Виробник індивідуальних LoRaWAN-маяків для відстеження активів, позиціонування та промислового IoT

Індивідуальний LoRaWAN-маяк — це компактний бездротовий пристрій із низьким енергоспоживанням, призначений для передавання ідентифікатора, координат, даних датчиків або аварійної інформації через приватну мережу LoRa чи стандартну інфраструктуру LoRaWAN.

Порівняно зі звичайним Bluetooth-маяком LoRaWAN-маяк забезпечує більшу дальність зв’язку, ширше покриття на відкритій території та гнучкіше розгортання приватної IoT-мережі. Для кожного пристрою не потрібна окрема SIM-картка, що допомагає скоротити витрати на зв’язок і технічне обслуговування систем із сотнями або тисячами терміналів.

Такі маяки можна використовувати на заводах, складах, будівельних майданчиках, у промислових парках, шахтах, лікарнях, фермерських господарствах, логістичних центрах і віддалених системах контролю обладнання.

Shenzhen Jinshengchang Technology Co., Ltd. розробляє індивідуальні пристрої LoRa та LoRaWAN, включно з проєктуванням друкованої плати, firmware, антеною, датчиками, корпусом, протоколом зв’язку, шлюзами, хмарною платформою та мобільними застосунками.

Замовник може придбати окремий маяк або замовити комплексне рішення, що включає термінали, LoRaWAN-шлюзи, мережевий сервер, API, мобільний застосунок і платформу керування IoT lora8.

Що таке індивідуальний LoRaWAN-маяк?

LoRaWAN-маяк із заданим інтервалом передає унікальний ідентифікатор пристрою та іншу інформацію, передбачену технічним завданням.

До складу переданих даних можуть входити:

• Ідентифікатор маяка
• Номер співробітника або активу
• Рівень заряду акумулятора
• Стан руху та вібрації
• Температура і вологість
• Сигнал SOS
• Попередження про втручання
• Сповіщення про демонтаж пристрою
• Координати GPS або BeiDou
• Ідентифікатори найближчих Bluetooth-маяків
• Робочий стан пристрою
• Стан зв’язку
• Інформація про несправності
• Дані внутрішніх або зовнішніх датчиків

Традиційний BLE-маяк зазвичай потребує Bluetooth-приймача, розташованого поблизу. LoRaWAN-маяк може передавати інформацію на шлюз зі значно більшої відстані.

Bluetooth і LoRaWAN також можна об’єднати в одній системі. Стаціонарні Bluetooth-маяки використовуються як опорні точки всередині приміщення. Персональний бейдж або трекер активу сканує їхні ідентифікатори та передає результати на сервер через LoRaWAN.

Така архітектура підходить для позиціонування співробітників, безпеки персоналу, управління промисловими активами та контролю складського обладнання.

Застосування індивідуальних LoRaWAN-маяків

1. Позиціонування персоналу всередині приміщень

Bluetooth-маяки можна встановити у виробничих цехах, складських зонах, офісах, лікарнях, тунелях, шахтах і зонах з обмеженим доступом. Носимий LoRaWAN-бейдж сканує ідентифікатори навколишніх маяків і надсилає інформацію на шлюз.

Платформа визначає приблизну зону перебування співробітника на основі виявленого маяка, потужності сигналу та попередньо налаштованих правил позиціонування.

Для проєктів, яким потрібне внутрішнє й зовнішнє покриття, Jinshengchang може об’єднати:

• BLE для визначення зон усередині будівель
• Wi-Fi для допоміжного позиціонування
• GPS і BeiDou для відкритої території
• LoRaWAN для передавання даних
• 4G як основний або резервний канал

Система може забезпечувати ідентифікацію співробітників, зональне позиціонування, історію переміщень, геозони, облік присутності, сповіщення про низький заряд і сигнали тривоги.

Якщо проєкту потрібний незалежний мобільний зв’язок, голосова функція або автономне GPS-позиціонування, можна використовувати OEM GPS-бейдж для відстеження співробітників.

2. Відстеження промислових активів

Індивідуальний LoRaWAN-маяк можна встановити на інструменти, контейнери, машини, причепи, палети, багаторазову тару та інше цінне обладнання.

Пристрій може регулярно надсилати звіт про стан або негайно сформувати тривогу в разі виявлення:

• Руху
• Вібрації
• Удару
• Зміни кута нахилу
• Відкриття корпусу
• Несанкціонованого демонтажу
• Виходу з дозволеної зони
• Тривалої відсутності активності

Для зовнішніх активів можна додати GPS або BeiDou. Обладнання всередині будівлі можна локалізувати за допомогою BLE-маяків або зон, визначених шлюзами. Це допомагає знизити енергоспоживання та вартість термінала.

