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Nordic Semiconductor公司Finn Boetius
在现代社会中，人们有理由认为昂贵物品在世界各地流动时会受到仔细跟踪和保护，因此绝对不会丢失。但是，令人不安的是，仍然有大量的关键资产遗失事故，有时是永远不能寻回。例如，《大众机械》杂志报道100 多万个F-35 战斗机的零部件不翼而飞，估计总体价值至少达到8500万美元。
战斗机事件是一个示例，但如果扩大到远距离运输的众多物品，要了解所有物品的下落就变得非常复杂了。例如，根据statista 数据，全球约有6800万个集装箱用于运输货物，任何一个集装箱都可能装有价值数百万美元的制成品或材料。对于企业来说，追踪这些资产是一场物流噩梦。然而，无线技术提供了答案。
使用GPS进行导航和跟踪
一种技术解决方案是全球定位系统(GPS)，它是全球导航卫星系统(GNSS)的主要组成部分。世界数十亿人每天都要依靠GNSS帮助找路，现在它也为许多物联网应用提供了基础，帮助追踪可能丢失的贵重资产。
GPS由 24 颗卫星组成，位于地球上空约两万公里处，其布局确保在地球上任何一点都能观测到四颗卫星。这些卫星将它们的位置、状态和精确的时间通过机载原子钟传送给地球上的GPS接收器。接收器记录下信号的到达时间，然后计算与每颗卫星的距离(利用信号发射和接收之间的时间差，再乘以光速)。然后就可以利用来自四颗卫星的信息确定接收器在地球表面的位置。用户将GPS接收器安装在贵重物品上，就能随时知道货物的位置。
全球导航卫星系统的挑战
然而，尽管GNSS系统设计精密，但仍存在一些问题。例如，不准确的板载时钟会导致计时错误。为了解决这些问题，GNSS系统会对多颗卫星进行比较，并使用算法来确定哪些时钟出错，然后将其重置。
出现其他问题的原因是，卫星与地面接收器之间相对较弱的信号很容易受到干扰。地球表面的GPS平均信号强度仅为 -130 dBm(根据 gps-repeaters.com报告)，成排的高楼大厦等障碍物(被称为 "城市峡谷")会阻断信号的传输。
即使在数据成功传输的情况下，也会出现所谓的多径误差。这些误差包括信号在到达接收器之前被建筑物反射，从而造成时间误差，导致位置信息不正确。地球大气层的密度变化也会造成其他误差，延迟或扭曲GNSS信号。
来自其他无线电源的电磁干扰(EMI)也会造成计时误差。为了缓减这些问题，我们采用了滤波、相关性和信号功率测量等技术，以及电离层和对流层建模。但是，尽管可以使用这些技术，GNSS系统有时还是无法正常工作，物流企业需要其他方法来跟踪物品。
GNSS系统的另一个缺点是确定被跟踪物品的初始位置可能需要几分钟时间，这对电池的损耗很大。使用辅助全球卫星定位系统(A-GPS)和预测全球卫星定位系统(P-GPS)等技术可以减轻电源的负担。这些方法由Nordic的 nRF云定位服务与该公司的nRF9160 SiP(一种多模蜂窝物联网解决方案)共同提供支持，使用存储在数据库中的卫星辅助数据。这些信息通过 LTE-M 或 NB-IoT 网络传输到 nRF9160，从而加快了卫星首次定位的速度并节省了功耗。
然而，即便使用A-GPS和P-GPS，GNSS对电池的要求仍然很高。这成为某些应用的重要考虑因素，例如资产跟踪器通常配备较小的电池，但仍需要较长的使用寿命。如果需要精确到几米的定位精度，只有GNSS系统才能满足要求，但如果需要几十米的定位精度，也有其他方法可以降低功耗要求。
其中一种定位技术是 Wi-Fi 服务集标识符(SSID)扫描，这种技术既能提供相当精确的 GNSS 定位，又能降低功耗。每个 Wi-Fi 接入点(AP)网络都有一个 SSID(接入点名称的技术参考)。只要知道网络的 SSID，就可以对照数据库详细了解其位置。
Wi-Fi芯片(如Nordic的nRF70系列协同IC)可以使用这种技术，通过扫描附近任何 Wi-Fi 接入点的 SSID 来确定位置。然后，协同nRF9160 SiP使用蜂窝连接将SSID (和其他有用信息)发送到nRF Cloud。然后，nRF Cloud会检查一个或多个 Wi-Fi SSID数据库，并根据附近无线接入点的位置以及该位置的不确定度，向nRF9160或指示的其他地方返回被跟踪物品的位置信息。
利用Wi-Fi定位在精度和电池寿命之间取得良好平衡
虽然GNSS的精确度无可匹敌，但如果可以接受稍低的定位精确度，而且电池寿命至关重要，或者在 GNSS 信号可能中断的资产跟踪应用中，Wi-Fi SSID 定位是极佳的替代方案。
有了 Nordic 的 nRF91 和 nRF70 系列以及 nRF Cloud，资产追踪器就可以很方便地在 GNSS 和 Wi-Fi 定位方法之间无缝切换，从而在定位精度和电池寿命之间进行权衡，以期适应各种使用状况。现在，昂贵的飞机部件或任何其他贵重资产的丢失都将有迹可循。
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