瑞萨丨ATLAS实践应用：跨行业的可扩展资产与定位追踪解决方案

　　什么是ATLAS?

　　在当今快节奏的行业环境中，从医疗到物流，提升运营效率离不开实时可视化和高效资产追踪。ATLAS(大规模资产追踪与定位)正是在这样的背景下应运而生。ATLAS由瑞萨与IOSEA联合开发，采用先进的Bluetooth® Low Energy(LE)SoC，以及专有的到达角/离开角(AoA/AoD)算法与三角定位技术，实现可媲美超宽带(UWB)的高精度定位性能——精度可达10cm以内，同时每个定位器支持1000+标签接入。

　　ATLAS的独特之处在于其在高密度环境中的稳定表现。即使在具有挑战性的射频环境下(例如邮轮船舶内部)，系统仍可追踪数千项资产，同时保持超低功耗和便捷部署。无论您是管理零售库存、医院设备还是仓库包裹，ATLAS都提供一个可扩展、经过现场验证的平台，配备现成的定位器、可定制标签以及IOSEA的SEAgnal™实时定位系统(RTLS)微服务。系统由标签、定位器、信号处理软件和RTLS后端软件组成。系统还可轻松集成至客户自有的RTLS后端，提供业内领先的本地化追踪性能，改变企业和行业实时追踪、监控与管理资产和人员的方式。

　　在资产追踪领域，主要有两种方式：定点追踪和实时定位追踪。定点方式，例如NFC或条码，在特定时间点采集位置信息。实时定位则可以是全球范围的系统，如“Find My”类众包应用，也可以是在特定环境内运行的本地化系统。ATLAS属于本地化实时定位类别，基于三角定位的到达角(AoA)技术实现精准定位。瑞萨提供多种先进的追踪和定位解决方案。如需了解如何为您的应用选择合适方案，请参阅我们的《Revolutionizing Asset Management with Location Tracking Solutions from Renesas》博客文章。

　　为什么选择ATLAS，而非其他追踪方案

　　标签兼容性：支持多种类型的标签，包括支持AoA/AoD的标签、Eddystone和iBeacon等传统标签，以及适用于灵活部署需求的专有ATLAS/ATLASlite方案。

　　高密度追踪能力：每个定位器支持1000+标签，最高可达每秒500次更新，即使在非视距或复杂射频环境中也能保持准确追踪。

　　灵活部署：定位器可垂直、水平或倾斜安装，间距最远可达20米(通常为10米)，以实现最佳覆盖。

　　实时性能：提供100Hz刷新率，非常适合同时追踪移动和静态资产。

　　无缝集成：可轻松连接到客户后端系统或IOSEA RTLS系统，并提供调试工具以实现快速设置。

　　成本与效率优势：在Bluetooth LE的成本与电池寿命条件下，实现等同于UWB的定位精度，最大化投资回报率。

　　高效的配置：与UWB或信道探测(Channel Sounding)方案相比，所需节点更少，部署规划更简化。

　　ATLAS组成部分

　　ATLAS在标签设计方面提供灵活性，可选择现成方案，或采用自定义设计的专属标签方案。我们的Bluetooth LE SoC具备优异的纽扣电池续航表现，可支持一次性标签应用以及可更换/可充电电池标签应用。

　　ATLAS部分标签选项：

　　可充电标签(DA1469x)：一款采用可充电二次电池供电的Bluetooth LE标签，基于我们的“用于门禁和追踪的用户身份牌”解决方案开发，适用于高性能定位追踪应用。该标签配备三个CPU核心(Arm® Cortex®-M33F、M0+)，集成电源管理单元(PMU)以及用于外部传感器集成的传感节点控制器。针对SEAgnal DSP进行了优化，可提供优异的信号质量，并支持RSSI测距和WiRA测距，适用于企业级和消费级生态系统。

　　高性能标签(DA14594)：基于瑞萨的“用于近程和资产定位追踪的低功耗蓝牙标签”解决方案，具备同行领先的功耗效率与性能表现，采用三核架构(M33F、M0+)，支持基于相位的测距技术以及用于ATLAS的AoA定位，支持可选NFC充电与标签激活功能，并集成传感器控制模块，适用于可扩展、高精度资产追踪应用。

　　一次性标签(DA1453x)：基于我们的“智能资产追踪标签”技术的智能追踪标签，采用超低功耗Bluetooth LE，待机电流<300nA，具备高效嗅探模式，支持纽扣电池或印刷电池，提供低成本的一次性实时追踪并集成数据记录的能力。

　　SEAgnal：可扩展、高效且精准的软件定义定位技术(Scalable, Efficient and Accurate)，实现可靠的高精度空间感知。该技术基于IOSEA的专有数字信号处理框架，将射频与天线建模与实时定位算法结合使用。

　　Telemos定位器

　　基于我们的“用于资产定位追踪的通用型蓝牙低功耗到达角定位器”应用，Telemos定位器(由瑞萨与IOSEA合作研发)配合标签使用，可实现快速适配并缩短产品上市周期。该定位器可同时追踪AoA、AoD、ATLAS和ATLASlite标签。可追踪静态和移动标签，并支持灵活的安装方式。户外覆盖距离超过100米，经验证可达300米。凭借每个SEAgnal数据包<2ms的高效性能，每个定位器可追踪1000+标签。