Jinshengchang пропонує OEM-виробництво LoRa-нашийників, електронних бейджів, GPS-трекерів активів і пристроїв внутрішнього позиціонування.

3. Управління складом і логістикою

LoRaWAN-маяки можуть ідентифікувати товари й обладнання, що переміщуються між виробничими лініями, складськими зонами, вантажними майданчиками та транспортними засобами.

Залежно від вимог пристрій може контролювати:

• Відкриття дверей або контейнера
• Удари та вібрації
• Температуру
• Вологість
• Орієнтацію пристрою
• Несанкціоноване переміщення
• Вхід у зону та вихід із неї
• Тривалі періоди бездіяльності

Дані можна передавати на платформу lora8 або в систему управління складом замовника через MQTT, HTTP, TCP чи спеціально розроблений API.

4. Безпека працівників і сигнали SOS

Носимий LoRaWAN-маяк може бути обладнаний кнопкою SOS, датчиком падіння, акселерометром, функцією man-down або сигналізацією тривалої нерухомості.

У разі аварійної події пристрій може автоматично перейти зі звичайного енергоощадного режиму до режиму термінового передавання.

Платформа може отримати:

• Ідентифікатор працівника
• Тип тривоги
• Час події
• Останню доступну позицію
• Найближчий Bluetooth-маяк
• Координати GPS
• Рівень заряду
• Стан зв’язку

Частоту передавання можна автоматично збільшити під час аварійної ситуації. Після закриття тривоги пристрій повертається до стандартного режиму низького енергоспоживання.

Для працівників, які виконують роботу самостійно, також доступний GPS-трекер із сигналом SOS і виявленням падіння.

5. Розумне сільське господарство і тваринництво

LoRaWAN-маяки можна застосовувати для ідентифікації тварин, сільськогосподарської техніки, резервуарів із водою, воріт, інструментів і рухомих активів ферми.

Залежно від застосування пристрій може підтримувати:

• GPS-позиціонування
• Моніторинг активності
• Вимірювання температури
• Тривогу геозони
• Виявлення демонтажу
• Сонячне живлення
• Сповіщення про низький заряд

Jinshengchang має досвід розроблення LoRa-обладнання для великих тваринницьких господарств, включно з GPS-нашийниками, електронними вушними бирками, LoRaWAN-шлюзами та платформами управління.

Технічні характеристики, які можна налаштувати

Остаточна конфігурація визначається за необхідною дальністю, інтервалом передавання, точністю позиціонування, методом встановлення та цільовим часом автономної роботи.

Розроблення енергоощадного firmware

Тривалість роботи залежить не тільки від місткості батареї. На неї також впливають інтервал передавання, конфігурація LoRa, spreading factor, потужність передавача, покриття шлюзу, робота датчиків і спосіб позиціонування.

Індивідуальний firmware може підтримувати:

• Налаштовувані інтервали heartbeat
• Передавання після виявлення руху
• Режим глибокого сну
• Адаптивну частоту позиціонування
• Окремий аварійний режим
• Налаштовувані пороги датчиків
• Дистанційну зміну параметрів
• Підтверджені або непідтверджені uplink-повідомлення
• Локальне зберігання даних
• Звіт про низький заряд
• Watchdog і автоматичне відновлення
• Обробку downlink-команд
• Дистанційну зміну робочого режиму

Наприклад, маяк на промисловому обладнанні може залишатися в режимі глибокого сну, поки обладнання нерухоме. Після виявлення руху акселерометр активує пристрій, і частота передавання збільшується.

SOS-бейдж може використовувати тривалий інтервал під час нормальної роботи, але після натискання аварійної кнопки негайно перейти до частішого оновлення позиції.

Індивідуальне проєктування плати LoRaWAN

Розроблення маяка може потребувати компактної плати, що об’єднує мікроконтролер, LoRa-трансивер, датчики, схему заряджання, пам’ять і систему управління живленням.

Розроблення апаратної частини може включати:

• Вибір мікроконтролера
• Проєктування схеми LoRa
• Управління живленням
• Захист акумулятора
• Інтеграцію GPS і BeiDou
• Інтерфейси I²C, SPI, UART і GPIO
• Схему заряджання
• Керування датчиками
• Flash-пам’ять
• LED, вібромотор або зумер
• Кнопку SOS
• Проєктування антени
• Оптимізацію EMC

Перед серійним виробництвом можна виготовити інженерні зразки для перевірки функціональності, енергоспоживання та стабільності.

