Bei der Umsetzung von Asset-Tracking-Projekten mit Bluetooth Low Energy — BLE — ist die Auswahl der Hardware wichtig. BLE-Tags sollten zum Typ des Assets und seinen Betriebsbedingungen passen, während Gateways die Tag-Daten korrekt empfangen und an die Plattform übertragen müssen.
Deshalb achten wir bei der Entwicklung von Tags nicht nur auf die Möglichkeiten der Lösung selbst, sondern auch darauf, wie sie mit Hardware verschiedener Hersteller funktioniert.
Kürzlich kontaktierte uns Lansitec mit dem Angebot, seine Geräte mit unserer Plattform zu testen. Nach der Besprechung von Szenarien für das Asset-Tracking im Büro und an mehreren Standorten wählten wir mehrere BLE-Beacons und Tags zum Testen aus.
In diesem Artikel stellen wir diese Hardware, ihre Konfiguration und ihre Zusammenarbeit mit Tags vor und betrachten außerdem mehrere Asset-Tracking-Szenarien.
Hersteller Lansitec
Lansitec ist ein Hardwarehersteller für Internet-of-Things-Projekte (IoT). Das Unternehmen entwickelt Geräte zur Verfolgung und Positionierung von Assets und Personen, darunter BLE-Beacons und Tags, GNSS-Tracker, Sensoren und Gateways. Seine Produkte nutzen Technologien wie Bluetooth, LoRaWAN, NB-IoT/LTE-M, Cat-1 und UWB.
GNSS-Tracker verwenden satellitengestützte Positionierungssysteme, um den Standort im Freien zu bestimmen.
LoRaWAN, NB-IoT/LTE-M und Cat-1 werden zur Datenübertragung in IoT-Geräten verwendet, während UWB eine genauere Positionierung über kurze Distanzen ermöglicht.
Für die Tests wurden Lansitec BLE-Tags ausgewählt, die Standardformate für BLE-Advertising unterstützen, darunter iBeacon und Eddystone.
Im Rahmen unseres Tests wurden die Tags so konfiguriert, dass sie Daten im iBeacon-Format übertragen. Dadurch konnten sie zusammen mit GPS-Geräten verwendet werden, die in GPS-Trace integriert sind und als Gateways fungieren können.
Tags-Lösung
Tags arbeitet mit drei Hauptentitäten:
Gateway — ein Gerät, das Daten von BLE-Tags, Beacons oder Sensoren empfängt und an die Plattform überträgt.
Sensor — eine Datenquelle. In diesem Test dienten Lansitec BLE-Beacons und Tags als Sensoren.
Asset — ein physisches Objekt, das verfolgt werden muss: Fracht, ein Container, ein Wagen, ein Werkzeug, ein Laptop, eine Kamera, medizinische oder andere Ausrüstung. In Tags wird ein Asset mit einem Sensor verknüpft, und die Daten des Sensors werden über ein Gateway an die Plattform gesendet.
Der Zugriff auf Tags und die Konfiguration dieser Entitäten erfolgen über GPS-Trace Console.
Auswahl und Konfiguration des Gateways
Als Gateways verwendeten wir Teltonika FMC130, FMC150, FMC920 und FMC880 Tracker. Sie unterstützen Bluetooth und können Daten von BLE-Geräten empfangen, die unter anderem in den Formaten iBeacon und Eddystone arbeiten. Außerdem ermöglichen sie das Festlegen benutzerdefinierter Regeln für die Verarbeitung von BLE-Advertising-Paketen: Es kann definiert werden, welche Bytes zur Erkennung des erforderlichen Pakets verwendet werden sollen und welche Daten daraus extrahiert werden müssen.
Ein Advertising-Paket ist eine kurze Nachricht, die ein BLE-Tag regelmäßig über Bluetooth sendet.
Die erforderlichen Parameter für den Empfang von Daten von Lansitec BLE-Tags und deren Übertragung an die Plattform wurden auf Teltonika-Trackern mit Teltonika Configurator konfiguriert, nämlich:
- Datenprotokoll: Codec 8 Extended
- Bluetooth: BT Radio aktiviert
- Beacon-Erkennung: Alle
- Speichern von Beacon-Datensätzen: Periodisch
- Priorität von Beacon-Datensätzen: Hoch
- Aufzeichnungsintervall bei Bewegung/Stopp: 20 Sek.
