Asset-Echtzeit-Tracking auf dem Werksgelände: Setzen Sie auf die richtige Technologie?

Alessio Meloni

Alessio Meloni

Die Bedeutung von Real-Time Asset Tracking über das Transportmanagement hinaus

Echtzeit-Tracking von Assets schafft Transparenz über den Status und deren Standort. Daher ist die Möglichkeit, Assets in einem großen geografischen Bereich mittels GPS zu verfolgen, in der Logistik heutzutage von zentraler Bedeutung, um Verzögerungen rechtzeitig zu erkennen und das Verlustrisiko zu minimieren. So können Unternehmen unmittelbar reagieren, um angesichts unerwarteter Planänderungen die bestmögliche Lösung zu finden, eine genauere Terminplanung zu ermöglichen sowie Engpässe zu vermeiden. 

Doch was passiert mit diesen Assets, wenn die Over-the-Road-Verfolgung endet, sie aber noch nicht am Ende ihrer Reise angekommen sind? In der Regel werden dann manuelle Prozesse zur Verfolgung von etwa Anhängern oder Zugmaschinen verwendet, was Raum für menschliche Fehler lässt und fehlende Echtzeit-Updates quasi unmöglich macht. Und das ist nur die Spitze des Eisbergs. 

Das Betriebsgelände ist oft recht weitläufig und umfasst große Fahrzeugflotten mit Gabelstaplern, Materialien, Container und Wagen, die häufig innerhalb des Geländes bewegt werden. Die manuelle Verfolgung sämtlicher Bewegungen auf der Anlage kann dementsprechend schnell unüberschaubar werden. 

Ein Echtzeit-Ortungssystem (RTLS) vor Ort hingegen macht manuelle Kontrollen überflüssig und bringt sowohl Suchzeiten als auch menschliche Fehler gegen Null, was zu einer höheren Effizienz führt. Doch ist GPS dabei immer das Mittel der Wahl? 

Ist GPS immer die richtige Lösung für Echtzeit-Tracking von Assets?

Es gibt die Tendenz zu glauben, dass das, was in großen Arealen gute Dienste leistet, auch für kleinere Bereiche wie z. B. auf dem Betriebsgelände funktionieren würde. GPS allein stößt jedoch in kleineren Bereichen schnell an seine Grenzen. Es erfordert Ad-hoc-Anpassungen und Integrationen, was zusätzliche Arbeit bedeutet, um die Technologie an die spezifischen Anforderungen anzupassen. Da GPS in der Regel nur bis auf wenige Meter genau ist, kann ein GPS-Signal nicht die Genauigkeit bieten, die in Kontexten wie dem Yard Management benötigt wird (z. B. um zu bestimmen, welcher Parkplatz einem bestimmten Fahrzeug zugewiesen ist). 

Darüber hinaus funktioniert GPS nicht in geschlossenen Räumen, z. B. in einem Lagerhaus, und auch im Freien kann die Leistung deutlich sinken, wenn Gebäude oder andere Hindernisse die Sichtbarkeit der GPS-Antenne am Himmel einschränken. 

Mit der Einführung der Peilungsfunktion Bluetooth Direction Finding in der Bluetooth 5.1 Core-Spezifikation stellt Bluetooth Low Energy (BLE) eine deutlich zielorientiertere Lösung als GPS für die Echtzeitverfolgung von Assets vor Ort dar. 

So funktioniert Bluetooth Direction Finding

Bluetooth Direction Finding wurde entwickelt, um die Ortungsdienste im Vergleich zu früheren Versionen von BLE zu verbessern, die ausschließlich auf die Stärke des empfangenen Signals (RSSI) zurückgriffen, um die Entfernung zwischen Tags (zu verfolgende Objekte) und Locators (Ortungsgeräte/Endgeräte, die die von Tags gesendeten Signale empfangen) zu schätzen. RSSI ist jedoch kein zuverlässiger Parameter, da er durch umgebungsabhängige Interferenzen, Reflexionen und Dämpfungen beeinträchtigt werden kann. 

Im Gegensatz dazu verbessert Bluetooth Direction Finding die Genauigkeit der BLE-basierten Ortung enorm und kann je nach Komplexität der Implementierung nicht nur in 2D, sondern auch in 3D zur Standortbestimmung eingesetzt werden. Das Schlüsselkonzept, das der Bluetooth-Peilungg zugrunde liegt, heißt Angle of Arrival (AoA). Bei AoA wird die Position eines Assets aus den Winkel-Phasenverschiebungen berechnet, die zwischen den Antennen auftreten, die spezielle Bluetooth-Signale empfangen, die von BLE-Tags ausgehen. 

AoA ermöglicht den Einsatz von sehr einfachen, kostengünstigen Tags, die als Quellgerät fungieren, dessen Standort bestimmt werden soll. Durch die Richtungsmessung des von einem Tag gesendeten Funksignals, kann der genaue Standort von Assets mithilfe von Triangulations- und Trilaterationsalgorithmen berechnet werden. Basierend auf den Positionsdaten können Dienste wie Geofence-Zonen, Heat Maps, Alarme und Benachrichtigungsdienste aufgebaut werden. 

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Mehr als nur Standortbestimmung: IoT-Gateway

BLE kann eine höhere Genauigkeit als GPS bieten, was für die Echtzeitverfolgung von Assets auf dem Werksgelände entscheidend ist. Aber es geht noch weiter. BLE ist eine der führenden Funktechnologien im IoT, da sie die Möglichkeit bietet, Sensordaten bis zu Hunderte von Metern weit zu übertragen, und das bei einem geringen, effizienten Stromverbrauch. 

