屋外（GPS）資産追跡テクノロジーはどうなっていますか？

資産の特定、追跡、および監視は、企業と消費者の両方にとってますます一般的な活動になっています。消費者は、タイル、小型のBluetoothデバイス、クラウドソーシングされたスマートフォンなどの製品をリーダーとして使用して、キー、リモコン、スマートフォンなどの日常のオブジェクトを見つけます。

さらに、運輸、農業、ロジスティクスの企業は、デポ、倉庫、工場の壁の安全性を超えて保管されている資産に対応するために、GPS資産追跡やその他の屋外ローカリゼーション手法を長年使用してきました。

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一部の資産追跡テクノロジーは、トラクタートレーラー、コンバイン、その他の機械や備品（医薬品など）などの機器の状態を監視します。これらはすべて、非常に価値があり、資産追跡デバイスに電力を供給することができます。

そして、これまで以上に高度なタイプの資産追跡ハードウェアが市場に参入するにつれて、企業はますます広範囲の資産を監視できるようになります。

これらの開発により、リソース制御のコストが削減され、バッテリー駆動のデバイスで位置データを生成できるようになりました。これにより、より小さく、電力が供給されておらず、より安価な（ただし同等に価値のある）資産を追跡するための道が開かれました。

あなたの会社がある種のプロジェクト見積もりを提供しているとしましょう。現場で使用するための専用タブレットが必要になる可能性があります。これには数百ドルかかる場合があります。その資産が失われた場合、交換費用は多額の費用ではないかもしれませんが、損失が収益と評判に与える影響は重大である可能性があります。

結局のところ、適切なビジネスツールが手元になければ、仕事を成し遂げることは困難です。そして、資産管理の戦略的メリットがいかに迅速に積み重なるかがわかると思います。

非常に高価で価値のあるものは、さまざまな状況でさまざまなことを意味する可能性があります。同様に、監視する価値のある資産は高価な資産よりもはるかに多いため、GPS資産追跡の詳細に投稿全体を費やしています。

しかし、議論を開始するために、まずGPS資産追跡の共通の基準枠を確立したいと思います。つまり、それが何であるか、何でないかです。

次に、アセットトラッキングが最高レベルでどのように機能するかを探り、GPSの理想的なアプリケーションと既知の制限の両方を見ていきます。最後に、これらの制限のいくつかを解決し、資産追跡の新しい道を開く、いくつかの新しい技術的アプローチについて説明します。

GPS追跡とは何ですか？

GPSは全地球測位システムの略です。米国によって開発された元のGPSネットワークは、無線信号を送信する地球を周回する衛星のコレクションです。

これらの信号は、GPS受信機（たとえば、スマートフォンのアンテナ）で収集できます。アンテナがGPS信号の十分な数のアレイを明確に検出できる場合、デバイスは緯度と経度で表される屋外の場所を正確に特定する計算を完了できます（GPSと地理空間位置の基本について詳しくは、この記事をご覧ください）。計算されます。）

同様に、GLONASS、Galileo、Beidouなど、有効なデバイスに同様のデータを提供できる他の衛星ネットワークがあります。これらは、経度と緯度として地理空間位置を提供します。次に、これらのGPS座標をマッピングアプリケーションと組み合わせて、私たちの多くが移動に依存している衛星ナビゲーションに電力を供給することができます。

GPSやその他の衛星ネットワークについて読むとき、頭文字のGNSSに出くわすことがあります。これは、GPSテクノロジーだけでなく、さまざまな衛星ネットワークすべてをカバーするより広い概念であるGlobal Navigation SatelliteSystemの略です。

時が経つにつれて、GPSという用語は、特に米国では、衛星ナビゲーションシステムの世界の一般的な省略形になりました。さらに、GPSを、より広範囲の地理空間屋外ローカリゼーションシステムの代用として使用することが増えています。私たちのほとんどはスマートフォンでマッピングアプリにアクセスしており、ほとんどすべての人がGPSアイコンを認識しています。

しかし、多くの人が知らないかもしれないのは、スマートフォンは通常、デバイスの位置を特定するためにGPSだけを使用しないということです（ただし、私が実行に使用する時計のように、他のデジタルツールも使用します）。実際、これは、ユーザーが他のすべての位置情報手段をオフにした場合にのみ発生します。これは、一部の電話では不可能です。または、電話が他に利用可能なテクノロジーがない場所にある場合にのみ発生します。

たとえば、私はかつて、アーカンソー州南東部の農村部を通り抜けて、いとこの農場にたどり着く必要がありました。ローカルマップを携帯電話にダウンロードして、セル接続がなくてもGPSアンテナが機能し続けるようにしました。ありがたいことに、これは可能でした。

もちろん、GPSを複数のテクノロジーの総称として使用すると、説明が大幅に簡素化されます。ただし、企業が資産システムの導入を検討している場合、GPS（GNSS）と他の屋外資産位置の手段との明確な違いが、実際にビジネスケースを左右する可能性があります。

それがなぜなのかについて少し話しましょう...

