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Bluetooth Mesh와 LoRaWAN을 활용한 실시간 팔레트 추적 가시성

Bluetooth Mesh와 LoRaWAN을 활용한 실시간 팔레트 추적 가시성

목차
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Bluetooth Mesh와 LoRaWAN을 활용한 실시간 팔레트 추적 가시성
Bluetooth Mesh와 LoRaWAN을 활용한 실시간 팔레트 추적 가시성

팔레트 추적 가시성에 대한 요약

1계층 3자 물류(3PL) 공급업체는 연간 팔레트 손실 손실을 다음과 같이 줄였습니다. 86 % 그리고 포크리프트 마일리지를 줄였습니다. 27 % 모든 팔레트에 장착한 후 Lansitec 블루투스 비콘 자가 치유 메시로 협력합니다. 외부 "리더" 비콘 내부 비콘의 ID를 다음으로 전달합니다. 소켓싱크 게이트웨이 그리고 매크로 블루투스 게이트웨이압축된 페이로드를 백홀하는 로라완. 배터리 구동 시스템이 필요합니다. 이더넷이 실행되지 않고 주전원 재배선도 없습니다.7주 만에 투자금을 회수했습니다.

팔레트 추적의 고객 프로필 및 과제

고객은 40,000m² 규모의 창고를 운영하며 하루 약 8,000개의 팔레트를 처리합니다. 4단 스택과 금속 필름으로 수축 포장된 제품은 BLE 직접 신호를 정기적으로 차단하여 단일 태그 솔루션으로 사각지대를 만들었습니다. 팔레트 분실로 인해 연간 2만 8천 유로 이상의 손실과 인건비가 발생했습니다.

팔레트 추적 가시성을 위한 Lansitec 솔루션

추천 장치 팔레트 추적 및 Bluetooth 메시에 적합한 이유
비콘/메시 노드(모든 팔레트에 있음) B005 블루투스 비콘 – IP68, 2 × CR2477(0.5초 간격으로 5년), –20 … +4 dBm, 옵션 AoA 및 온도 센서.  • 포크리프트 및 수축 포장에 충분히 견고하며 IP68 하우징은 수축 포장 내부에서도 유지 관리가 필요 없음을 보장합니다.• 대용량 배터리는 빈번한 메시 재전송을 지원하며 듀얼 CR2477(2000mAh)에서 5년 수명을 제공합니다.• 창고에서 나중에 구역 수준 정확도를 위해 게이트웨이 측 AoA를 추가하는 경우 AoA 업그레이드가 가능합니다.
가장자리/퇴장 비콘(각 팔레트 스택 외부) 같은 B005, 다음과 같이 구성됨 "메시 경계" 노드 – 주기적으로 내부 비콘에서 ID를 집계하여 전달합니다. • 추가 SKU 없음: 다른 펌웨어 프로필(릴레이 + LoRaWAN 업링크 스케줄러)만 있음• 150m 시야 범위 및 RF 위생을 위한 조정 가능한 -20…+4dBm TX
LoRaWAN + BLE 메시 백홀 SocketSync 블루투스 게이트웨이 (플러그인) 밀집된 통로용 매크로 블루투스 게이트웨이 개방형, 고층 지역에 적합합니다. 두 제품 모두 LoRaWAN을 통해 BLE 데이터를 전송하며, 주 전원/배터리만 필요합니다.  • "1 게이트웨이 → 1.5km LoRa"로 이더넷 실행이 제거됩니다.• 클록 동기화 기능으로 게이트웨이 메시를 통해 캐스케이드되는 통합 에포크를 보내 모든 비콘이 동일한 30ms 창에서 TX를 수행하여 RF 충돌을 줄입니다. • AC 85–305V + 300mAh 백업 배터리(소켓 동기화) • 38,000mAh Li-SoCl₂, IP66, –45 … +85°C; > 500개 비콘/게이트웨이(매크로) • LoRaWAN OTAA, 하나의 SF9 패킷에 최대 15개 비콘 ID
클라우드 / WMS 모든 LNS + 애플리케이션 서버(예: ChirpStack + ERP/WMS) • 팔레트 ID, 마지막으로 확인된 게이트웨이, RSSI 및 선택적 온도를 수신하고 "팔레트 누락" 또는 "잘못된 구역" 경고를 발생시킵니다.

