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Visibilidade de rastreamento de paletes em tempo real usando Bluetooth Mesh e LoRaWAN

Visibilidade de rastreamento de paletes em tempo real usando Bluetooth Mesh e LoRaWAN

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Visibilidade de rastreamento de paletes em tempo real usando Bluetooth Mesh e LoRaWAN
Visibilidade de rastreamento de paletes em tempo real usando Bluetooth Mesh e LoRaWAN

Um fornecedor de logística terceirizada (3PL) de nível 1 reduziu as baixas anuais de perdas de paletes em 86 % e reduziu a quilometragem da empilhadeira em 27 % depois de equipar cada palete com Beacons Bluetooth Lansitec que cooperam como uma malha autocurativa. “Líder” externo faróis encaminhe os IDs do interior faróis para Sincronização de soquete Portal e Macro Gateways Bluetooth, que transporta cargas úteis comprimidas por backhaul LoRaWAN. O sistema alimentado por bateria precisava nenhuma execução de Ethernet e nenhuma nova fiação da rede elétrica, alcançando o retorno em sete semanas.

Perfil do Cliente e Desafio no Rastreamento de Paletes

O cliente opera um armazém com temperatura ambiente de 40.000 m², movimentando aproximadamente 8.000 paletes por dia. As pilhas de paletes, com até quatro paletes de altura, e o uso de filme metalizado para embalagem retrátil bloqueiam regularmente os sinais BLE diretos, tornando necessária a utilização de uma única etiqueta. soluções Pontos cegos deixados; paletes mal posicionados custam mais de € 28 mil por ano em perdas e horas de trabalho.

Solução Lansitec para Visibilidade de Rastreamento de Paletes

CamadaDispositivo(s) recomendado(s)Por que é adequado para rastreamento de paletes e malha Bluetooth
Nós de beacon/malha (em cada palete)B005 Farol Bluetooth – IP68, 2 × CR2477 (≈ 5 anos a 0,5 s de avanço), –20 … +4 dBm, sensor AoA e de temperatura opcional.Robusto o suficiente para empilhadeiras e embalagem retrátil, a caixa IP68 garante zero manutenção mesmo dentro da embalagem retrátil. • A bateria de grande capacidade suporta retransmissões frequentes da malha, com vida útil de 5 anos com duas baterias CR2477 (2000 mAh). • Preparado para atualização de AoA caso o armazém adicione posteriormente AoA no gateway para precisão em nível de zona.
Sinalizador de borda/saída (fora de cada pilha de paletes)Mesmo B005, configurado como nó “mesh-border” – agrega periodicamente IDs do interior faróis e os retransmite.Sem SKU adicional: apenas um perfil de firmware diferente (relé + LoRaWAN Agendador de uplink) • Alcance de 150 m em linha reta e potência de transmissão ajustável de -20 a +4 dBm para higiene de radiofrequência
LoRaWAN + Backhaul de malha BLEGateway Bluetooth SocketSync (plug-in) para corredores com alta densidade de racks; Gateway Bluetooth Macro para áreas abertas e com pé-direito alto. Ambos encaminham dados BLE por LoRaWAN e precisam apenas de ligação à rede elétrica/bateria.“1 gateway → 1,5 km LoRa” elimina a necessidade de cabeamento Ethernet • O recurso de sincronização de relógio permite portais enviar uma época unificada que se propaga em cascata pela malha, para que todos faróis Transmissão na mesma janela de 30 ms, reduzindo colisões de RF • CA 85–305 V + bateria de reserva de 300 mAh (Sincronização de Soquete) • Li-SoCl₂ de 38.000 mAh, IP66, –45 … +85 °C; > 500 faróis / gateway (Macro)• LoRaWAN OTAA, até 15 IDs de beacon em um pacote SF9
Nuvem / WMSQualquer LNS + servidor de aplicação (por exemplo, ChirpStack + seu ERP/WMS)Recebe o ID do palete, o último gateway visto, o RSSI e, opcionalmente, a temperatura; gera alertas de "palete desaparecido" ou "zona errada".