　　主要特性：

　　支持Bluetooth LE到达角/离开角(AoA/AoD)、Eddystone和iBeacon

　　采用先进天线阵列，实现高分辨率定位追踪

　　紧凑型工业设计

　　支持以太网供电(PoE)及USB-C供电

　　支持SEAgnal边缘数据包过滤与多径抑制

　　支持安全的OTA(空中下载)固件升级

　　提供SEAgnal™ API，支持边缘端与云端集成

　　IOSEA RTLS微服务

　　ATLAS(Renesas IOSEA)中的RTLS微服务使用SEAgnal算法对来自定位器的IQ采样数据进行处理，实现AoA/AoD定位和多径抑制，在毫秒级时延下提供小于10cm的定位精度。该服务基于面向边缘优化的架构，支持高密度追踪，并提供用于锚点/标签配置、电子围栏设置以及实时数据流传输的API接口。

　　ATLAS的工作原理

　　ATLAS通过多项先进技术的无缝协作，实现行业领先的精度。

　　AoA发射端标签(AoA Transmitter Tags)：在整个处理流程的起始阶段，支持ATLAS的标签会发送轻量级的“突发”信号或数据包。这些标签具有较高的智能性，但系统复杂度极低，从而将功耗保持在最低水平，并支持客户同时扩展到数万资产的追踪规模。

　　AoA接收端定位器(AoA Receiver Locators)：随后，定位器接收这些突发信号，并提取基带信号和采样数据，然后将其传输到定位器上的信号DSP层。这一层在进行定位计算之前都对RF数据进行清理和增强。瑞萨的无线电在这时发挥重要作用，能够显著提升信号质量，为后续的精准处理奠定基础。

　　IOSEA RTLS微服务(IOSEA RTLS Microservice)：接下来，数据会进入系统的核心算法模块——信号定位引擎(Signal Positioning Engine)。这些算法能够消除干扰和多径误差，使ATLAS每个定位器可追踪1000+标签，并每秒处理超过500次更新。最终效果可与超宽带系统相媲美，但采用的是成本更低的蓝牙硬件。

　　IOSEA调试工具支持(IOSEA Commissioning Tools Support)：最后，经处理的数据进入信号后端服务(Signal Backend Services)，后端服务负责设备管理、负载均衡、资源分配，并提供API接口。该后端使系统具备企业级部署能力，支持边缘部署、云端部署或混合部署模式。客户随后可通过API或仪表板连接，解锁资产可视化、安全监控以及工作流程优化等实时应用。

　　为了实现完整覆盖，ATLAS采用多定位器部署方式。当多个定位器检测到同一个标签时，RTLS后端会通过多边定位技术融合各定位器的角度数据。从而生成精确的二维甚至三维位置，确保即使在仓库或邮轮等复杂环境中也能实现连续、实时的追踪。文末处扫码并观看ATLAS演示视频可了解其实际运行效果，展示系统对静态和移动标签的高精度追踪能力。

　　ATLAS可应用于哪些场景?

　　ATLAS是一款行业领先的室内定位资产追踪解决方案，具备与UWB相当的定位精度。凡是在室内环境中需要同时追踪多个静态或移动资产的场景，都可以应用ATLAS。ATLAS在当今环境中的一些应用示例包括以下几项。

　　零售店：可在超市等零售场所部署，防盗并提升门店运营效率。例如，在未付款的情况下，当购物车移动到一定距离后可自动锁定车轮;同时还可通过追踪购物车的移动路径来了解顾客行为。

　　酒店及旅游业：ATLAS的成功案例之一是在邮轮场景中实现了全球规模最大的AoA部署，覆盖超过21层甲板，追踪4300名乘客。ATLAS可用于酒店、邮轮、商场和度假村等场景，提升客户服务体验。虽然ATLAS主要针对室内环境优化，但通过战略性部署角度定位器，也可以将覆盖范围扩展至半户外空间。

　　仓库和楼宇管理系统：ATLAS能够对仓库或建筑中的多种资产和人员进行高精度定位，并可轻松集成到现有后台系统中，构建可扩展且高性价比的室内定位服务。

　　医院：医院每年约有10%至20%的移动资产丢失，平均每个床位每年造成约4000美元的损失。通过ATLAS，可对病床、医疗设备、患者以及医护人员进行亚米级定位，从而减少设备重复采购、提升患者护理效率并提高医护人员工作效率。此外，地理围栏功能还可用于医院区域的门禁安全管理。

　　畜牧管理：美国每年约有390万头牲畜丢失。ATLAS是一个针对农场的强有力应用，能够高效追踪牲畜，并可选择集成传感器以进行健康监测和报告。每个定位器可同时处理1000+标签，能够满足大型农场的规模化管理需求。

　　轮胎气压监测系统(TPMS)：ATLAS可实现精确的轮胎位置追踪和实时胎压监测，提升安全性并支持智能车队管理的预测性维护。

　　ATLAS通过基于蓝牙的高精度定位技术重新定义资产追踪，实现亚米级精度、大规模可扩展性以及无缝集成，而无需承担UWB的成本和复杂性。无论您是在管理库存、设备还是人员，ATLAS都能将位置数据转化为可操作信息，从而提升效率并推动更合理的决策。