Als Nächstes wählten wir im Abschnitt Beacon-Liste die Option Beacon-Parsing-Modus: Erweitert aus und legten die Regeln fest, nach denen der Tracker die erforderlichen BLE-Pakete identifiziert und Daten daraus extrahiert. Im Abschnitt Beacons-Erfassungskonfiguration wurden für die Konfiguration die folgenden Parameter verwendet:
- Hersteller-ID: 4C000200
- Hersteller-ID-Offset: 5
- Größe der Hersteller-ID: 3
- Beacon-ID-Offset: 9
- Größe der Beacon-ID: 16
- Offset für zusätzliche Daten: 25
- Größe zusätzlicher Daten: 1
- Quelle der Beacon-ID: MAC-Adresse
Wenn Sie eine ähnliche Konfiguration testen möchten, können Sie die Konfigurationsdatei für den Teltonika-Tracker anfordern, indem Sie uns unter support@gps-trace.com kontaktieren.
Auswahl und Konfiguration des Sensors
Für die Tests stellte Lansitec die folgenden BLE-Gerätemodelle bereit, die wir verwendet haben:
Auswahl und Konfiguration des Assets
Für die Tests erstellten wir mehrere Assets in Tags und verknüpften jedes Asset mit seinem Lansitec-Sensor:
- Büro- und Autoschlüssel — B003 Bluetooth Beacon;
- Mitarbeiter-Laptops — B002 Bluetooth Label;
- Ausrüstungskisten — B005 Bluetooth Beacon;
- Kamera und Projektor — i3 Portable Bluetooth Tag.
Bei der Auswahl eines Modells berücksichtigten wir den Typ und die Größe des Objekts sowie die Art der Befestigung des Tags. Diese Assets und die mit ihnen verknüpften Sensoren wurden in beiden Testszenarien verwendet.
Anwendungsfälle
Je nach Aufgabe kann dieselbe Kombination aus BLE-Tags, Gateways und Tags auf unterschiedliche Weise eingesetzt werden. Im Rahmen der Tests betrachteten wir zwei Szenarien, die sich in der Platzierung der Gateways und der erforderlichen Genauigkeit der Standortbestimmung von Assets unterschieden:
- Verfolgung von Assets in einem Büro.
- Verfolgung von Assets an verschiedenen Standorten.
Auf Grundlage dieser Szenarien können je nach den spezifischen Aufgaben des Kunden viele weitere erstellt werden, einschließlich Kombinationen aus beiden.
Sehen wir uns jedes davon genauer an.
Erstes Szenario: Verfolgung von Büroausrüstung
Stellen Sie sich ein Unternehmen vor, das Büroausrüstung verfolgen muss: Laptops, Kameras, Projektoren, Werkzeugsets und andere wertvolle Assets. Es ist wichtig zu wissen, ob sich die Ausrüstung im Büro befindet, wann sie das Büro verlässt, auf welchem Stockwerk sie sich befindet und ungefähr wo sie sich in Innenräumen befindet.
Um dieses Szenario zu testen, platzierten wir Gateways in verschiedenen Bereichen des Büros und auf mehreren Stockwerken: drei Gateways im sechsten Stock und ein weiteres im fünften. Tags ermöglicht es, ein Gateway an einem bestimmten Punkt auf der Karte der entsprechenden Gebäudeebene zu fixieren. Dies ist besonders wichtig für das Indoor-Tracking, da die satellitengestützte Positionierung dort instabil sein kann und nicht bestimmen kann, auf welchem Stockwerk sich das Gerät befindet.
Anschließend wurden die Assets mit den daran befestigten BLE-Tags zwischen verschiedenen Büroräumen und Stockwerken bewegt, um die normale Nutzung der Ausrüstung zu simulieren.
Ein BLE-Tag sendet regelmäßig ein Signal, und Gateways in der Nähe erkennen seine Anwesenheit sowie die Stärke des empfangenen Signals — RSSI.
RSSI zeigt, wie stark das Signal ist, das das Gateway von einem BLE-Tag empfängt, und hilft zu bestimmen, welchem Gateway der Tag am nächsten ist.
Wenn mehrere Gateways denselben Tag sehen, kombiniert die Plattform die empfangenen Daten. Unter Berücksichtigung der Gateway-Standorte und der Signalstärke berechnet Tags die ungefähre Position des Assets und zeigt sie auf der richtigen Ebene und in der entsprechenden Zone an.
