutert. Die Auswahl jeder Komponente wird die Lösung je nach Branchenanforderungen differenzieren.

1. Tag: Die Tags sind die wichtigste Einheitsidentität für alle Assets, die das drahtlose Kommunikationsprotokoll unterstützen, um mit einem Lesegerät für markierte Informationen zu kommunizieren. Die Tags können RFID, Barcode, Zigbee, Z-Wave, Thread, BLE/Bluetooth 5.1 sein und Angle of Arrival (AOA) und Angle of Departure (AoD) sowohl aktiv als auch passiv unterstützen.

2. Leser/Hub: Dies ist ein Gerät, das die in einem bestimmten Bereich verfügbaren Tags erkennt und dieselben Daten an das Gateway oder an die Cloud sendet, die als Aggregator der Daten in dieser Region fungiert. Heutzutage sind einige der Reader in der Lage, die Daten des Tags ohne die Hilfe des Gateways direkt in die Cloud zu senden. Die verschiedenen Lesertypen sind – Passiver Leser, Aktiver Tag (PRAT), Aktiver Leser Passiver Tag (ARPT) und Aktiver Leser Aktiver Tag (ARAT).

3. Smart Gateway: Das Gateway ist das Herzstück des Systems. Daher ist es intelligent genug, mehrere Vorgänge durchzuführen, wie die Aufrechterhaltung der Konnektivität mit der IoT-Cloud – das Senden der Tag-Daten in Echtzeit an die Cloud, das Speichern des Status/der Informationen des Tags, wenn die Internetverbindung nicht verfügbar ist, die Tag-Informationen analysieren und intelligent arbeiten um die Batterie zu schonen. Gateway fügt dem System durch lokale Rechenfähigkeiten in vielen Anwendungsfällen einen enormen Wert hinzu. Das Gateway sollte im Großen und Ganzen eines oder mehrere der folgenden Betriebssysteme wie VxWorks, AWS FreeRTOS, Zephyr, uC/OS und Linux für die weitere Anwendungsentwicklung unterstützen.

4. IoT-Cloud: Die IoT-Cloud ist die Hauptschnittstelle des Systems, von der aus wir den gesamten Bestandsstatus in Echtzeit abrufen können. Die Cloud ist in der Lage, mit Hilfe der vordefinierten Logik mit möglicher KI &ML Geschäftsanalysen durchzuführen und die Daten strukturiert weiter darzustellen. Mehr als eine Cloud kann für mehrere Dienste wie Datenanalyse, Echtzeit-Datenüberwachung, Gateway-Überwachung usw. verwendet werden. Die Cloud muss die weit verbreiteten Protokolle HTTPS, MQTT, CoAP usw. unterstützen, um mit dem Gateway/den Geräten zu kommunizieren.

5. Verbundene mobile Anwendung :Die Mobile App ist je nach Art der Lösung oder Anwendung eine der Hauptkomponenten der Lösung. Die mobile App kann sehr effektiv sein, um die Richtung zu lenken, Daten anzuzeigen, schnelle Informationen zu jedem überwachten Objekt zu erhalten, Benachrichtigungen/Warnungen für jede kritische Situation zu machen.

Wichtige Kostentreiber:Tags kosten vs. Infrastrukturkosten

Die Entwicklung einer optimalen Asset-Tracking-Lösung ist ebenfalls eine große Herausforderung. Es hängt vollständig davon ab, welche Art von Asset wir verfolgen möchten und welchen Vorteil wir durch die Einrichtung dieser Lösungen erzielen möchten. Es gibt zwei Hauptkostentreiber, die Anzahl der Tags und die Kosten für die Einrichtung der Infrastruktur. Anspruchsvollere Tags sind teurer, benötigen aber definitiv eine kostengünstigere Infrastruktur. Auf der anderen Seite würden die einfachen, kostengünstigen Tags eine sehr ausgeklügelte Infrastruktur mit höheren Kosten erfordern.

Anschließend werden wir in einem kommenden Artikel auf die Details des drahtlosen Protokolls eingehen, das ausgewählt wird, um die Asset-Tracking-Lösung mit den sich auf die Auswahl auswirkenden Parametern zu erstellen. Wir werden auch über weit verbreitete Industrieanwendungen und deren Vorteile für die Branche sprechen.

Der Autor dieses Blogs ist Ankur Gohel, IoT-Experte, Volansys Technologies

Über den Autor

Ankur arbeitet mit Volansys Technologies als IoT-Experte (Embedded Engineer). Er verfügt über eine sehr reiche Erfahrung von rund 8+ Jahren im IoT-Bereich. Er hat maßgeblich an der Entwicklung von Lösungen mitgewirkt. Sein Spezialgebiet ist die Auswahl der am besten geeigneten HF-basierten Konnektivität und die Auswahl der geeigneten Cloud entsprechend den verschiedenen industriellen Anwendungen.