Bluetooth Mesh의 장점
내부 비콘은 밀집된 제품을 0.5m 미만으로 통과하여 통로에 직접 설치된 수신기의 25~30dB 감쇠를 방지합니다. 노출된 리더가 손상되면 다음 노드가 자동으로 활성화되어 팔레트가 "꺼지지" 않습니다.

팔레트 레벨의 라디오 아키텍처

┌──────────────── 팔레트 높이 2m ────────────────┐

| B005 (메시 테두리) 상단 모서리의 "리더" |

| ↑ 메시 ADV 패킷의 릴레이 |

| ┌──── 팔레트 내부 – 쌓인 상자 ────┐ |

| | • 3-5 B005 "멤버" 비콘, 레이어당 1개 | |

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

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

  • 상자가 2~3m 크기의 조밀한 정육면체를 형성하면 직접 BLE → 게이트웨이 링크가 -90dBm으로 떨어지거나 끊어집니다.
  • ~ 안에 블루투스 메시, 모든 B005는 다음과 같이 작동합니다. 계전기; 외부 "리더"는 친구/릴레이 역할을 유지합니다.
  • 메시 PDU는 2바이트 회사 ID + 4바이트 팔레트 UID를 전달합니다.
  • 게이트웨이의 주기적 시간 업데이트 메시지는 모든 내부 클럭(±100 µs)을 동기화하므로 릴레이된 버스트는 하나의 밀집된 패킷 그룹으로 나타나 LoRa 에어타임을 최소화합니다.

팔레트 추적을 위한 배포 및 시운전 워크플로

단계 행동 압형
1 B005를 팔레트 바닥 러너와 두 번째 상자 층(산업용 벨크로 또는 케이블 타이 슬롯)마다 부착합니다. QR/NFC를 스캔하여 WMS에서 팔레트 #에 UID를 바인딩합니다. 스마트폰 앱
2 마샬링 레인에서는 "리더" 비콘이 랩 바깥쪽에 부착됩니다. 앱이 지도자 프로필(릴레이 = 켜짐, 친구 = 켜짐, TxPower = 0 dBm). BLE를 통한 OTA
3 SocketSync 게이트웨이를 통로 쪽 소켓에 꽂으면 LoRaWAN과 OTAA가 자동으로 연결되고 GPS/통로 레이블이 게시됩니다. 웹 UI
4 창고 지도에는 팔레트 아이콘이 자동으로 채워집니다. X분 이상 보고되지 않은 팔레트는 빨간색으로 강조 표시됩니다. WMS 대시보드

구현 로드맵

  1. 태그 지정 - 삼 B005 블루투스 비콘 팔레트별로 벨크로로 고정(내부 2개, 외부 1개). QR 스캔을 통해 비콘 UID를 WMS의 팔레트 ID에 연결합니다.
  2. 게이트웨이 드롭인 – SocketSync 장치는 통로 소켓에 연결되고, Macro 장치는 전원이 공급되지 않는 고가 구역을 지원합니다. 모든 게이트웨이는 LoRaWAN을 통해 클록을 동기화하고, 모든 비콘을 ±100µs 이내에 정렬하는 메시 시간 업데이트를 브로드캐스트합니다.
  3. 데이터 흐름 – 내부 노드는 15초마다 광고하고, 리더는 집계, 압축, 릴레이를 수행합니다. 게이트웨이 목록을 전달하고 RSSI와 온도(선택 사항)도 추가합니다.
  4. 계기반 – WMS는 5분 이상 소리가 나지 않는 팔레트를 표시하고, 피커는 마지막으로 확인된 게이트웨이와 신호 강도를 통해 팔레트를 찾습니다.

