Ao implementar projetos de rastreamento de ativos com Bluetooth Low Energy — BLE —, a escolha do hardware é importante. As etiquetas BLE devem corresponder ao tipo de ativo e às suas condições de operação, enquanto os gateways devem receber corretamente os dados das etiquetas e transmiti-los para a plataforma.
Por isso, ao desenvolver o Tags, prestamos atenção não apenas às capacidades da própria solução, mas também a como ela funciona com hardware de diferentes fabricantes.
Recentemente, a Lansitec entrou em contato conosco com uma proposta para testar seus dispositivos com a nossa plataforma. Depois de discutir cenários de rastreamento de ativos em escritórios e em vários locais, selecionamos vários beacons e etiquetas BLE para teste.
Neste artigo, falaremos sobre esse hardware, sua configuração e como ele funciona em conjunto com o Tags, além de analisar vários cenários de rastreamento de ativos.
Fabricante Lansitec
A Lansitec é uma fabricante de hardware para projetos de Internet das Coisas (IoT). A empresa desenvolve dispositivos para rastreamento e posicionamento de ativos e pessoas, incluindo beacons e etiquetas BLE, rastreadores GNSS, sensores e gateways. Seus produtos usam tecnologias como Bluetooth, LoRaWAN, NB-IoT/LTE-M, Cat-1 e UWB.
Rastreadores GNSS usam sistemas de posicionamento por satélite para determinar a localização em ambientes externos.
LoRaWAN, NB-IoT/LTE-M e Cat-1 são usados para transmissão de dados em dispositivos IoT, enquanto UWB permite um posicionamento mais preciso em curtas distâncias.
Para o teste, foram selecionadas etiquetas BLE da Lansitec compatíveis com formatos padrão de advertising BLE, incluindo iBeacon e Eddystone.
Como parte do nosso teste, as etiquetas foram configuradas para transmitir dados no formato iBeacon, o que tornou possível usá-las em conjunto com dispositivos GPS integrados ao GPS-Trace e capazes de atuar como gateways.
Solução Tags
O Tags trabalha com três entidades principais:
Gateway — um dispositivo que recebe dados de etiquetas BLE, beacons ou sensores e os transmite para a plataforma.
Sensor — uma fonte de dados. Neste teste, beacons e etiquetas BLE da Lansitec atuaram como sensores.
Ativo — um objeto físico que precisa ser rastreado: carga, um contêiner, um carrinho, uma ferramenta, um laptop, uma câmera, equipamento médico ou outro equipamento. No Tags, um ativo é vinculado a um sensor, e os dados do sensor são enviados para a plataforma por meio de um gateway.
O acesso ao Tags e a configuração dessas entidades são realizados por meio do GPS-Trace Console.
Seleção e configuração do gateway
Como gateways, usamos os rastreadores Teltonika FMC130, FMC150, FMC920 e FMC880. Eles são compatíveis com Bluetooth e podem receber dados de dispositivos BLE que operam, entre outros, nos formatos iBeacon e Eddystone. Além disso, eles permitem configurar regras personalizadas para processar pacotes de advertising BLE: definir quais bytes devem ser usados para reconhecer o pacote necessário e quais dados devem ser extraídos dele.
Um pacote de advertising é uma mensagem curta que uma etiqueta BLE transmite regularmente via Bluetooth.
Os parâmetros necessários para receber dados de etiquetas BLE da Lansitec e transmiti-los para a plataforma foram configurados nos rastreadores Teltonika usando o Teltonika Configurator, a saber:
- Data Protocol: Codec 8 Extended
- Bluetooth: BT Radio enabled
- Beacon Detection: All
- Beacon Record Saving: Periodic
- Beacon Record Priority: High
- Record Period on Move/Stop: 20 sec
Em seguida, na seção Beacon List, selecionamos Beacon Parsing Mode: Advanced e configuramos as regras pelas quais o rastreador identifica os pacotes BLE necessários e extrai dados deles. Na seção Beacons Capturing Configuration, os seguintes parâmetros foram usados para a configuração:
- Manufacturer ID: 4C000200
- Manufacturer ID Offset: 5
- Manufacturer ID Size: 3
- Beacon ID Offset: 9
- Beacon ID Size: 16
- Additional Data Offset: 25
- Additional Data Size: 1
- Beacon ID Source: MAC Address
Se você pretende testar um conjunto semelhante, pode solicitar o arquivo de configuração do rastreador Teltonika entrando em contato conosco pelo e-mail support@gps-trace.com.
Seleção e configuração do sensor
Para o teste, a Lansitec forneceu os seguintes modelos de dispositivos BLE, que utilizamos:
Seleção e configuração do ativo
Para o teste, criamos vários ativos no Tags e vinculamos cada ativo ao seu sensor Lansitec:
- chaves do escritório e do carro — B003 Bluetooth Beacon;
- laptops de funcionários — B002 Bluetooth Label;
- caixas de equipamentos — B005 Bluetooth Beacon;
- câmera e projetor — i3 Portable Bluetooth Tag.
Ao selecionar um modelo, levamos em consideração o tipo e o tamanho do objeto, bem como a forma de fixação da etiqueta. Esses ativos e seus sensores vinculados foram usados em ambos os cenários de teste.