GPSが機能している場所 屋外ポジショニング

米軍が屋外測位衛星を公用に開放すると、テクノロジー企業は急いでGPS受信機を追跡製品に組み込みました。

消費者側では、これは最初のGarminプラットフォームと、レンタカーおよび個人使用のための同様のナビゲーション製品の形をとりました。スマートフォンやその他のデジタルデバイスは、最終的にはそれに続きました。

商業面ではさらに早い段階で、受信機は、トラクタートレーラーやその他の大型機器のハンドルの下にあるOBD2ポートまたは同様の電源オプションに接続できるGPS追跡デバイスに組み込まれていました。このシナリオでは、位置データをローカルダウンロード用に保存するか、セルラー接続を介してインターネットに送信することができます。

これらの元のデバイスは、セルラー接続の高電力ニーズとGPSが比較的電力を消費するプロセスであるという事実の両方を考慮すると、常に充電する必要がありました。衛星信号は非常に弱いため、位置を生成するのに十分明確に「聞く」には、受信機を長時間オンにする必要があることに注意してください。

受信信号の処理にも時間がかかります。つまり、さらに多くの電力を使用します。セミ、大型農業機械などの位置を特定して追跡するための新しいGPS対応デバイスには、他のさまざまなセンサーや機能が組み込まれていますが、多くの場合、消費電力が増加します。

それでも、すべてが言われ、行われるとき、これらの動力を与えられたGPS追跡装置は、長い間、多くの用途に役立ちました。

テレマティクスを例にとると、特に車両やその他の大型移動機器に関して、テレマティクスとインフォマティクスを組み合わせたデバイスを指す用語です。

GPS追跡デバイスの最初の主要な使用例の1つとして、テレマティクスは、コンバイン、トラクタートレーラー、マイニングトラック、配達用バンなどの車両の位置、速度、向き、および状態をリアルタイムでマッピングおよび記録することを可能にします。いくつか例を挙げると。

また、これらの車両は高価であるだけでなく、通常は高額の貨物を輸送するため、ビジネスケースは簡単でした。

同様に重要なのは、テレマティクスがそれを証明したことです...

GPSですべてを実行することはできません

この投稿の前半で述べたように、スマートフォンがGPSだけを使用して、マッピングアプリケーションで使い慣れたアイコンをアクティブにすることはめったにありません。これは、すべての場合に非常に正確な位置情報を提供できるわけではないためです。

もしそうなら、建物に入るときに正しい信号を聞くのに苦労している支援なしのスマートフォンGPS受信機を想像してみてください。また、RF（無線周波数）エネルギーを吸収する壁、天井、床など、遭遇する内部の障壁を考えると、深くなるほど難しくなります。同時に、コンクリート、燃えがら、レンガなどの建築材料は、RFが浸透するのが非常に困難です。

その上、高層ビルやガラス窓の多い都市部では、信号が構造物間で跳ね返り、計算が混乱することが多く、その結果、GPSの位置が実際の位置と異なることになります。

同様に問題のあるGPS資産追跡デバイスは、金属製のケースのようにRF吸収材または反射材の中に梱包され、トラクタートレーラーに取り付けられた金属製の輸送コンテナに入れて輸送されることがあります。同様に、これらの車両がトンネルを通過したり、高速道路の高架下を移動したりすると、GPS信号が完全に失われる可能性があります。

また、前述したように、GPS信号は比較的弱いため、つまり衛星からの信号であるため、他の方法を使用する場合よりも、位置座標をゼロにするためにかなり多くの電力が必要になります。

当然のことながら、過剰な電力要件により、資産追跡の実装が困難になる可能性があります。特に、フィールドで長期間バッテリ駆動のアプリケーションを維持する場合はそうです。

たとえば、リアルタイムデータを提供するために絶えず位置を送信することは、使用されるテクノロジーによっては、セルラーデバイスで電力を大量に消費する可能性があります。逆に、データロガーは、一度に最大数年間、指定された間隔で情報を記録およびダウンロードできるため、非リアルタイムアプリケーションのチケットであることがよくあります。

これらは、消費者または企業の資産追跡ソリューションの唯一の位置特定テクノロジーとしてGPSを使用することに関連する課題のほんの一部です。また、簡単かつ定期的に充電できないバッテリー駆動のデバイスで特に顕著です。

ベルトとサスペンダー、誰か？

その他でいっぱいのチョック ラジオ-WiFi、セルラー、Bluetooth-スマートフォンのロケーションエンジンとアプリケーションは、他の種類の資産追跡テクノロジーを自由に利用できます。これらのテクノロジーを使用して、精度を向上させ、屋内のロケーションを改善し、消費電力を削減できる可能性があります。

一部のデバイスでは、展開されるテクノロジーの順序を設定できます。同様に、場合によっては、テストにより、非GPSロケーションテクノロジーが十分なソリューションであることが証明されることがあります。そのため、企業は、予算に見合った価格で、独自のニーズを実際に満たすビジネス資産追跡ソリューションを探す必要があります。

