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Visibilità del tracciamento dei pallet in tempo reale tramite Bluetooth Mesh e LoRaWAN

Visibilità del tracciamento dei pallet in tempo reale tramite Bluetooth Mesh e LoRaWAN

Sommario
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Visibilità del tracciamento dei pallet in tempo reale tramite Bluetooth Mesh e LoRaWAN
Visibilità del tracciamento dei pallet in tempo reale tramite Bluetooth Mesh e LoRaWAN

Riepilogo esecutivo per la visibilità del tracciamento dei pallet

Un fornitore di servizi logistici di terze parti (3PL) di livello 1 ha ridotto le svalutazioni annuali per perdite di pallet di 86 % e ridotto il chilometraggio dei carrelli elevatori 27 % dopo aver equipaggiato ogni pallet con Beacon Bluetooth Lansitec che cooperano come una rete auto-riparante. “Leader” esterno fari inoltrare gli ID dei beacon interni a SocketSync Portale E Macro Gateway Bluetooth, che trasporta carichi utili compressi su LoRaWANIl sistema alimentato a batteria necessario nessuna connessione Ethernet e nessun rifacimento della rete elettrica, raggiungendo il rimborso in sette settimane.

Profilo del cliente e sfida nel monitoraggio dei pallet

Il cliente gestisce un magazzino a temperatura ambiente di 40.000 m², con una movimentazione di circa 8.000 pallet al giorno. Le pile di quattro pallet e la pellicola termoretraibile metallizzata bloccavano regolarmente i segnali BLE diretti, quindi le soluzioni a tag singolo creavano punti ciechi; i pallet smarriti costavano oltre 28.000 euro all'anno in ammortamenti e ore di lavoro.

Soluzione Lansitec per la visibilità del tracciamento dei pallet

Strato Dispositivo/i consigliato/i Perché è compatibile con il tracciamento dei pallet e la rete Bluetooth
Nodi Beacon/mesh (su ogni pallet) B005 Faro Bluetooth – IP68, 2 × CR2477 (≈ 5 anni a 0,5 s di anticipo), –20 … +4 dBm, sensore AoA e di temperatura opzionale.  • Abbastanza robusto per carrelli elevatori e termoretraibile, l'alloggiamento IP68 garantisce zero manutenzione anche all'interno della termoretraibile • La batteria di grandi dimensioni supporta frequenti ritrasmissioni mesh, durata di 5 anni con doppia CR2477 (2000 mAh) • Aggiornamento AoA pronto se il magazzino aggiunge in seguito AoA lato gateway per precisione a livello di zona
Segnale di bordo/uscita (all'esterno di ogni pila di pallet) Stesso B005, configurato come nodo "mesh-border" – aggrega periodicamente gli ID dei beacon interni e li ritrasmette. • Nessun SKU aggiuntivo: solo un profilo firmware diverso (relè + pianificatore uplink LoRaWAN) • Portata in linea di vista di 150 m e TX regolabile da –20 a +4 dBm per l'igiene RF
Backhaul mesh LoRaWAN + BLE Gateway Bluetooth SocketSync (plug-in) per corridoi con scaffali densamente riempiti; Gateway Bluetooth macro per aree aperte e con grandi spazi. Entrambi inoltrano dati BLE tramite LoRaWAN e necessitano solo di alimentazione da rete elettrica/batteria.  • “1 gateway → 1,5 km LoRa” elimina le esecuzioni Ethernet • La funzione di sincronizzazione dell'orologio consente portali invia un'epoca unificata che si diffonde a cascata attraverso la rete, in modo che tutti i beacon trasmettano nella stessa finestra di 30 ms, riducendo le collisioni RF • Batteria di backup CA 85–305 V + 300 mAh (Socket Sync) • Li-SoCl₂ da 38.000 mAh, IP66, –45 … +85 °C; > 500 beacon / gateway (Macro) • LoRaWAN OTAA, fino a 15 ID beacon in un pacchetto SF9
Cloud / WMS Qualsiasi LNS + server applicativo (ad esempio ChirpStack + il tuo ERP/WMS) • Riceve l'ID del pallet, l'ultimo gateway visualizzato, RSSI e temperatura facoltativa; genera avvisi di "pallet mancante" o "zona sbagliata"

Vantaggio Bluetooth Mesh
I fari interni saltano a meno di 0,5 m attraverso il prodotto denso, evitando l'attenuazione di 25-30 dB che ostacola i ricevitori montati direttamente sul corridoio. Se il nodo principale esposto dovesse danneggiarsi, il nodo successivo intatto si auto-promuove, in modo che il pallet non "si spenga mai".