Casos de uso
Dependendo da tarefa, a mesma combinação de etiquetas BLE, gateways e Tags pode ser usada de diferentes maneiras. Como parte dos testes, consideramos dois cenários que diferiam no posicionamento dos gateways e na precisão necessária para detectar a localização dos ativos:
- Rastreamento de ativos em um escritório.
- Rastreamento de ativos em diferentes locais.
Com base nesses cenários, muitos outros podem ser criados dependendo das tarefas específicas do cliente, incluindo combinações de ambos.
Vamos analisar cada um deles com mais detalhes.
Primeiro cenário: rastreamento de equipamentos de escritório
Imagine uma empresa que precisa rastrear equipamentos de escritório: laptops, câmeras, projetores, kits de ferramentas e outros ativos valiosos. É importante saber se o equipamento está no escritório, quando ele sai do escritório, em qual andar está e aproximadamente onde se encontra em ambientes internos.
Para testar esse cenário, posicionamos gateways em diferentes partes do escritório e em vários andares: três gateways no sexto andar e mais um no quinto. O Tags permite fixar um gateway em um ponto específico no mapa da camada correspondente do edifício. Isso é especialmente importante para rastreamento em ambientes internos, pois o posicionamento por satélite pode ser instável nesses locais e não permite determinar em qual andar o dispositivo está.
Em seguida, os ativos com etiquetas BLE fixadas a eles foram movidos entre diferentes salas e andares do escritório, simulando o uso normal dos equipamentos.
Uma etiqueta BLE transmite um sinal regularmente, e os gateways próximos detectam sua presença e o nível de força do sinal recebido — RSSI.
O RSSI mostra a intensidade do sinal recebido pelo gateway de uma etiqueta BLE e ajuda a determinar de qual gateway a etiqueta está mais próxima.
Se vários gateways veem a mesma etiqueta, a plataforma combina os dados recebidos. Levando em conta a localização dos gateways e a intensidade do sinal, o Tags calcula a posição aproximada do ativo e a exibe na camada correta e na zona relevante.
Em nosso teste, essa configuração permitiu rastrear a localização aproximada dos equipamentos em diferentes zonas de um andar, bem como seu movimento entre andares. Quando um equipamento com uma etiqueta BLE era movido, sua localização era exibida na camada correspondente e na zona correspondente no Tags.
O movimento dos ativos pode ser rastreado em tempo real, e seu histórico também pode ser visualizado: em formato de tabela ou usando o recurso de reprodução de movimento. Por exemplo, o vídeo abaixo mostra um laptop se movendo entre zonas e camadas.
Para continuar trabalhando com os dados recebidos, o Tags oferece ferramentas adicionais: marcadores do sistema (“sem sinal” ou “movimento”) e marcadores personalizados, notificações e gatilhos, bem como relatórios com a possibilidade de exportar dados em formato CSV.
Segundo cenário: rastreamento em vários locais
Imagine uma empresa que possui vários escritórios, armazéns ou outros locais em diferentes partes da cidade. Os ativos se movem regularmente entre eles, por isso é importante saber em qual local um objeto específico está, quando ele chegou lá e há quanto tempo está nesse local.
Para testar esse cenário, usamos vários locais com um gateway instalado em cada um deles. No Tags, cada local foi configurado como uma camada separada. Quando uma etiqueta entrava na área de cobertura do gateway, os dados recebidos eram transmitidos para o Tags e permitiam determinar a presença do ativo na camada correspondente.
Neste cenário, a posição exata do ativo dentro do edifício não era a principal tarefa. Era importante determinar sua presença em um local específico e a duração da sua permanência ali. Por exemplo, essas informações podem ser visualizadas na aba “Eventos” no Tags.
Os dados recebidos permitem encontrar rapidamente os ativos necessários, visualizar seu histórico de movimento, analisar a duração da permanência em cada local e gerar relatórios.
Como exemplo, a captura de tela acima mostra um relatório sobre a presença de ativos em camadas ao longo de 10 dias. No relatório, você pode:
- visualizar os dados como uma linha do tempo ou uma lista de eventos;
- ver quanto tempo cada ativo passou em uma camada específica;
- verificar o número total de eventos no período selecionado;
- ver o número de camadas visitadas;
- analisar a duração total da permanência;
- verificar o número de ativos atualmente ativos;
- exportar o relatório em formato CSV.
Para cada ativo, você também pode abrir um cartão separado e visualizar os dados relacionados.
Resultados dos testes
O teste confirmou que beacons e etiquetas BLE da Lansitec podem transmitir dados para o Tags por meio de rastreadores Teltonika usados como gateways.
Essa configuração é adequada para detectar a localização aproximada de equipamentos dentro de um edifício, bem como para registrar a presença e o movimento de ativos entre andares, locais e outras zonas predefinidas.
No Tags, os dados recebidos podem ser usados para visualizar o histórico, configurar notificações, analisar estatísticas e gerar relatórios.
Ao mesmo tempo, as capacidades do Tags não se limitam aos dispositivos Lansitec. O princípio atual de funcionamento da solução permite usar beacons, etiquetas e sensores BLE de diferentes fabricantes, desde que transmitam dados nos formatos padrão iBeacon e Eddystone e que o gateway utilizado seja compatível com o recebimento e a transmissão desses dados para a plataforma.