전체 출시: 3일 만에 팔레트 1,800개, 전체 범위를 커버하는 게이트웨이 22개.

측정 결과(첫 12개월)

핵심성과지표(KPI) 전에 후에 델타
평균 검색 시간 / 팔레트 분실 14분 2분 30초 –82 %
연간 팔레트 폐기 €28 000 €4 000 –86 %
포크트럭 여행 52km/일 38km/일 –27 %
비콘 배터리 교체 해당 없음 0 (프로젝트 4.8년)

왜 바로 이 아키텍처를 선택했을까?

스케치에는 여러 가지가 표시됩니다. "멤버" B005 비콘은 화물 내부에 매립되어 있고, "리더" 비콘 하나는 팔레트 외부면에 고정되어 있습니다. 처음에는 중복되는 것처럼 들릴 수 있지만 이는 세 가지 실질적인 문제를 해결합니다. 하나의 외부 태그와 통로에 장착된 몇 개의 릴레이는 불가능합니다.

무선 물리학: 쌓인 물품은 많은 BLE 에너지를 흡수합니다.

고밀도 화물(종이, 액체, 금속 필름)은 2.4GHz 신호를 25~30dB까지 감쇠시킬 수 있습니다.* 팔레트가 4단 높이이거나 호일로 포장된 경우, 반대편에 있는 태그는 모든 통로나 천장 게이트웨이에서 가려질 수 있습니다. 각 내부 계층은 저전력 "홉"을 호스팅합니다.패킷은 다시 깨끗한 공기를 만나기 전에 부하를 0.3~0.5m만 이동하면 됩니다. 그런 다음 바깥쪽 "리더"가 패킷을 전달합니다. B005의 수신 감도는 -96dBm이므로 두세 번의 짧은 홉(hop)으로도 잡음 플로어보다 안정적으로 유지됩니다.

신뢰성 및 안전 여유

포크트럭 포크, 스트레치 랩 커터 또는 랙킹과의 충격으로 노출된 비콘이 절단될 수 있습니다. 하나의 태그가 손실되면 팔레트가 보이지 않게 됩니다. (최상의 RF 성능을 위해) 비콘 하나를 외부에 두세요. 그리고 내부에 2개 이상(중복성을 위해) 즉, 리더가 손상되어도 ID가 계속 보고됩니다. 다음에 손상되지 않은 비콘은 자동으로 메시의 리더로 승격됩니다.

깨끗한 배터리 경제성

에이 B005 블루투스 비콘 CR2477 셀 두 개로 0dBm/0.5초 광고 시 약 5년 동안 작동합니다. 현재 코인 셀 가격을 고려하면, 리튬 1~1.5유로를 추가하면 수색 시간 및 폐기 비용에서 수년간 면제받을 수 있습니다. 일반 창고에서는 분실된 팔레트당 수십 유로에 달하는 비용을 절감할 수 있습니다.

통로에 장착된 "릴레이 폴"만으로는 충분하지 않은 이유

주제 팔레트당 태그는 1개만 사용 가능 + 통로 릴레이 리더 1개 + 내부 메시 노드(권장)
딥 스택 내부의 커버리지 측면 RF 경로에 의존합니다. 쉽게 차단됩니다. 보장: 짧은 홉은 모든 레이어에서 벗어납니다.
자산 정체성 외부 태그가 찢어지면 팔레트 ID가 손실됩니다. 살아남은 비콘은 여전히 자신의 ID를 광고할 수 있습니다.
세분성 로우 릴레이가 보인다 "무엇" 현재; 말할 수 없다 어느 8개의 팔레트 중 하나가 누락되었습니다 각 팔레트는 자체 UID를 유지하므로 WMS에서 정확한 팔레트를 지정합니다.
센서 데이터(온도/충격) 제품 핵심이 아닌 통로 공기를 측정합니다. 내부 비콘은 상품이 보는 조건을 측정합니다.
설치 비용 팔레트 태그는 적지만 전원이 공급되는 릴레이 하드웨어 및 배선이 더 많습니다. 팔레트당 +2~3개의 비콘; 추가 전원 배선 없음

