Bluetooth 対 Wi-Fi 対 Sub-GHz 電子棚札

2 か月前、南ヨーロッパの中規模スーパーマーケット チェーンから、22 店舗への電子棚札の展開の見積もりを依頼されました。{0}同社の調達チームにはすでに 3 つの異なるシステムが提案されていました-。1 つは Bluetooth LE を実行し、1 つは Wi-、もう 1 つは独自の 433 MHz 無線を実行していました。各ベンダーは自社の製品が最高であると主張しました。実際にどのような状況が最悪だったのかについては誰も説明しなかった。この会話により、私たちはこの記事を書くことを決意しました。

現在、ESL 導入では 3 つの無線プロトコル ファミリが主流です。Bluetooth Low Energy (BLE、特に 5.4 仕様以降)、Wi-Fi、サブ- GHz 無線 (アジアでは 433 MHz、ヨーロッパでは 868 MHz、北米では 915 MHz)です。各プロトコルは実際の問題を解決します。それぞれがトレードオフを生み出し、ベンダーのパンフレットでは考慮されていません。実店舗環境全体で確認されたことは次のとおりです。

Bluetooth LE: オープン スタンダード、まだ大規模に成熟中

Bluetooth には大きな勢いがあります。 Bluetooth SIG は、Bluetooth 5.4 の PAwR (Periodic Advertising with Responses) 機能 - に基づいて構築された専用の ESL プロファイルを公開しました。これは、1 つのアクセス ポイントが組織化されたタイムスロットで数千のラベルにコマンドをブロードキャストし、個別の接続を確立せずに応答を受信できるようにするメカニズムです。

Silicon Labs は、ラボ内の 1,500 ノードのネットワークでこれをテストしました。{6} EM Microelectronic は、200 nA のディープ スリープ電流を備えたわずか 1.8 × 1.8 mm の embleu SoC を出荷しました。コンパクトな 2.66- インチ E-ink タグ。年間 50 億台を超える Bluetooth デバイスが出荷されるため、コンポーネントのコストは莫大な規模の経済の恩恵を受けます。

小売業者にとって、実際的な利点はベンダーの柔軟性です。オープン スタンダードとは、少なくとも原理的には、あるサプライヤーのアクセス ポイントと別のサプライヤーのラベルを混在させることができる - - を意味します。これは、ESL を長年悩ませてきたベンダー ロックインからの有意義な脱却です。- BLE ESL チップセットでは 2 μA 未満のスリープ電流が一般的であり、Bluetooth 5.4 仕様では、紙上でアクセス ポイント ネットワークごとに約 32,600 のラベルがサポートされています。

落とし穴: ここでは「紙の上」が重要です。 BLE での大規模な食料品店の展開は、10 年前から稼働している独自のシステムと比較すると、まだ比較的新しいものです。- ESL で活動する IoT ゲートウェイ ベンダーである Rigado は、インストールされる個々のゲートウェイのコストを 1,000 ドルから 2,000 ドルと見積もっています -。大規模なスーパーマーケットでは 10 台以上が必要になる場合があります。 BLE は 2.4 GHz で動作し、Wi- ルーター、顧客の電話、電子レンジ、建物内のその他すべての無線デバイスとスペクトルを共有します。混雑した店舗では、混雑によりピーク時の価格更新が遅れる可能性があります。

最適: 2,000 平方メートル未満の薬局、ブティック、{0}}中規模店舗 -、特に資産追跡用にすでに BLE ビーコンを実行している店舗。小売業者の調達5.8- インチ BLE 対応棚ラベル大規模なインフラストラクチャを必要としないタブレットからの更新には、このプロトコルが魅力的であると考えられます。

Wi-Fi: 既存のネットワーク - を使用しますが、バッテリーの予算はかかります

提案は簡単です。店舗ではすでにすべての通路でエンタープライズ Wi-Fi が稼働しているため、新しいゲートウェイをスキップして、ESL を既存のネットワークに直接接続してください。-完全なカバレッジを備えた商用アクセス ポイントにすでに多額の投資を行っている大規模なエンタープライズ チェーンにとって、統合計算は魅力的に見えます。

Wi-Fi は、BLE や Sub-} GHz よりも高いデータ スループットも実現します。この利点は、リッチ グラフィック コンテンツ - 製品画像、プロモーション アニメーション - をプッシュするときに顕著になります。LCD- ベースのデジタル価格画面単純な Eink タグではなく-。あ15.6インチ液晶画面エンドキャップでプロモーションを実行するには、E インクの価格タグには必要のない帯域幅が必要です。{0}

問題は 2 か所で発生します。まずは消費電力。 Wi-Fi は、各送信サイクル中に BLE や Sub- GHz よりも大幅に多くの電流を消費します。 Sub- GHz 無線での E{6}} インク ラベルは、毎日 1 ～ 3 回の更新でコイン型電池で 5 ～ 8 年間稼働する可能性があります。 Wi-Fiでも同じラベルですか？ 12～18か月。 - 複数の店舗にわたる数千のラベル - の規模では、運用チームがリソースを必要とする定期的なバッテリー交換プログラムを意味します。 2 つ目は、ネットワークの混雑です。 Wi-Fi ESL は、POS 端末、顧客のデバイス、ハンドヘルド スキャナ、セルフ チェックアウト キオスクと通信時間を競います。-土曜日の午後のピーク時には、その競争は理論上のものではありません。

