Geolocalizzazione Wi-Fi indoor con LoRa Edge

 

L’Asset tracking è una delle applicazioni più promettenti per l’Internet of Things (IoT). Una varietà di settori, come i trasporti, la logistica, l’assistenza sanitaria e i servizi legati all’alimentazione, stanno investendo in tecnologie più intelligenti per sostituire i sistemi preesistenti con soluzioni di asset management automatizzate.

Semtech ha recentemente presentato il primo prodotto della sua nuova piattaforma  LoRa Edge : una piattaforma software-defined basata su LoRa, altamente versatile e a basso consumo che consentirà un ampia gamma di applicazioni per la gestione delle risorse  sia indoor che outdoor. Il primo prodotto della piattaforma,  LoRa Edge multi-technology asset management solution (LR1110), è una soluzione di geolocalizzazione assolutamente rivoluzionaria che riduce drasticamente i costi, e la complessità, della localizzazione e del monitoraggio delle risorse IoT.

Il transceiver LR1110 utilizza il tracciamento satellitare GPS per applicazioni outdoor e la scansione passiva Wi-Fi per tracciare le risorse indoor. In questo articolo, scopriremo come la tecnologia Semtech ottiene questa completa copertura di geolocalizzazione indoor e dettaglieremo i suoi eccezionali vantaggi.

Asset Tracking Indoor

Il primo dei due scenari possibili per il tracciamento degli asset indoor è quello outdoor-to-indoor.
Questo tipo di tracciamento si verifica quando un cliente monitora dei beni  in transito da una posizione ad un’altra, ma desidera tracciare quegli articoli anche quando arrivano in un magazzino o in un’altra posizione al chiuso. Combinando la scansione GPS e la scansione Wi-Fi, la piattaforma fornisce il passaggio automatico e senza interruzioni dalla scansione GPS utilizzata all’aperto alla scansione Wi-Fi quando ci si sposta all’interno di un edificio utilizzando un singolo dispositivo LR1110 e senza necessità di alcun intervento umano, mantenendo inoltre una costante visibilità della posizione degli asset da tracciare.

Il secondo scenario è quello solo-indoor. Tra i casi d’uso di questo monitoraggio troviamo colli o pallet all’interno di un magazzino, costosi utensili elettrici in un’area di cantiere, asset recovery di apparecchiature mediche sottoutilizzate negli ospedali, o persino Geofencing (creando un confine virtuale attorno ad una specifica posizione geografica) per asset di elevato valore all’interno di un’area commerciale.
In queste situazioni l’LR1110 consente un monitoraggio a basso consumo della posizione delle risorse, presenti nell’edificio, per mesi o addirittura anni con una singola batteria o carica, avendo sempre la flessibilità di poter passare alla scansione GPS nel caso in cui la risorsa lasci l’edificio o la zona di geofencing.

La Precisione del Tracciamento Wi-Fi

Esiste una suddivisione all’incirca di 50/50 tra il mercato per l’utilizzo outdoor-to-indoor e quello  solo-indoor. In entrambi i casi, la scansione passiva Wi-Fi viene utilizzata per monitorare e tracciare le risorse fisiche. Il livello di precisione tramite Wi-Fi può variare da cinque a 20 metri a seconda di alcuni fattori.

Per iniziare, gli access point Wi-Fi b/g/n in una struttura indoor devono rendere pubblico il loro indirizzo MAC univoco di identificazione, consentendo l’estrazione di indirizzi MAC per determinare la geolocalizzazione dei dispositivi di localizzazione. Il rendere pubblico l’RSSI dall’access point è facoltativo ma, se vengono forniti entrambi, la precisione è maggiore.

In secondo luogo, più indirizzi MAC un server ottiene, più accurato sarà il calcolo dell’algoritmo di localizzazione. Ad esempio, se un grande magazzino o una struttura avesse solo uno o due access point Wi-Fi “visibili” all’interno dell’edificio oppure altri punti di accesso Wi-Fi privati o pubblici nelle vicinanze, l’accuratezza potrebbe essere limitata ai soli tipi di applicazioni di geofencing che forniscono una posizione approssimata. Se fosse richiesto un livello di precisione più elevato, sarebbe possibile aggiungere ulteriori access point Wi-Fi a basso costo per supportare una maggiore precisione della posizione nell’edificio, il che consentirebbe la localizzazione di una risorsa entro una precisione di pochi metri. L’identificazione della necessità di ulteriori access point Wi-Fi e il dove collocarli e installarli è una attività che viene generalmente svolta da un integratore di sistemi quando questi implementa una soluzione di tracciamento per i propri clienti. Inoltre, l’integratore di sistemi può fornire la posizione specifica di eventuali access point aggiuntivi e il loro indirizzo MAC ad un database provider, migliorando così ulteriormente la precisione.

Il modo in cui LoRa Edge determina la posizione di un asset è utilizzando un database globale di access point Wi-Fi pubblici e privati che sono stati precedentemente mappati. La funzione di scansione Wi-Fi dell’LR1110 acquisisce gli indirizzi MAC visibili e li invia ad un servizio di ricerca Wi-Fi basato su cloud. Quando il sistema legge e individua questi indirizzi MAC, e può eseguire il calcolo nel Cloud. Viene eseguita una correlazione dei dati che indica quanto è lontana una risorsa da un access point e da un altro. Questo processo determina la posizione di una risorsa specifica.

Vantaggi esclusivi

Il fatto che il chipset, modulare e configurabile, di LoRa Edge LR1110 possa passare automaticamente tra attività outdoor a quelle indoor  è un fattore chiave di differenziazione nel mercato, poiché elimina completamente la necessità di realizzare diversi tracker per gli usi indoor e outdoor, o tracker che combinino più metodi di localizzazione con un unico chipset, riducendo così complessità e costi. Un altro eccezionale vantaggio è che il chipset contiene anche le capacità ultra-low power di un transceiver LoRa. In pratica, invece di sostituire le batterie degli asset tracker ogni tre o sei mesi come sarebbe necessario con la tecnologia Wi-Fi convenzionale, LoRa Edge offre un consumo energetico talmente basso da consentire una durata della batteria fino a tre anni.

LoRa Edge consente ai clienti di gestire ulteriormente e al meglio il TCO (total cost of ownership) offrendo loro la possibilità di scegliere tra diverse modalità di  Servizi LoRa Cloud di geolocalizzazione . Per le aziende che necessitano conoscere più volte al giorno la posizione degli asset, viene offerto un modello basato su abbonamento. Per quanti invece desiderano ottenere dati sulla posizione e sullo stato delle risorse ad intervalli più lunghi (ad esempio, o una volta al giorno, una volta al mese, o una volta all’anno), è disponibile un’opzione a consumo. Semtech consente infatti ai clienti di ottimizzare i propri investimenti ed usufruire dei servizi di geolocalizzazione solo quando necessario.