Оптимізація антени та RF-характеристик

Сам вибір LoRa-модуля не гарантує стабільного зв’язку. Надійний LoRaWAN-маяк потребує правильного проєктування антени, плати, батареї та корпусу.

Під час розроблення Jinshengchang може оцінювати:

• Тип LoRa-антени
• Розташування антени
• PCB-антену або зовнішню антену
• Вплив батареї
• Вплив металевих деталей
• Матеріал корпусу
• Внутрішнє компонування
• Узгоджувальну RF-схему
• Потужність передавання
• Чутливість приймача
• Розміщення шлюзів
• Перешкоди всередині будівель
• Умови зовнішнього рельєфу

Прототипи можна перевіряти за дальністю зв’язку, рівнем втрати пакетів, струмом у режимі сну, споживанням під час передавання, стабільністю датчиків і точністю позиціонування.

Вибір відповідного LoRaWAN-шлюзу

Шлюз потрібно вибирати з урахуванням кількості пристроїв, площі проєкту, середовища встановлення та способу підключення до сервера.

Для невеликого внутрішнього проєкту може бути достатньо однієї або кількох компактних шлюзових точок. Для великої зовнішньої системи можуть знадобитися шлюзи із захищеним корпусом, зовнішні антени, Ethernet або 4G backhaul і кілька точок встановлення.

Правильне розміщення шлюзів зменшує втрату пакетів, дає змогу знизити потужність передавання терміналів і подовжує час їхньої автономної роботи.

Приклад проєкту 1: позиціонування персоналу та SOS на заводі

Заводу потрібно визначати місцеположення працівників у виробничих цехах, складських приміщеннях і зовнішніх вантажних зонах.

GPS не працює стабільно всередині будівель. Використання окремої SIM-картки в кожному бейджі також збільшило б витрати на зв’язок і обслуговування.

Запропонована архітектура включає:

1. BLE-маяки у внутрішніх контрольних точках
2. Носимі LoRaWAN-бейджі
3. Внутрішні й зовнішні LoRaWAN-шлюзи
4. GPS для відкритої території
5. BLE-позиціонування всередині будівель
6. Кнопку SOS та опціональне виявлення падіння
7. Вебплатформу й мобільний застосунок
8. API для інтеграції із системою заводу

Кожен бейдж сканує найближчі Bluetooth-маяки та передає їхні ідентифікатори через LoRaWAN. Після виходу працівника на відкриту територію пристрій може використовувати GPS.

Після натискання SOS платформа отримує ідентифікатор співробітника, останню позицію, час тривоги та стан батареї.

Така гібридна архітектура забезпечує внутрішнє й зовнішнє покриття без SIM-картки для кожного працівника.

Приклад проєкту 2: управління інструментами та складським обладнанням

Склад повинен контролювати переносні інструменти, багаторазову тару й обладнання високої вартості. Замовник хоче знати, чи залишається кожен актив у призначеній зоні, та отримувати тривогу в разі несанкціонованого переміщення.

У рішенні використовуються компактні маяки з датчиками руху. LoRaWAN-шлюзи покривають склад, виробничі лінії та вантажні зони.

Кожен маяк передає:

• Унікальний ідентифікатор
• Рівень батареї
• Стан руху
• Поточну зону
• Аварійні події

Платформа може підтримувати реєстрацію активів, управління зонами, сигнали руху, історію входу й виходу, нагадування про батарею, звіти та API.

Для обладнання, якому потрібна точна зовнішня позиція, можна додати GPS. Для зонального контролю всередині складу BLE може бути достатньо та забезпечувати триваліший час роботи.

Приклад проєкту 3: моніторинг зовнішнього обладнання

Для будівельної техніки, сільськогосподарських машин і віддалених промислових активів LoRaWAN-маяк може поєднувати зв’язок великої дальності, виявлення вібрації та позиціонування GNSS.

У нормальних умовах пристрій залишається в режимі низького енергоспоживання. Коли машина починає рухатися, акселерометр активує термінал і формує звіт про стан або позицію.

Якщо обладнання залишає налаштовану геозону, платформа надсилає тривогу відповідальним особам.

