文/梁于陽
對于冷鏈來說,筆者是外行。筆者任職的公司秒秒測在2016年被小米投資后開始做TOC的醫(yī)療器械,體溫計。機緣巧合,秒秒測開始介入用于冷鏈的無線溫度標簽。
外行進入一個全新領(lǐng)域,也有好處:沒有拘束,全新視角。比如說,在冷鏈領(lǐng)域,幾乎人人都在強調(diào):實時,實時,實時!但筆者不理解,實時設(shè)備又貴又費電(維護/實施成本高),對于運輸商,好理解,他們要實時控制溫度的儲運,但對于貨主(而不是運輸商),幾千箱貨物在外面流轉(zhuǎn),貨主們真有空去看那些實時報警信息嗎?
再比如,在冷鏈領(lǐng)域,一旦談及實時,就是GPRS,一旦談及便宜,就是RFID或USB。但GPRS現(xiàn)在覆蓋率在某些運營商那兒是越來越少,而RFID標簽是便宜了,但RFID讀取器不便宜,為什么不用手機的藍牙低功耗(簡稱BLE)技術(shù)呢?
這篇文章希望能讓內(nèi)行人有一個新的視角來看待冷鏈相關(guān)的問題。
冷鏈有其特殊性,如:一些冷凍食品的庫房是“庫中庫”的方式,從內(nèi)部到外部隔著七八堵厚厚的墻,別說3G、4G信號,連自家的WiFi甚至是433Mhz信號都穿不透。
梁于陽 秒秒測科技(北京)有限公司CEO,秒秒測是小米生態(tài)鏈與復星生態(tài)鏈企業(yè)。
很多食品倉庫是共用庫,也就是說,大家的產(chǎn)品放在共用庫房的某個相對固定的區(qū)域,貨主特想知道自己的那些物品到底溫濕度如何,而不是整個大庫房的平均溫度。
很多車是臨時雇來的,他們的溫度控制如何,貨主不知道,或者是不相信運輸單位提供的溫度記錄。
這時候,選擇哪種傳輸方式的溫度探頭最為合適呢?我們先對比一下:
5G。為什么我們不推薦時下最熱的5G呢?因為:貴,且不成熟。
移動通信的2G時代邁過3G,現(xiàn)在是4G,每一代都是“我速度比上一代技術(shù)快了X倍”來引以自豪的。但到了5G,有趣的現(xiàn)象來了:5G里的NBIoT(窄帶物聯(lián)網(wǎng)技術(shù))是一個更慢的子集技術(shù)。為什么速度慢了還牛呢?因為:省電!
目前最為桎梏移動電子設(shè)備發(fā)展的技術(shù)是什么?電池技術(shù)!你看芯片技術(shù)發(fā)展多快,那可是遵循摩爾定律的啊:每18~24個月,集成電路上的元器件數(shù)目翻一倍以上。但你看電池那蝸牛般的發(fā)展速度……,要是按照集成電路的發(fā)展速度,我們現(xiàn)在的手機根本無需每天充電。不幸的是,目前我們還生活在“手機一天一充”的世界里,而物聯(lián)網(wǎng)又來了,所以這種窄帶通信就登上了舞臺:我要傳送的數(shù)據(jù)本來就不多,能否省些電。
NB-IoT的理想狀態(tài)是:1顆紐扣電池,距離基站10公里,可以用10年。但現(xiàn)實是:各個大牛實驗室傳出來的現(xiàn)況都不是那么美好,距離這個“10年10公里”的美好愿望,還挺遠的。雖然2018年年底,中國移動的500萬片的集采使得其價格降到了20元人民幣,但還是貴。醫(yī)藥行業(yè)也許用的起,食品行業(yè),再等等NB-IoT的進一步發(fā)展吧。
有線技術(shù),穩(wěn)定。但其實施成本高,如果是那種傳統(tǒng)的USB方式的溫度記錄儀,操作成本也挺高的。當無線技術(shù)越來越成熟后(實際上現(xiàn)在已經(jīng)很成熟了),有線技術(shù)會被取代。其道理就宛如當年的手機替代座機一樣。
RFID,古老但依然生機勃勃的技術(shù)。二戰(zhàn)時期就開始用了,20世紀60年代開始商用?,F(xiàn)在因為其標簽成本低,依然被廣泛使用。但因為其讀取器體積大,所以至今主流的手機中沒有一個是自帶RFID的讀取器的。這就造成一個問題,RFID技術(shù)只能是在封閉商業(yè)環(huán)境里使用,無法擴展到消費者直接使用。
NFC,是RFID的一個變種,縮短了讀取距離(到幾厘米),增加了安全性,終于用在手機上了。但目前只有高端的手機才具備這個功能,且市場占有率很高的蘋果手機到現(xiàn)在還沒有完全開放NFC的使用權(quán)限,使得NFC被限制在了金融領(lǐng)域,無法在食品這種廣泛流通的領(lǐng)域使用。
