下一次工業(yè)革命依托無(wú)線(xiàn)連接

實(shí)時(shí)定位系統(tǒng) (RTLS) 是實(shí)現(xiàn)這一功能的關(guān)鍵。據(jù) MarketsandMarkets，預(yù)測(cè)，實(shí)時(shí)定位系統(tǒng) (RTLS) 市場(chǎng)有望從 2020 年的 34 億美元增長(zhǎng)到 2025 年的 103 億美元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)到 24.8%。

Geoplan, 是一家全球化公司，主要提供超寬帶 (UWB) 定位網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)，用于跟蹤車(chē)輛、人員和室內(nèi)資產(chǎn)，該公司率先采用 RTLS 技術(shù)，旨在幫助組織遷移至工業(yè) 4.0。三星電子、現(xiàn)代汽車(chē) 等一些全球領(lǐng)先的制造商都在使用該公司的跟蹤系統(tǒng)。

Geoplan 針對(duì)客戶(hù)實(shí)施精密、低功耗跟蹤解決方案時(shí)面臨的挑戰(zhàn)，與全球 RF 創(chuàng)新領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者 Qorvo 攜手合作。Qorvo 是 UWB 和低功耗 IoT 通信片上系統(tǒng) (SoC) 領(lǐng)先供應(yīng)商，還提供獨(dú)有的 ConcurrentConnect? 技術(shù)支持。ConcurrentConnect 能夠讓設(shè)備在沒(méi)有明顯延遲的情況下，同時(shí)虛擬監(jiān)聽(tīng)多個(gè)協(xié)議，包括 Bluetooth? Low Energy 和基于 IEEE 802.15.4 的協(xié)議。

要發(fā)揮工業(yè) 4.0 的全部?jī)?yōu)勢(shì)，需要克服無(wú)數(shù)挑戰(zhàn)。首先需要獲取數(shù)百項(xiàng)資產(chǎn)的超精度定位數(shù)據(jù)（微定位）。這非常困難，因?yàn)楝F(xiàn)有的許多制造設(shè)備在構(gòu)建時(shí)，并未考慮到實(shí)時(shí)跟蹤和 IoT 技術(shù)。

此外，對(duì)數(shù)百個(gè)對(duì)象的實(shí)時(shí)跟蹤必須是同步的，如果是在嚴(yán)苛的工業(yè)環(huán)境下，還要求高度可靠耐用。要確保標(biāo)簽和整個(gè)跟蹤網(wǎng)絡(luò)使用的電池具有很長(zhǎng)的使用壽命，則必須保證低功耗。再者，客戶(hù)必須能夠快速訪(fǎng)問(wèn)更新的位置信息顯示，例如，裝配線(xiàn)上某個(gè)工作站的操作說(shuō)明。

Geoplan 采用 Qorvo 先進(jìn)的多協(xié)議和高功效 IC，將無(wú)線(xiàn)更新顯示功能和資產(chǎn)跟蹤功能集成到單個(gè)器件中。

這款全新解決方案稱(chēng)為 G-Pixel，是一種端到端 RTLS，它集成了錨點(diǎn)、“G-pixel” 電子貨架標(biāo)簽 (ESL) 標(biāo)記、高級(jí)定位算法和 API，能夠與其他系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫集成。通過(guò)創(chuàng)建超寬帶 (UWB) 定位網(wǎng)絡(luò)，它可以在非視距條件下穿過(guò)障礙物，以 5-30 厘米的精度跟蹤對(duì)象。通過(guò)這種方式，可以實(shí)現(xiàn)多種新用例，在制造、物流和零售環(huán)境中提供以前無(wú)法實(shí)現(xiàn)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)洞察。

G-Pixel 的獨(dú)特之處還在于，它集成了首款 Qorvo RTLS 全功能產(chǎn)品，包括 Qorvo DW3000 UWB 收發(fā)器和 Qorvo QPG6100 IoT SoC。