Якщо публічного покриття LoRaWAN немає, замовник може створити приватну мережу та з’єднати шлюзи із сервером через Ethernet, Wi-Fi або 4G.

Процес розроблення індивідуального LoRaWAN-маяка

Етап 1: аналіз вимог

Команда визначає застосування, середовище, частоту LoRaWAN, датчики, дальність, інтервал передавання, автономність, розміри та вимоги до платформи.

Етап 2: архітектура системи

Визначається взаємодія між маяками, носимими пристроями, шлюзами, мережевим сервером, платформою, застосунком та API.

Етап 3: проєктування обладнання та PCB

Проєкт може включати вибір MCU, схему LoRa, управління живленням, захист батареї, антену, заряджання й інтерфейси датчиків.

Етап 4: firmware і протокол

Розробляється firmware для зв’язку LoRaWAN, датчиків, енергозбереження, тривог, позиціонування та серверних команд.

Для платформи замовника можна створити індивідуальний формат пакетів.

Етап 5: виготовлення прототипу

Виготовляються зразки для функціональних випробувань, оцінки RF, вимірювання споживання та механічної перевірки.

Етап 6: інтеграція платформи

Пристрої можна підключити до lora8, приватного сервера або наявної IoT-системи замовника.

Етап 7: польове тестування

У реальному середовищі перевіряються покриття, втрата пакетів, розміщення BLE-маяків, точність і енергоспоживання.

Етап 8: серійне виробництво

Після затвердження зразка Jinshengchang може організувати виготовлення форми, виробниче тестування, нанесення логотипа, упаковку, документацію та масовий випуск.

Переваги Jinshengchang

Shenzhen Jinshengchang Technology Co., Ltd. постачає не лише стандартний маяк, а й розробляє комплексні IoT-рішення.

Можливості компанії включають:

• Понад 13 років досвіду розроблення GPS-пристроїв
• Власне проєктування hardware і firmware
• Розроблення терміналів LoRa та LoRaWAN
• Інтеграцію BLE, Wi-Fi, GPS і BeiDou
• Планування покриття шлюзів
• Застосунки Android та iOS
• Вебплатформу керування
• Розгортання на приватному сервері
• API та інтеграцію зі сторонніми системами
• Індивідуальний корпус, логотип і упаковку
• Розроблення прототипів
• Серійне виробництво
• Управління якістю на основі ISO 9001
• Досвід у проєктах тваринництва, безпеки персоналу та контролю активів
• Платформу lora8 для підключення великої кількості пристроїв

Інформація, необхідна для розрахунку вартості

Для підготовки технічної та цінової пропозиції потрібно надати:

1. Застосування пристрою
2. Середовище встановлення
3. Орієнтовну кількість
4. Необхідний діапазон LoRaWAN
5. Приватний LoRa або стандартний LoRaWAN
6. Внутрішнє, зовнішнє або гібридне позиціонування
7. Необхідні датчики
8. Функції тривоги
9. Інтервал передавання
10. Очікувану автономність
11. Розміри й вимоги до корпусу
12. Необхідний рівень захисту IP
13. Вимоги до шлюзів
14. Платформу, сервер та API
15. Логотип і упаковку
16. Країну продажу та потрібні сертифікати

Висновок

Індивідуальний LoRaWAN-маяк може забезпечити бездротову ідентифікацію великої дальності, відстеження активів, позиціонування співробітників, передавання даних датчиків і аварійні сигнали за низького енергоспоживання.

Надійний проєкт потребує узгодженого розроблення обладнання, антени, firmware, шлюзів, алгоритмів позиціонування, хмарної платформи та плану встановлення.

Jinshengchang може забезпечити повний цикл — від початкової концепції та інженерного прототипу до інтеграції системи й серійного виробництва.

Якщо вам потрібний персональний маяк для співробітників, промислова мітка для активів, Bluetooth-маяк для внутрішньої локалізації, SOS-бейдж або LoRaWAN-трекер із GPS, Shenzhen Jinshengchang Technology Co., Ltd. може адаптувати hardware, firmware, протокол, корпус і платформу управління.

Контактна інформація Jinshengchang Technology

• Wang Tao: +86 134 8088 1974
• Пані Hu: +86 177 2242 0256
• WhatsApp: ті самі номери телефонів
• Електронна пошта: jietainana@gmail.com
• Вебсайт: www.lora8.net
• Послуги: індивідуальне розроблення LoRaWAN-маяків, OEM/ODM-виробництво, прототипи, планування шлюзів, інтеграція платформ і серійний випуск