藍牙,這是筆者最喜歡的技術(shù)。
原因很簡單:手機都有這功能。從2014年開始,手機都支持藍牙低功耗(BLE)了,這個低功耗,真的是可以1顆紐扣電池使得一片無線溫度標簽連續(xù)工作一年以上的(我正在努力做出超低價格的能連續(xù)工作3~5年的無線溫度標簽)!筆者一直認為,對于食品質(zhì)量最為關(guān)心的不是制造商,不是儲運商,也不是商場,而是最終消費者。舉個例子:現(xiàn)在的酸奶里都有益生菌,但益生菌超過一定的溫度就死了,最終消費者關(guān)心的是,我花了近200元買了這一大包酸奶,喝的這益生菌是活的還是死的。肉眼看是看不出來的,這得靠技術(shù)手段。如果消費者掏出手機對著酸奶一掃,就能知道這酸奶從出廠到現(xiàn)在是否有過超溫,就放心了。這時候的問題就在溫度標簽的成本了,當無線溫度標簽成本小于貨物最小包裝的1%的時候,其品牌方因為產(chǎn)品化的差異,就有積極性上一個帶溫度檔案的冷鏈食品了。
ZigBee,信號能在幾個獨立的點之間跳轉(zhuǎn),自己建立起一張網(wǎng),這是一個很實用的方式。但其優(yōu)勢在藍牙進化到5.0后,這個“低功耗自組網(wǎng)(Mesh)“技術(shù)就不再那么獨一無二了。而且,其實自組網(wǎng)也挺耗電的。我以前幻想用一顆紐扣電池的產(chǎn)品就能實現(xiàn)長達一年的自組網(wǎng)設(shè)計,后來發(fā)現(xiàn)做不到,耗電量還是太大。另外,主流手機不支持ZigBee,與RFID一樣,只能是在封閉商業(yè)環(huán)境里使用,無法擴展到消費者直接使用。
Wi-Fi,更適合的是看網(wǎng)站,看視頻這些大流量的東西,用在食品行業(yè)的傳感器上(攝像頭除外),有大炮打蚊子的感覺。曾經(jīng)“低功耗WiFi”曾經(jīng)火過一陣子,但我們可以搜一下網(wǎng)上的信息,能提供這個芯片的,沒有幾家。沒有充分競爭的芯片行業(yè),是問題比較大的。
對于冷庫/大倉庫,可以采用LoRa技術(shù),這是實時傳送的。如果對于運輸狀態(tài)需要實時監(jiān)控,可以插著電用2G/4G,5G可以再等等。
LoRa/433, 一個小科普:藍牙、ZigBee這些都是2.4Ghz的信號,他們的好處是:天線?。ㄐ〉蕉棺幽敲葱。┑@開障礙物的能力弱。而433Mhz這類的技術(shù),其天線會比較長,但繞障礙、穿墻能力強??梢赃@么理解:頻率越高、波長越短,相當于腿越短。而頻率低,波長長,就等于腿很長,很容易跨越障礙物。所以,在動不動就幾堵厚墻的冷庫情況下,我們對于傳感器的無線技術(shù)最好就選擇433這種技術(shù)了。LoRa是這類技術(shù)中比較厲害的:容錯率高,距離遠。所以,對于冷庫一類的應(yīng)用,或者是大面積庫房,首選LoRa技術(shù)。
2G/4G, 一開始我們說到了5G是還沒有成熟,3G現(xiàn)在被4G取代。而市場上很多傳感器是基于2G的GPRS上來實現(xiàn)的(很多人把GPS與GPRS弄混,前者是定位的技術(shù),后者是傳輸?shù)募夹g(shù))。而隨著5G的到來,中國大陸的運營商策略是:中國移動依然會保持2G/GPRS的網(wǎng)絡(luò),但中國聯(lián)通與中國電信會把2G/GPRS拆了,給5G用。但,這種蜂窩網(wǎng)設(shè)備總是很耗電的,如果不能插著電用,那么還是別選它的好,否則設(shè)備激活率不高——人們總是忘記充電,尤其這只是一個傳感器,而不是自己的手機的時候。
總結(jié)一下上述技術(shù),對于“每個產(chǎn)品自帶溫度檔案”的場景,數(shù)量比較少的冰柜的監(jiān)控,可以采用傳感器用藍牙低功耗技術(shù)。對于冷庫/大倉庫,可以采用LoRa技術(shù),這是實時傳送的。如果對于運輸狀態(tài)需要實時監(jiān)控,可以插著電用2G/4G,5G可以再等等。