B005 Farol Bluetooth

Farol Bluetooth
Desfrute de um rastreamento Bluetooth duradouro e sem complicações com o beacon bluetooth lansitec b005, um dispositivo BLE robusto que oferece até cinco anos de operação contínua com um intervalo de publicidade de 500 ms. Equipado com duas baterias CR2477 de alta capacidade (total de 2000 mAh), ele transmite mensagens iBeacon ou AOA para dispositivos compatíveis. portais Com alcance de 150 m em linha reta, a caixa com classificação IP68 e o monitoramento de temperatura opcional garantem desempenho confiável em condições adversas, tornando este farol perfeito para instalações de saúde, operações de frotas e rastreamento de ativos em larga escala.

Vantagem do Bluetooth Mesh
Interior faróis O salto é inferior a 0,5 m através de um produto denso, evitando a atenuação de 25 a 30 dB que inviabiliza receptores montados diretamente no corredor. Caso o líder exposto seja danificado, o próximo nó intacto se autopromove, de modo que o pallet nunca fique "inativo".

Arquitetura de rádio no nível do palete

Quando as caixas formam um cubo denso de 2–3 m, os links diretos BLE → gateway diminuem para –90 dBm ou caem.
Em Malha Bluetooth, todo B005 atua como um relé; o “líder” externo mantém o papel de amigo/retransmissor.
As PDUs de malha carregam o ID da empresa de 2 bytes + o UID do palete de 4 bytes.
O periódico do gateway Atualização de tempo a mensagem sincroniza todos os relógios internos (±100 µs), de modo que as rajadas retransmitidas aparecem como um grupo de pacotes compacto, minimizando o tempo de transmissão do LoRa.

Fluxo de trabalho de implantação e comissionamento para rastreamento de paletes

EtapaAçãoFerramentas
1Fixe os B005s ao trilho da base do palete e a cada duas camadas de caixa (velcro industrial ou ranhura para abraçadeira). Escaneie o QR/NFC para vincular o UID ao Palete # no WMS.Aplicativo para smartphone
2Na faixa de manobra, o farol do "líder" é fixado na parte externa do envoltório. O aplicativo envia um Líder perfil (Relé = LIGADO, Amigo = LIGADO, TxPower = 0 dBm).OTA via BLE
3Sincronização de tomada portais nas tomadas das extremidades dos corredores; elas se conectam automaticamente. LoRaWAN com OTAA e publicar sua etiqueta de GPS/corredor.Interface da Web
4O mapa do depósito preenche automaticamente os ícones de paletes; os paletes que não foram reportados por > X min são destacados em vermelho.Painel do WMS

Roteiro de Implementação

1. Etiquetagem - Três Beacons Bluetooth B005 Velcro por palete (duas camadas internas, uma externa). O QR-scan vincula o UID do beacon ao ID do palete no WMS.

2. Entrada direta no portal – As unidades SocketSync conectam-se às tomadas dos corredores; as unidades Macro cobrem áreas de grande altura onde não há energia. Todas portais sincronizar seus relógios via LoRaWAN e transmite uma atualização de tempo da malha que alinha cada beacon dentro de ±100 µs.

3. Fluxo de dados – Os nós internos anunciam a cada 15 s; o líder agrega, comprime e retransmite. Portais encaminhar a lista, além de RSSI e temperatura opcional.

4. Painel de controle – O WMS sinaliza qualquer palete não ouvido por > 5 min; os selecionadores o localizam pelo último gateway visto e pela intensidade do sinal.

Implantação total: 1800 paletes em três dias; 22 portais Para cobertura completa.

Resultados medidos (primeiros 12 meses)

KPIAntesDepoisΔ
Tempo médio de busca / palete extraviado14 minutos2 minutos e 30 segundos–82 %
Baixas anuais de paletes€28 000€4 000–86 %
Viagem de empilhadeira52 km/dia38 km/dia–27 %
Substituições de baterias de faroln / D0 (proj. 4,8 anos)

Por que exatamente essa arquitetura?