Architettura radiofonica a livello di pallet

┌─────────────── altezza pallet 2 m ────────────────┐

| B005 (bordo mesh) “leader” nell'angolo superiore |

| ↑ relay di pacchetti ADV mesh |

| ┌──── interno pallet – cartoni impilati ────┐ |

| | • 3-5 fari “membro” B005, 1 per strato | |

| └───────────────────────────────────────────┘ |

└─────────────────────────────────────────────────┘

  • Quando i cartoni formano un cubo denso di 2–3 m, i collegamenti diretti BLE → gateway si attenuano fino a –90 dBm o si interrompono.
  • In Rete Bluetooth, ogni B005 agisce come un staffetta; il “leader” esterno mantiene il ruolo di amico/staffetta.
  • Le PDU mesh contengono l'ID aziendale a 2 byte + l'UID del pallet a 4 byte.
  • Il portale periodico Aggiornamento orario il messaggio sincronizza tutti gli orologi interni (±100 µs), quindi i burst inoltrati appaiono come un unico gruppo di pacchetti compatto, riducendo al minimo il tempo di trasmissione LoRa.

Flusso di lavoro di distribuzione e messa in servizio per il monitoraggio dei pallet

Fare un passo Azione Utensili
1 Fissare i B005 alla guida di base del pallet e su ogni secondo strato di cartone (con velcro industriale o fessura per fascette). Scansionare il codice QR/NFC per associare l'UID al pallet # nel WMS. Applicazione per smartphone
2 Nella corsia di smistamento, il faro "leader" viene agganciato all'esterno dell'involucro. L'app spinge un Leader profilo (Relè = ON, Amico = ON, TxPower = 0 dBm). OTA tramite BLE
3 Collega i gateway SocketSync alle prese di fine corridoio; si uniscono automaticamente a LoRaWAN con OTAA e pubblicano la loro etichetta GPS/corridoio. Interfaccia utente Web
4 La mappa del magazzino popola automaticamente le icone dei pallet; i pallet che non sono stati segnalati per > X min sono evidenziati in rosso. Dashboard WMS

Roadmap di implementazione

  1. Etichettatura - Tre B005 Beacon Bluetooth Fissaggio con velcro per pallet (due strati interni, uno esterno). La scansione QR associa l'UID del beacon all'ID del pallet nel WMS.
  2. Accesso diretto al gateway – Le unità SocketSync si collegano alle prese di corridoio; le unità Macro coprono le zone high-bay dove non è presente alimentazione. Tutti i gateway sincronizzano i propri orologi tramite LoRaWAN e trasmettono un aggiornamento dell'ora mesh che allinea ogni beacon entro ±100 µs.
  3. Flusso di dati – I nodi interni inviano annunci ogni 15 secondi; il leader aggrega, comprime e inoltra. Gateway inoltrare l'elenco, più RSSI e temperatura facoltativa.
  4. Pannello di controllo – Il WMS segnala qualsiasi pallet non rilevato per > 5 minuti; i raccoglitori lo individuano in base all'ultimo gateway rilevato e all'intensità del segnale.

Distribuzione totale: 1800 pallet in tre giorni; 22 gateway per una copertura completa.

Risultati misurati (primi 12 mesi)

KPI Prima Dopo Δ
Tempo medio di ricerca / pallet smarrito 14 minuti 2 minuti e 30 secondi –82 %
Ammortamenti annuali dei pallet €28 000 €4 000 –86 %
Viaggio con carrello elevatore 52 km/giorno 38 km/giorno –27 %
Sostituzione della batteria del faro n / a 0 (progetto 4,8 anni)

Perché proprio questa architettura?

Lo schizzo mostra diversi segnalatori “member” B005 interrati all’interno del carico e un segnalatore “leader” fissato sulla faccia esterna del pallet. Ciò potrebbe sembrare ridondante a prima vista, ma risolve tre problemi pratici che un separare l'etichetta esterna più alcuni relè montati sul corridoio non possono.

Fisica radio: le merci impilate assorbono molta energia BLE

Le merci dense (carta, liquidi, pellicola metallizzata) possono attenuare i segnali a 2,4 GHz di 25-30 dB.* Quando un pallet è alto quattro o avvolto in un foglio, un tag sul lato opposto può essere oscurato da ogni corridoio o gateway del soffitto. Lasciando ogni strato interno ospita un “salto” a bassa potenza, il pacchetto deve percorrere solo 0,3-0,5 m attraverso il carico prima di ritrovare aria pulita. Il "leader" esterno quindi inoltra il fascio. Poiché la sensibilità del ricevitore B005 è di -96 dBm, anche due o tre brevi salti rimangono comodamente al di sopra del rumore di fondo.