非GPS屋外ロケーションテクノロジーの世界は広大で成長しており、それらのほとんどは複数の信号入力を使用して仕事を遂行しています。実際、追加の信号は通常、一貫してより正確な位置情報を提供します。

現在利用可能な技術的アプローチの中で、いくつかはここで注目に値します。さらに、これらのテクノロジーの一部は屋内でも機能するため、特にIoT資産管理とデジタルトランスフォーメーションに関連して、GPSを効果的に補完します。

Bluetooth

Bluetoothビーコンは、スマートフォン、車両、テレマティクスデバイス、および関連するプラットフォームのGPSを強化するための簡単で潜在的に低コストの方法です。特に、屋内測位システムや地下測位システムとしても使用できます。

簡単に言えば、この技術は、ビーコン（小型無線送信機）を使用して、近接した「スマート」デバイスに信号を送信する無線通信の一形態です。したがって、情報を送信することにより、これらのビーコンはおおよその資産の場所を識別します。 （スマートフォンを車のBluetoothシステムに接続して、運転中にお気に入りのプレイリストを楽しむことを検討してください。）

そのため、Bluetoothアセットトラッキング[2] [3]、特にBluetooth Low Energy（BLE）は、消費電力が非常に少ない実証済みの屋内ロケーションテクノロジーであるため、バッテリーの寿命を延ばすのに適しています。また、リアルタイムで多数の資産を追跡することもできます。

WiFiスニッフィング

いわゆる「WiFiスニッフィング」は、屋外の位置を計算するためのさらに別の確立された方法です。確かに、スマートフォンユーザーはすでにこのテクノロジーに精通しています。なぜなら、私たちの電話はワイヤレスネットワークの猟犬のようなものだからです。

前回スマートフォンを使用してWiFiネットワークに参加したときのことを思い出してください。お使いの携帯電話はいくつの異なるWiFiネットワーク（BSSID）を「認識」しましたか？ 5？ 10？ 15？多くの場合、一度に複数。また、ほとんどの電話は、信号強度を測定しながら、「聞く」すべてのネットワークのBSSIDを記録するように設計されています。

画面に表示される基になるデータは、WiFiスニッフィングロケーションのために他のデバイスで使用することもできます。これらのデータは、Skyhook、Googleなどによって管理されているデータベースに送信され、そこで位置情報を生成するアルゴリズムにプラグインされます。また、聞こえるデータ入力（BSSID / WiFiネットワークなど）が多いほど、通常、位置情報の結果はより正確になります。

時間の経過とともに、これらの結果は劇的に改善され、多くの場所で、WiFiスニッフィングは精度の点でGPSの実行可能な代替手段です。 1つには、必要なデータを取得するために必要な電力がはるかに少ないため、デバイスのバッテリー寿命が長くなります。もう1つは、屋内での使用により効果的です。

また、都市環境では、高層ビルで跳ね返るのと同じ反射の問題が発生しないため、このテクノロジーはGPSよりも優れたパフォーマンスを発揮することがよくあります。

セルID

使用できる最も単純な屋外ロケーターはセルIDと呼ばれ、資産追跡デバイスがメッセージを送信するセルラータワーとしてよく知られています。すぐにわかるように、三角測量にセルタワーを使用する方法があります。

全体的な位置精度については、Cell IDは、WiFiスニッフィングよりもさらに少ない電力で済む信頼性の高いテクノロジーです。確かに、これはバックアップロケーションファインダーとして、またはデバイスがまだ生きていてセル範囲内にあることを知る必要がある場合に実行可能なオプションです。ただし、通常、他のジオポジショニングテクノロジーよりも精度が低いため、プライマリロケーションに適したソリューションではない場合があります。

それにもかかわらず、セルタワーからの送信を使用して位置を三角測量することができます。 WiFiスニッフィングと同様に、デバイスは信号強度とともにセルタワーIDを記録し、それらのデータポイントを使用して場所を概算できます。

さらに、セルラー信号には追加の属性があり、最適化すると、内部と外部の両方で位置精度を向上させることができます。 Polteのような企業は、屋外での使用にこのアプローチを実装する方法を先導しています。

どのテクノロジーが最適か 屋外アセットトラッキング ？

屋外の位置データを生成するためのテクノロジーまたはハードウェアプラットフォームを選択する場合、ユーザーはGPSが町の唯一のテクノロジーではないことを覚えておく必要があります。

スマートフォンと同じように、屋外の資産追跡デバイスは、位置データを提供するために1つのテクノロジーに制限される必要がないことを常に覚えておく価値があります。

真実は、高性能に関しては、都市環境や農村地域の内外で効果的に展開できるアジャイルなものが必要になるということです。これは、屋外GPS資産追跡技術のように単一の方法に依存するものではなく、複数の技術の最良のものを組み合わせたデバイスを意味します。

とはいえ、お気軽にご連絡いただき、独自の要件を満たすための適切なシステムを見つけるお手伝いをさせていただきたいと思います。