Implantação de malha Bluetooth para paletes: Rastreamento de paletes em tempo real e visibilidade usando Bluetooth Mesh e LoRaWAN (Lansitec).
Visibilidade do rastreamento de paletes em tempo real usando malha Bluetooth e Lorawan 4

O esboço mostra vários “"membro"” B005 faróis enterrado dentro da carga e um farol “líder” fixado na face externa do palete. Isso pode parecer redundante à primeira vista, mas resolve três problemas práticos que um solteiro etiqueta externa mais alguns relés montados no corredor não podem.

Física de rádio: mercadorias empilhadas absorvem muita energia BLE
Cargas densas (papel, líquidos, filme metalizado) podem atenuar sinais de 2,4 GHz em 25 a 30 dB.* Quando um palete tem quatro camadas ou é envolto em papel alumínio, uma etiqueta no lado oposto pode ficar obstruída por todos os corredores ou gateways no teto. Ao permitir que cada camada interna hospede um "salto" de baixa potência, o pacote precisa percorrer apenas 0,3 a 0,5 m através da carga antes de encontrar espaço livre novamente. O "gateway Bluetooth ou ponte Bluetooth" externo então encaminha o pacote. Como a sensibilidade do receptor do B005 é de -96 dBm, mesmo dois ou três saltos curtos permanecem confortavelmente acima do nível de ruído.

Margem de confiabilidade e segurança
Garfos de empilhadeiras, cortadores de filme plástico ou impactos com estantes podem cortar um farol exposto. Se isso solteiro Se a etiqueta for perdida, a paleta fica invisível. Manter um beacon do lado de fora (para melhor cobertura de RF) e dois ou mais do lado de dentro (para redundância) significa que o ID ainda reporta mesmo se o líder estiver danificado; o próximo beacon intacto se promove automaticamente a líder na rede mesh.

Economia de bateria limpa
UM B005 Farol Bluetooth funciona por aproximadamente cinco anos com duas células CR2477 a 0 dBm / 0,5 s de publicidade. Aos preços atuais das células tipo moeda, o adicional de € 1 a € 1,50 em lítio garante imunidade de vários anos ao tempo de busca e aos custos de baixa, que os armazéns médios medem em dezenas de euros por palete extraviado.

Por que os “postes de retransmissão” montados no corredor não são suficientes

TópicoApenas uma etiqueta por palete + relés de corredorUm líder (portal/ponte) + nós de malha interna (recomendado)
Cobertura dentro de pilhas profundasDepende de um caminho de RF lateral; facilmente bloqueadoGarantido: saltos curtos escapam de todas as camadas
Identidade do ativoSe a etiqueta externa for arrancada, a identificação do palete será perdidaQualquer farol sobrevivente ainda pode anunciar sua ID
GranularidadeO revezamento de linha vê "algo" presente; não consigo dizer qual dos 8 paletes está faltando.Cada palete mantém seu próprio UID, então o WMS identifica o exato
Dados do sensor (temperatura/choque)Mede o ar do corredor, não o núcleo do produtoInterno faróis medir as condições que as mercadorias veem
Custo de instalaçãoMenos etiquetas de paletes, mas hardware e fiação de relé com alimentação extra+2–3 faróis por palete; sem necessidade de fiação elétrica adicional.

A largura de banda da malha não é um gargalo
Um gateway Bluetooth Macro pode receber até 15 IDs de beacons em uma única conexão. LoRaWAN pacote em SF9. A sincronização de tempo do gateway permite que todos os internos faróis A transmissão ocorre na mesma janela de 30 ms, portanto, o tráfego adicional dos nós "enterrados" custa praticamente zero tempo de transmissão LoRa.

Conclusão
O faróis (Hardware de aproximadamente €10) em um palete de mais de €300 reduz o tempo de busca em mais de 80 % e diminui as perdas anuais em mais de 85 %. Adicione a capacidade de registrar a temperatura interna ou o choque durante o transporte, e o ROI chega muito antes da primeira troca de bateria.

Então, sim, você poderia tentar um único farol externo mais repetidores de linha, mas, na prática, o sombreamento de RF em diferentes mídias e o uso indevido no mundo real fazem com que os nós internos extras sejam a garantia mais simples e barata para paletes sempre visíveis.