Darüber hinaus kann dieselbe Infrastruktur neben der Standortverfolgung auch zur Überwachung des Zustands von Assets (z. B. Temperatur, Druck, Vibrationen) verwendet werden, sowohl wenn sie sich bewegen als auch wenn sie bereits eingelagert sind. 

Mit anderen Worten: In ihrer zusätzlichen Rolle als IoT-Gateways können Locators die Daten von mit dem Tag verbundenen IoT-Sensoren sammeln und diese Informationen kontextualisiert durch einen Zeitstempel und einen Standortpunkt an die Asset-Management-Software weiterleiten. 

Anschaffungs- und Betriebskosten

Nun könnte man meinen, dass all diese Vorteile mit höheren Kosten einhergehen, wenn man BLE mit GPS vergleicht. Die Kosten für eine BLE-basierte Lösung skalieren jedoch besser als GPS, wenn die Anzahl der zu verfolgenden Assets steigt. 

Ist die Anzahl der zu verfolgenden Anlagen gering, ist GPS günstiger, da die Standortdaten über das Mobilfunknetz oder eine ähnliche Lösung übertragen werden können, keine Infrastruktur vor Ort erforderlich ist und somit geringere Anfangskosten anfallen (vorausgesetzt, die Mobilfunkabdeckung ist am gesamten Standort gut genug, was nicht immer der Fall ist). 

Im Vergleich dazu erfordert die BLE-basierte Verfolgung die Installation von Ortungsgeräten im gesamten zu überwachenden Bereich. Wenn jedoch die Anzahl der zu verfolgenden Assets über einige Dutzend Einheiten hinaus wächst, werden die BLE-Infrastrukturkosten durch die geringeren Kosten pro Tag im Vergleich zu einem Tag, das ein GPS-Modul, ein Mobilfunkmodul und einen Mobilfunkdatentarif zur Übertragung benötigt, amortisiert. Langfristig wirkt sich dies linear auf die Betriebskosten aus, sobald, die Zahl der verwendeten Tags steigt. 

Nicht zuletzt sind Bluetooth-Tags so klein wie ein Fingerabdruck und können mit einer einzigen Knopfzellenbatterie bis zu 20 Jahre lang betrieben werden, was einen sehr geringen Wartungsaufwand erfordert, verglichen mit den Batterieanforderungen eines eigenständigen GPS-Mobilterminals, das im besten Fall mit Großbatterien einige Tage lang laufen kann. 

Echtzeit-Tracking via GPS vs. BLE: Sicherheit im Vergleich

Zuvor haben wir aufgezeigt, dass Asset-Tracking-Daten (und eventuell weitere IoT-Daten) über ein öffentliches Mobilfunknetz gesendet werden, wenn GPS in Kombination mit einem mobilen Datentarif genutzt wird. Die Alternative wäre der Aufbau eines WiFi oder einer ähnlichen privaten Infrastruktur, um zu verhindern, dass die Daten ins Internet gelangen. Denn die damit verbundenen Risiken im Falle einer Datenschutzverletzung sind nicht kleinzureden. 

Mit BLE hingegen sind die Ortungsgeräte von vornherein Teil eines privaten Netzwerks und können die gesammelten Informationen an eine lokales Ortungsgerät weiterleiten, um den Standort der Assets zu analysieren. Darüber hinaus können diese Daten je nach Bedarf gefiltert, heruntergerechnet oder maskiert werden, bevor sie an die Cloud gesendet werden. Dies ermöglicht den Schutz sensibler Daten, die das Firmengelände niemals verlassen sollten. 

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Fazit

Die Echtzeitverfolgung von Assets im Yard ist schon heute möglich und einige Unternehmen setzen bereits darauf. Es ist jedoch wichtig, sich auf Experten zu verlassen, um sicherzustellen, dass die bestmögliche Technologie für ein bestimmtes Anwendungsszenario eingesetzt wird. 

Diese sollte kostengünstig, präzise und sicher sein, über große Entfernungen funktionieren und eine lange Batterielebensdauer haben. BLE mit Direction Finding ist am ehesten in der Lage, all diese Anforderungen für die meisten Szenarien im Yard zu erfüllen. 

Die Verwendung von BLE für On-Site Asset Tracking ermöglicht den Einsatz einer ganzheitlichen Technologie für das Hof- und Lagermanagement. Dies ist praktisch für jene Assets, die häufig von einem Kontext in den anderen wechseln und daher eine integrierte Lösung zur Verfolgung im Freien und innerhalb von Gebäuden benötigen. 

Darüber hinaus erkennen bereits Unternehmen auf der ganzen Welt die Bedeutung des Internets der Dinge (IoT) und den Bedarf an einer Lösung, die in der Lage ist, nicht nur die Standorte von Assets zu identifizieren und zu verfolgen, sondern auch deren Status mithilfe intelligenter Sensoren. 

Stellen Sie sicher, dass Sie die neuesten und passenden Technologien einsetzen, um Ihre Nutzungsszenarien schneller und mit den bestmöglichen Ergebnissen umzusetzen. Wir unterstützen Sie gerne bei Ihrem Asset-Tracking-Projekt. 

Bei Fragen zu diesem oder anderen Themen in diesem Blog wenden Sie sich an blog@leogistics.com. 

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