In unserem Test ermöglichte diese Konfiguration, den ungefähren Standort der Ausrüstung in verschiedenen Zonen eines Stockwerks sowie ihre Bewegung zwischen Stockwerken zu verfolgen. Wenn Ausrüstung mit einem BLE-Tag bewegt wurde, wurde ihr Standort in Tags auf der entsprechenden Ebene und in der entsprechenden Zone angezeigt.
Die Bewegung eines Assets kann in Echtzeit verfolgt werden, und auch sein Verlauf kann angezeigt werden: in Tabellenform oder mithilfe der Funktion zur Wiedergabe der Bewegung. Das Video unten zeigt beispielsweise, wie sich ein Laptop zwischen Zonen und Ebenen bewegt.
Für die weitere Arbeit mit den empfangenen Daten bietet Tags zusätzliche Tools: Systemlabels („kein Signal“ oder „Bewegung“) und benutzerdefinierte Labels, Benachrichtigungen und Trigger sowie Berichte mit der Möglichkeit, Daten im CSV-Format zu exportieren.
Zweites Szenario: Verfolgung über mehrere Standorte hinweg
Stellen Sie sich ein Unternehmen vor, das mehrere Büros, Lager oder andere Standorte in verschiedenen Teilen der Stadt hat. Assets werden regelmäßig zwischen ihnen bewegt. Daher ist es wichtig zu wissen, an welchem Standort sich ein bestimmtes Objekt befindet, wann es dort angekommen ist und wie lange es sich dort aufgehalten hat.
Um dieses Szenario zu testen, verwendeten wir mehrere Standorte, an denen jeweils ein Gateway installiert war. In Tags wurde jeder Standort als separate Ebene konfiguriert. Wenn ein Tag in den Abdeckungsbereich des Gateways gelangte, wurden die empfangenen Daten an Tags übertragen und ermöglichten es, die Anwesenheit des Assets auf der entsprechenden Ebene zu bestimmen.
In diesem Szenario war die genaue Position des Assets innerhalb des Gebäudes nicht die Hauptaufgabe. Wichtig war, seine Anwesenheit an einem bestimmten Standort und die Dauer seines Aufenthalts dort zu bestimmen. Diese Informationen können beispielsweise in Tags auf der Registerkarte „Ereignisse“ angezeigt werden.
Die empfangenen Daten ermöglichen es, die erforderlichen Assets schnell zu finden, ihren Bewegungsverlauf anzuzeigen, die Dauer ihres Aufenthalts an jedem Standort zu analysieren und Berichte zu erstellen.
Als Beispiel zeigt der Screenshot oben einen Bericht über die Anwesenheit von Assets auf Ebenen über 10 Tage. Im Bericht können Sie:
- Daten als Zeitleiste oder als Liste von Ereignissen anzeigen;
- sehen, wie viel Zeit jedes Asset auf einer bestimmten Ebene verbracht hat;
- die Gesamtzahl der Ereignisse für den ausgewählten Zeitraum prüfen;
- die Anzahl der besuchten Ebenen sehen;
- die Gesamtdauer des Aufenthalts analysieren;
- die Anzahl der derzeit aktiven Assets prüfen;
- den Bericht im CSV-Format exportieren.
Für jedes Asset können Sie außerdem eine separate Karte öffnen und die zugehörigen Daten anzeigen.
Testergebnisse
Der Test bestätigte, dass Lansitec BLE-Beacons und Tags Daten über Teltonika-Tracker, die als Gateways verwendet werden, an Tags übertragen können.
Diese Konfiguration eignet sich zur ungefähren Standortbestimmung von Ausrüstung innerhalb eines Gebäudes sowie zur Erfassung der Anwesenheit und Bewegung von Assets zwischen Stockwerken, Standorten und anderen vordefinierten Zonen.
In Tags können die empfangenen Daten verwendet werden, um den Verlauf anzuzeigen, Benachrichtigungen zu konfigurieren, Statistiken zu analysieren und Berichte zu erstellen.
Gleichzeitig sind die Möglichkeiten von Tags nicht auf Lansitec-Geräte beschränkt. Das aktuelle Funktionsprinzip der Lösung ermöglicht die Verwendung von BLE-Beacons, Tags und Sensoren verschiedener Hersteller, sofern sie Daten in den Standardformaten iBeacon und Eddystone übertragen und das verwendete Gateway den Empfang und die Übertragung dieser Daten an die Plattform unterstützt.