Impacto nos negócios e principais conclusões para os clientes

Com um retorno sobre o investimento (ROI) de 6,2 vezes no primeiro ano e um ponto de equilíbrio em apenas sete semanas, o cliente agora planeja expandir a arquitetura em malha para o armazenamento temporário de mercadorias, permitindo a verificação em tempo real da carga do caminhão e a comprovação digital de custódia.

Atenuação de batidas de malha – produtos empilhados ricos em água (bebidas, papel) podem atenuar o BLE em 25–30 dB. Os relés empilhados restauram um caminho de RF livre sem elevar Potência Tx.

Sincronização de relógio = uso previsível do canal – sincronizado faróis estourou no mesmo intervalo de tempo, então um Pacote LoRaWAN Suporta até 15 IDs de paletes (enquadrando-se nos limites do ciclo de trabalho SF9). A sincronização integrada de múltiplos gateways evita colisões de pacotes e permite que as equipes de TI adicionem portais Sem necessidade de reajuste.

Economia da bateria – duas CR2477 em uma B005 (< €3) amortizado em cinco anos, adicione < €0,0002 /palete-dia.

Escalável – um único Macro Gateway suporta mais de 500 faróis, Portanto, um armazém com capacidade para 10 mil paletes precisa de apenas cerca de 20 portais distribuídas por células LoRa internas.

Robusto e industrial – IP68 faróis Resiste a lavagens; IP66 Macro Portais A faixa de temperatura varia de –45 °C a +85 °C.

À prova de futuro – Sensores opcionais de ângulo de ataque (AoA) e temperatura no B005 Habilitar a localização com precisão submétrica ou o monitoramento da cadeia de frio quando a empresa estiver preparada.

Desde a instalação da tela Lansitec, não perdemos um único palete. Os operadores de empilhadeiras gastam menos tempo procurando e mais tempo movimentando o estoque. — Gerente de Logística, armazém 3PL.

Miniestudo de caso

Fundo
Um armazém de logística terceirizada (3PL) de 40.000 m² enfrentava problemas com paletes extraviados ou atrasados. As leituras de código de barras eram ignoradas durante os horários de pico, e os sinais das etiquetas Bluetooth frequentemente desapareciam quando os paletes eram empilhados em até quatro camadas.

Solução
Cada palete agora carrega três Lansitec B005 faróis—dois dentro da carga e um “líder” do lado de fora. O faróis formam uma rede Bluetooth Mesh com capacidade de autorreparação; os nós internos encaminham seu ID para o líder, que transmite anúncios sincronizados a cada 15 segundos.
Estrategicamente posicionado Sincronização de soquete Gateways Bluetooth, Macro Gateways Bluetooth, e Solar Gateways Bluetooth capturar a sequência de eventos e encaminhar uma lista de IDs compactada via LoRaWAN para o WMS.

Implantação
Uma equipe de duas pessoas modernizou 1800 paletes em três dias. Não foi necessária nenhuma ligação à rede elétrica; portais Bastava conectar o dispositivo às tomadas existentes nos corredores ou utilizá-lo com baterias de 38.000 mAh em áreas sem sinal.

B005 Palete Bluetooth Mesh Leader Beacon Rastreamento de paletes em tempo real e visibilidade usando Bluetooth Mesh e LoRaWAN Lansitec
Visibilidade do rastreamento de paletes em tempo real usando malha Bluetooth e Lorawan 5

Resultados
• O tempo de busca por um palete desaparecido caiu de 14 minutos para menos de 3 minutos.
• A perda anual de paletes diminuiu em 86 %.
• A distância percorrida pela empilhadeira diminuiu 27 %, economizando 18 MWh de eletricidade no primeiro ano.
• Prevê-se que as baterias dos beacons durem 4,8 anos, reduzindo as visitas de manutenção a praticamente zero.

Valor comercial
A separação de pedidos mais rápida e a redução das perdas resultaram em um retorno sobre o investimento (ROI) de 6,2 vezes no primeiro ano, com o ponto de equilíbrio atingido em apenas 7 semanas.

 

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