메시 대역폭은 병목 현상이 아닙니다

SocketSync 게이트웨이는 최대 다음을 수집할 수 있습니다. SF9에서 단일 LoRaWAN 패킷에 15개의 비콘 ID가 있음게이트웨이의 시간 동기화를 통해 모든 내부 비콘이 동일한 30ms 창에 전송할 수 있으므로 "매장된" 노드의 추가 트래픽은 LoRa 통신 시간을 사실상 0으로 소모합니다.

결론

300유로 이상의 팔레트에 3개의 비콘(하드웨어 가격 약 10유로)을 설치하면 검색 시간을 80 % 이상 단축하고 연간 손실도 85 % 이상 줄일 수 있습니다. 이동 중에 핵심 온도나 충격을 기록하는 기능을 추가하면 첫 번째 배터리 교체보다 훨씬 이전에 ROI가 나타납니다.

그래서, 그렇습니다. ~할 수 있었다 단일 외부 비콘과 행 릴레이를 시도해 보세요. 하지만 실제로는 혼합 매체 RF 섀도잉과 실제 환경에서의 남용으로 인해 항상 보이는 팔레트를 위한 가장 간단하고 저렴한 보험은 추가 내부 노드가 됩니다.

고객을 위한 비즈니스 영향 및 주요 정보

와 함께 투자수익률 × 6.2 첫 해에 단 7주 만에 손익분기점을 달성한 이 고객은 이제 메시 아키텍처를 아웃바운드 스테이징으로 확장하여 실시간 트레일러 적재 검증 및 디지털 보관 증명을 구현할 계획입니다.

  1. 메시는 감쇠를 이긴다 – 물이 많이 함유된 제품(음료, 종이)을 쌓아 놓으면 BLE가 25~30dB 감소할 수 있습니다. 파일형 릴레이는 송신 전력을 높이지 않고도 깨끗한 RF 경로를 복원합니다.
  2. 클록 동기화 = 예측 가능한 채널 사용 – 동기화된 비콘은 동일한 시간 슬롯에서 터지므로 하나는 LoRaWAN 패킷 최대 15개의 팔레트 ID를 지원합니다(SF9 듀티 사이클 한도 내). 내장된 다중 게이트웨이 동기화 기능은 패킷 충돌을 방지하고 IT 팀이 재조정 없이 게이트웨이를 추가할 수 있도록 지원합니다.
  3. 배터리 경제학 – 5년 동안 상각된 B005(< €3)의 CR2477 2개에 팔레트일당 < €0.0002가 추가됩니다.
  4. 확장 가능 – 단일 매크로 게이트웨이는 500개 이상의 비콘을 지원하므로 10k 팔레트 창고에는 LoRa 실내 셀에 분산된 ~20개의 게이트웨이만 필요합니다.
  5. 견고하고 산업적 – IP68 비콘은 세척에도 견딜 수 있으며, IP66 매크로 게이트웨이는 -45°C ~ +85°C에서 작동합니다.
  6. 미래 지향적 – B005의 옵션 AoA 및 온도 감지 기능을 통해 사업이 준비되면 미터 단위 이하의 위치 또는 콜드체인 모니터링이 가능합니다.

"Lansitec 메시를 설치한 이후로 팔레트를 하나도 잃어버리지 않았습니다. 덕분에 지게차 운전자들이 물건을 찾는 데 시간을 덜 쓰고 재고를 옮기는 데 더 많은 시간을 할애할 수 있게 되었습니다." — 3PL 창고의 물류 관리자.

 

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