Geoplan 之所以選擇 Qorvo UWB 收發(fā)器作為 G-pixel 標(biāo)記的首選定位技術(shù)，是因?yàn)榧词勾嬖谡系K物和非視距條件下它也能滿(mǎn)足系統(tǒng)的微定位要求。Geoplan 還利用 Qorvo 的天線(xiàn)分集功能，可以將室內(nèi)環(huán)境或易受無(wú)線(xiàn)干擾環(huán)境中基于 IEEE802.15.4 的可靠通信范圍擴(kuò)大一倍。這有助于提高系統(tǒng)的可靠性，并減少反復(fù)嘗試發(fā)送消息的次數(shù)。

在開(kāi)發(fā) G-pixel 標(biāo)簽時(shí)，Geoplan 面臨的另一大問(wèn)題是如何延長(zhǎng)電池壽命。G-pixel 標(biāo)簽中集成了多種 RF 連接技術(shù)，以及顯示器和 LED，所以不間斷供電至關(guān)重要。基于這一考量，Geoplan 選擇使用 Qorvo 最新的多標(biāo)準(zhǔn) IoT 通信控制器 QPG6100，它能夠以低功耗提供 2.4 GHz IoT 連接，可實(shí)現(xiàn)更長(zhǎng)的電池壽命。

Qorvo QPG6100 采用 ConcurrentConnect 技術(shù)，支持在單芯片中同時(shí)運(yùn)行 Bluetooth? Low Energy 和基于 IEEE 802.15.4 的協(xié)議，可以增強(qiáng)功能并縮小整體尺寸。Qorvo 還提供靈活的 SDK，讓客戶(hù)能夠基于自己的協(xié)議，以及 Zigbee 和 Thread 等標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建自定義 IoT 應(yīng)用。

在新建的光州全球汽車(chē) (GGM) 制造廠(chǎng)最新的現(xiàn)代 SUV 生產(chǎn)線(xiàn)上，G-pixel 標(biāo)簽貼在車(chē)輛頂部，用于實(shí)時(shí)發(fā)送和接收過(guò)程信息。該標(biāo)簽通過(guò) G-pixel 屏幕全程顯示裝配線(xiàn)到質(zhì)檢整個(gè)流程的工作狀態(tài)，以防工作過(guò)程中出錯(cuò)，并提高質(zhì)

量和生產(chǎn)率。

McKinsey & Company 2020 年的一篇文章強(qiáng)調(diào)指出，連通性是推動(dòng)工業(yè) 4.0 的四大基礎(chǔ)技術(shù)之一。這些連接支柱包括傳感器、IoT、云技術(shù)和區(qū)塊鏈。

隨著公司選擇采用這種先進(jìn)方法，他們必須滿(mǎn)足更高的可視性要求，以促進(jìn)更快做出決策。供應(yīng)鏈運(yùn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)有助于減少人為錯(cuò)誤，對(duì)于會(huì)影響成本、客戶(hù)滿(mǎn)意度和交付時(shí)間的變化也能更快做出響應(yīng)。

無(wú)論組織處于這一轉(zhuǎn)型過(guò)程的哪個(gè)階段，是已步入正軌還是剛剛開(kāi)始，他們都會(huì)發(fā)現(xiàn)，先進(jìn)的實(shí)時(shí)定位跟蹤是實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型的核心技術(shù)。它是徹底提高制造效率、降低成本，實(shí)現(xiàn)持續(xù)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要組成部分。在新冠肺炎疫情蔓延期間，人們對(duì)靈活、彈性的制造和供應(yīng)鏈的需求不斷增強(qiáng) Geoplan 的 G-Pixel 解決方案采用 Qorvo 面向 IoT 終端設(shè)備和 UWB 收發(fā)器的通信控制器，可提供實(shí)時(shí)、自動(dòng)跟蹤，同時(shí)支持多種超低功耗無(wú)線(xiàn)協(xié)議。它提供位置感知商業(yè)智能，可提高生產(chǎn)力，與傳統(tǒng)系統(tǒng)輕松集成，為下一次制造革命鋪平了道路。