基于标准物联网连接的全球货物跟踪解决方案

今年早些时候，苏伊士运河的堵塞每天承载着 96 亿美元的货物，这强烈地提醒人们每天在全球运输的原材料、中间产品和成品的巨大价值。在冷藏“冷藏箱”和干货集装箱之间分开，货物集装箱通过提供一个标准化单元彻底改变了物流，该单元可以有效地处理并从船舶无缝转移到火车货车到卡车。同样，用于空运的 ULD（单元装载设备）、IBC（中型散货集装箱）和优质旧托盘（现在变得更加互联和智能）提高了整个物流链的一致性。

随着无线连接和物联网 （IoT） 的兴起，全球货物跟踪解决方案越来越受欢迎，通过跟踪移动中资产的状态和下落，帮助物流运营商、客户和所有者优化其供应链。无数货物跟踪解决方案之间的数字互操作性很可能是下一个游戏规则改变者，有助于最大限度地从收集的数据中获得价值。

在陆地、海上和空中跟踪货物的挑战

在之前的博客中，我们概述了使用基于卫星的定位、传感、无线通信和云平台来跟踪移动资产的一些主要优势。然而，部署的解决方案往往面临一系列常见挑战，包括覆盖范围、服务可用性、带宽要求、功率效率、安全性以及与信号干扰相关的问题。

考虑一个冷藏箱，一种用于运输需要冷藏的货物的标准集装箱，配备物联网跟踪和监控解决方案。至少，设备需要能够成功检测到容器的地理位置和状态（温度、湿度、压力等），将这些信息捆绑成数字消息，并将该消息安全地传输到云可供目标用户使用。

放大最后一步——将数据传输到云端——揭示了一个严重的漏洞。跟踪器可能依赖蜂窝连接作为数据管道。使用全球蜂窝连接服务可能是靠近海岸且蜂窝网络基础设施可用的理想解决方案。但随着船舶进入国际水域，覆盖范围将首先变得不可靠，然后完全失效。

为了解决这个问题，集装箱船（以及集装箱码头、物流枢纽和货运列车）通常提供无线网关，通过一个或多个通信通道（通常是蜂窝或卫星）将来自船上集装箱跟踪设备的数据中继到云端。有了通往云端的强大数据管道，挑战就变成了如何将数据从容器跟踪器有效地传输到无线网关。为了服务尽可能多的客户（每个客户都可能拥有自己的跟踪解决方案），货物跟踪解决方案和网关的设计需要考虑到数字互操作性。

基于开放标准的连接

全球采用的开放标准，包括蜂窝通信、蓝牙和Wi-Fi，提供了一种最佳实现互操作性的方法。蜂窝和蓝牙技术的结合特别有前景。由于蜂窝技术部署的国家法规不适用于在国际水域作业的船舶，因此专用蜂窝网络部署提供了强大、标准化和行业强化的通信基础设施，能够将跟踪设备和数据记录器连接到无线网关。

蓝牙连接在靠近海岸的地方提供了理想的冗余，监管要求限制了蜂窝连接的使用。蓝牙专为低功耗、对其他设备的干扰最小以及不受陆地或海上的任何许可限制而设计，可原生连接到市场上几乎所有的智能设备。尽管它的范围远小于蜂窝通信，但蓝牙网状网络部署通过让数据从一个设备跳到另一个设备，直到到达其目的地——无线网关，从而极大地扩展了覆盖范围和可靠性。

这是一种与数字集装箱航运协会 （DCSA）提出的方法一致，该协会是一家总部位于阿姆斯特丹的非盈利、供应商中立组织，正在与航运业的主要参与者合作，以促进整个行业的数字互操作性通过开源标准。他们特别关注集装箱跟踪设备和无线物联网网关之间的通信链路，除了专有的低功耗广域网外，还推动建立蜂窝和蓝牙技术作为船上连接的首选内部无线电接口调制解决方案。

将位置覆盖范围扩展到 GPS 之外的技术灵活性

正如冗余通信技术提高了设备​​到网关通信的可靠性和可用性一样，互补的定位技术可以提高位置信息的可用性。基于卫星的 GPS 技术可向在轨 GNSS 卫星视线范围内的设备提供可靠的位置数据，因此基本上可以在户外的任何地方使用。但是，如果货物集装箱位于集装箱船、物流码头或室内设施的堆垛底部附近，则可能会失败。

为了克服这些限制，解决方案应设计为使用多种方法来确定特定情况下的最佳可用位置读数。在没有 GNSS 覆盖的情况下，但当蜂窝网络在范围内时，例如在室内，蜂窝网络指纹识别 （ CellLocate ） 提供了一个粗略的位置估计，这比根本没有好得多。当更高的定位精度至关重要时，如物流中心、仓库或工厂内的情况，蓝牙室内定位可能是首选的解决方案。

尽管基于物联网的全球货物跟踪解决方案迅速兴起，但它们仍然受到边缘情况下性能不足的限制——无论是在云连接还是位置可用性方面。提供技术冗余的解决方案有助于克服陆地、海上和空中的这些限制。如果它们基于基于开放标准的技术，它们可以帮助确保能够兑现承诺所需的数字互操作性，并有可能成为集装箱跟踪领域的下一个游戏规则改变者。

审核编辑：郭婷