Affidabilità e margine di sicurezza

Le forche dei carrelli elevatori, le cesoie per pellicole estensibili o l'impatto con le scaffalature possono tranciare un faro esposto. Se ciò separare Se il tag viene perso, il pallet diventa invisibile. Tenere un beacon all'esterno (per una migliore RF) e due più all'interno (per ridondanza) significa che l'ID continua a segnalare anche se il leader è danneggiato; il successivo beacon intatto si promuove automaticamente a leader nella mesh.

Economia delle batterie pulite

UN B005 Faro Bluetooth Funziona per circa cinque anni con due celle CR2477 a 0 dBm / 0,5 s di pubblicità. Ai prezzi attuali delle celle a bottone, 1-1,50 € in più di litio garantiscono un'immunità pluriennale ai costi di ricerca e ammortamento che i magazzini medi misurano in decine di euro per pallet smarrito.

Perché i soli “pali di collegamento” montati sui corridoi non sono sufficienti

Argomento Solo un tag per pallet + relè di corsia Un leader + nodi mesh interni (consigliato)
Copertura all'interno di pile profonde Si basa su un percorso RF laterale; facilmente bloccabile Garantito: i salti corti sfuggono a ogni strato
Identità delle risorse Se l'etichetta esterna viene strappata, l'ID del pallet viene perso Ogni faro sopravvissuto può ancora pubblicizzare il suo ID
Granularità La staffetta di fila vede "qualcosa" presente; non posso dirlo Quale degli 8 pallet mancanti Ogni pallet mantiene il proprio UID, quindi WMS individua quello esatto
Dati del sensore (temperatura/urto) Misura l'aria del corridoio, non il nucleo del prodotto I fari interni misurano le condizioni che le merci vedono
Costo di installazione Meno tag per pallet ma hardware e cablaggio relè più potenti +2–3 fari per pallet; nessun cablaggio di rete aggiuntivo

La larghezza di banda della mesh non è un collo di bottiglia

Un gateway SocketSync può ingerire fino a 15 ID beacon in un singolo pacchetto LoRaWAN su SF9La sincronizzazione temporale del gateway consente a tutti i beacon interni di trasmettere nella stessa finestra di 30 ms, quindi il traffico aggiuntivo dai nodi "nascosti" costa praticamente zero tempo di trasmissione LoRa.

In conclusione

Tre fari (hardware da circa 10 €) su un pallet da oltre 300 € riducono i tempi di ricerca di oltre 80 % e le perdite annuali di oltre 85 %. Se si aggiunge la possibilità di registrare la temperatura interna o gli urti durante il trasporto, il ritorno sull'investimento si ottiene molto prima della prima sostituzione della batteria.

Quindi, sì, tu Potevo prova un singolo beacon esterno più relè di fila, ma in pratica, l'ombreggiatura RF dei media misti e l'abuso nel mondo reale rendono i nodi interni aggiuntivi l'assicurazione più semplice ed economica per pallet sempre visibili.

Impatto aziendale e punti chiave per i clienti

Con Ritorno sull'investimento × 6,2 nel primo anno e con un pareggio di sole sette settimane, il cliente prevede ora di espandere l'architettura mesh allo staging in uscita, consentendo la verifica del carico del rimorchio in tempo reale e la prova digitale di custodia.

  1. Attenuazione dei battiti della maglia – merci ricche di acqua (bevande, carta) impilate possono attenuare il BLE di 25-30 dB. I relè in pila ripristinano un percorso RF libero senza aumentare la potenza di trasmissione.
  2. Sincronizzazione dell'orologio = utilizzo prevedibile del canale – i beacon sincronizzati vengono attivati nello stesso intervallo di tempo, quindi uno Pacchetto LoRaWAN Supporta fino a 15 ID pallet (rientra nei limiti del ciclo di lavoro SF9). La sincronizzazione multi-gateway integrata previene le collisioni dei pacchetti e consente ai team IT di aggiungere gateway senza dover ripetere la configurazione.
  3. Economia delle batterie – due CR2477 in un B005 (< €3) ammortizzati in cinque anni aggiungono < €0,0002 /pallet-giorno.
  4. Scalabile – un singolo Macro Gateway supporta > 500 beacon, quindi un magazzino da 10.000 pallet necessita solo di circa 20 gateway distribuiti su celle interne LoRa.
  5. Robusto e industriale – I beacon IP68 resistono ai lavaggi; i Macro Gateway IP66 funzionano da –45 °C a +85 °C.
  6. A prova di futuro – Il rilevamento opzionale AoA e della temperatura sul B005 consente la localizzazione submetrica o il monitoraggio della catena del freddo quando l'attività è pronta.

"Da quando abbiamo installato la rete Lansitec, non abbiamo perso un solo pallet. I carrellisti impiegano meno tempo a cercare e più tempo a spostare le scorte." — Responsabile della logistica, magazzino 3PL.

 

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