用于资产跟踪的低功耗蓝牙范围的真相

您可能会同意，在确定用于工业资产跟踪和监控的无线通信系统时，范围是最重要的因素之一。许多公司选择低功耗蓝牙 (LE) 是因为它降低了功耗并延长了电池寿命，从而降低了基础设施成本。问题是，您如何确定不同工业环境中的范围？让我们探索如何计算和提高蓝牙 LE 系统的范围。

如何确定范围

什么是范围？范围是发射器与接收器之间的距离，同时仍能准确读取其发送的信息。为了确定这一点，必须确定一些因素。在确定影响蓝牙低功耗范围的不同因素之前，让我们澄清一些关于发射器“发送信息”和接收器“读取”信息的含义的细节。

首先，发射器通过无线电信号发送少量信息。在蓝牙 LE 的情况下，无线电信号使用自适应跳频技术以 2.4 GHz 的频率发送，以避免受到通过相同带宽传输的其他协议（例如 Wi-Fi 和 Zigbee）的干扰。这些信号也以特定的功率电平发送，以分贝毫瓦 (dBm) 为单位。

然后接收器“读取”信号并解释正在发送的数据。 “读取”信号的能力取决于接收器的灵敏度，它是接收器可以检测和解释的最小信号强度的量度。然而，当信号传输到接收器时，可以通过多种因素来改善或减少“读取”传输的努力。这些因素包括天线增益、路径损耗、传播损耗、结构衰减和其他干扰。

最终，您必须有一个足够灵敏的接收器和一个足够强大的发射器，以便接收器通过功率损耗听到传输。链路预算是计算传输信号从发射机到接收机的总增益和损耗的有效方法。

影响接收信号强度的因素：

• 天线增益 – 将电能转换为电磁能，反之亦然，并聚焦能量的方向以影响发射信号和接收信号的有效性。天线位置、尺寸和设计可能会有所不同并影响其有效性。
• 路径损失 – 无线电波在空气中传播时出现的信号强度降低。
• 传播损失 - 随着信号消散，RF 能量的扩散通常是由于 RF 波在从地面反弹时与其自身发生干扰。
• 衰减损失 - 与通过空气以外的材料传播相关的损失，如湿度、降水、墙壁、玻璃等。

查看我们的范围计算器，为您的网络找到范围估计值。

使用网状网络改善蓝牙低功耗范围

虽然两个蓝牙 LE 设备之间的通信范围可能会因环境条件而有所限制，但有一种方法可以将其变成可扩展的解决方案。这是通过使用全网状网络或部分网状网络。

全网状网络

在全网状网络中，大量蓝牙设备连接在一个广阔的区域。这些设备要么直接相互通信，要么通过中间“节点”（网状网络中的其他蓝牙设备）进行通信。只要每个节点足够近，可以与至少两个其他节点通信，这个网状网络就可以运行。

全网状网络的一些好处是它的自我修复或最短路径桥接能力，即使某些节点失去连接，它也会自动选择最佳路由来传递信息。另一方面，如果你想从你的蓝牙设备产生集体行动，向网状网络中的所有节点“广播”一条消息会给你想要的结果。由于无需事先设置即可添加和删除节点，因此网状网络也很容易扩展。然而，全网状网络存在大量冗余，这意味着蓝牙标签的功耗更高，您的成本更高。

部分网状网络

另一种连接蓝牙设备的方式是使用部分网状网络。在这种情况下，并非所有设备都直接相互连接。每个设备至少连接到两个其他节点，但如果有的话，只有其中的一部分可以组织成全网状拓扑。由于采用了这种组织方式，因此减少了冗余，并且可以显着降低成本。

利用 XLE 进行资产跟踪

虽然这些网状网络有其自身的优势，但在将它们实施到一个综合的资产跟踪和监控系统中时会遇到许多复杂情况。可以承认，使用这种类型的基础设施要同时获得准确性和可负担性并不容易。然而，AirFinder OnSite 凭借其行业领先的 XLE™（极低能耗）技术和可靠的 LPWAN Symphony Link 实现了这两项目标。

XLE 是 Link Labs 于 2020 年底获得专利的更新版本的蓝牙 LE。XLE 技术通过相位测距和专有固件识别一米精度内的资产位置，资产标签的电池可持续使用长达 7 年。 XLE 通过更智能的节能使用，将电池寿命延长 400% 以上。

总而言之，通过 Link Labs 可靠的 LPWAN 发送数据，覆盖面积高达 100 万平方英尺，大大降低了成本，并且 XLE 网络的范围呈指数增长。除了相位测距技术、延长电池寿命和减少 AirFinder XLE 标签的延迟外，该系统还通过部分网状网络有效运行，而不会影响范围、安全性、准确性或可负担性。要查看 AirFinder OnSite XLE 的实际效果，立即申请演示 .