最適: -よく設計された Wi{1}} インフラストラクチャを備えた成熟したエンタープライズ小売業者、電源付き LCD デジタル サイネージを実行している店舗（画面が接続されているためバッテリー寿命は関係ありません）、および数万ではなく数百のラベルで測定される展開を行っている店舗。

サブ- GHz（433/868/915 MHz）: 魅力なし、長距離、長時間バッテリー

- GHz 未満無線には、Bluetooth SIG が BLE を擁護するような方法でそれを宣伝するマーケティング団体がありません。ほとんどの Sub- GHz ESL システムは、ラベル メーカーに固有の独自のプロトコルを実行します。相互運用性プロファイルはありません。ベンダーを切り替えるということは、通信スタック全体を置き換えることを意味します。

それでも、特定の店舗形式では、物理学上、これが最も現実的な選択となります。周波数が低いほど波長が長くなります。長い波長は、2.4 GHz の信号よりもはるかに効果的に金属棚、コンクリートの隔壁、冷蔵陳列ケースを透過します。英国-に拠点を置く ESL プロバイダである Display Data は、まさにこの理由から、複雑な小売環境での最大通信範囲と信号浸透を目的として、サブ{6}}1 GHz を中心にプラットフォーム全体を構築しました。-単一の Sub- GHz アクセス ポイントは、同等の BLE または Wi-Fi よりも大幅に大きな設置面積をカバーします。アクセス ポイントが少ないということは、インフラストラクチャのコストが削減され、ネットワーク計画が簡素化されることを意味します。

もう 1 つの決め手となるのは、バッテリーの寿命です。 Silicon Labs の ESL 設計ガイダンスでは、CR2032 コイン セルの使用年数を 5 ～ 10 年に達するには、平均電流バジェットが 10 µA 未満である必要があると指定しています。- 同社の Sub- GHz FG22 SoC はディープ スリープ時に 0.17 µA を達成します。のために大判の E インク ラベル--毎日 1 ～ 3 回のアップデートが行われる倉庫環境やハイパーマーケット環境では、Sub{0}} GHz が常に最長の運用寿命を実現します。

最適な環境: 5,000 平方メートルを超える大型スーパーマーケットや大型小売店、金属ラック、コールド チェーンや冷蔵エリアを備えた倉庫や物流環境、帯域幅よりもインフラストラクチャの最小化とバッテリー寿命の最大化が優先されるあらゆる導入環境。{0} E- の棚ラベルを大規模店舗に導入している当社のクライアントは、一貫して Sub- GHz に引き寄せられています。-

-並べて-比較

プロトコルの選択はストア全体に波及します

プロトコルの比較記事で一貫して見落とされているのは、ESL ワイヤレス ネットワークは単独では動作しないということです。アクセス ポイント、価格設定バックエンド、管理ソフトウェア - はすべて、店内の他のデジタル システムと連携しています。走っているならセルフサービスのタッチスクリーン キオスク-チェックアウトの場合、これらのキオスクは同じデータベースから価格を取得します。棚端の LCD バー ディスプレイが通路でプロモーションを実行する場合、それらの画面にフィードするコンテンツ エンジンは、E インク ラベル - でキャンペーンをトリガーすることもできます。ただし、これはシステムが共通の API レイヤーを共有している場合に限られます。

お客様が 3 つの個別の IT プロジェクトとしてではなく、キオスクやデジタル サイネージの展開と並行して ESL 導入を計画した場合に、最もクリーンな結果が得られることがわかりました。顧客が棚札、エンドキャップの LCD スクリーン、セルフ チェックアウト端末で見る価格がすべて 1 つのソースから提供されると、価格に関する苦情が - 食料品店における最大の摩擦点 - としてゼロに近くなります。

コミットする前の 3 つの質問

間取りはどんな感じですか？400 平方メートルの薬局と 12,000 平方メートルの大型スーパーマーケットは、異なる無線環境です。 BLE は、最初の 2 つまたは 3 つのアクセス ポイントを処理します。 2 つ目は、天井にゲートウェイが散乱するのを避けるために、おそらく Sub- GHz が必要です。

どのようなコンテンツを表示していますか?E- の固定価格?どのプロトコルでもこれを処理できます。電源付き LCD スクリーンでビデオプロモーションを行いますか? Wi-Fi のスループットが必要です。 1 時間に複数回変更されるフラッシュ料金設定はありますか?プロトコルがバッテリーを早期に消耗させることなく更新量を維持できることを確認してください。

他に電波を共有しているものは何ですか?すでに 2.4 GHz - の顧客 Wi-Fi、IoT センサー、ハンドヘルド スキャナー - が飽和している店舗では、その上に別の 2.4 GHz システムを重ねると苦戦することになります。サブ- GHz は完全に混雑度の低い帯域で動作します。

単一のプロトコルが普遍的に最適であるということはありません。 ESL サプライヤーが提供するワイヤレス オプションが 1 つだけで、どこが不足しているのか説明できない場合、それが何かを物語っています。大規模にコミットする前に、実際のストアでプロトコル間でラベルをテストしたい場合は、評価サンプルをリクエストする- 1 つのライブ通路で 2 週間開催すると、どのスペック シートやベンダー スライド資料よりも多くのことが明らかになります。