Echtzeitortung in der Industrie – von Asset Tracking bis Prozessautomatisierung

infsoft bietet Echtzeitortungssysteme für verschiedene Branchen an. Neben Indoor Navigation liegt der Schwerpunkt auf Trackingfunktionalitäten und Analysen basierend auf Positionsdaten. [...]

Die Nachfrage nach Systemen zur Echtzeitlokalisierung (Real-Time Locating Systems, RTLS) in der Industrie steigt stetig, weil sie dabei helfen, die Effizienz von Prozessen zu erhöhen und Betriebskosten zu senken. Da in Innenräumen keine zuverlässige Positionsbestimmung mittels GPS erfolgen kann, kommen hier andere Technologien zum Einsatz.

Anwendungsszenarien von RTLS in der Industrie

Meist werden in industriellen Anwendungen die Bewegungen von Assets wie Lagergegenständen, Werkstücken oder Fahrzeugen verfolgt. Es ist möglich, den aktuellen Standort der Assets einzusehen und die Bewegungen im Zeitverlauf nachzuverfolgen. Dies reduziert Suchzeiten und vermeidet Verzögerungen im Prozessablauf.

Auf Basis der gesammelten Bewegungsdaten können orts- und zeitbezogene Analysen durchgeführt werden. Neben der Auslastung von Arbeitsgeräten, Verweil- und Leerlaufzeiten können auch ineffiziente Routen und Bewegungsabläufe erkannt werden.

Geofencing (setzte sich aus den englischen Wörtern geographic und fencing zusammen) ermöglicht das Automatisieren von Prozessen. Beim Betreten oder Verlassen einer bestimmten Fläche wird automatisch eine vordefinierte Aktion ausgelöst. Bei dieser Aktion kann es sich beispielsweise um einen Alarm oder um die automatische Statusänderung von Aufträgen handeln.

Technologien zur Positionsbestimmung in Innenräumen

Positionsbestimmung in Innenräumen basiert auf einem Sender-Empfänger-Modell. An Assets befestigte Transmitter senden Signale aus, welche von fest installierter Hardware empfangen wird. Je nach verwendeter Technologie wird die Position im Backend auf Basis unterschiedlicher Parameter bestimmt.

Welche Technologie zum Einsatz kommt, richtet sich nach dem Anwendungsfall und den damit verbundenen Anforderungen an Ortungsgenauigkeit und Latenzzeiten sowie nach der Anzahl an zu trackenden Assets. Die gängigsten Technologien im industriellen Umfeld sind Bluetooth Low Energy (BLE), Ultra-wideband (UWB) oder RFID.

Mit dem klassischen Bluetooth kann eine Ortungsgenauigkeit von unter 8 Metern erzielt werden. Bluetooth 5.1 ermöglicht Genauigkeiten von unter einem Meter, wenn eine direkte Sichtverbindung zwischen Sender und Empfänger besteht. Je nach Sendeintervall und Batteriekapazität kann die Batterie eines BLE Beacons eine Laufzeit von mehreren Jahren haben. Beacons sind in verschiedenen Formen und Größen erhältlich und je nach Modell sehr widerstandsfähig. Bei BLE erfolgt die Positionsbestimmung auf Basis der gemessenen Signalstärke des Transmitters.

UWB zeichnet sich durch geringe Latenzzeiten und eine Ortungsgenauigkeit von bis zu 10-30cm (bei Sichtverbindung zwischen Sender und Empfänger) aus. Daher wird UWB meist dann eingesetzt, wenn sich schnell bewegende Objekte geortet werden oder wenn eine äußerst präzise Positionsgenauigkeit gewünscht ist. Zur Positionsbestimmung wird die Lichtlaufzeit zwischen dem Transmitter (UWB-Tag) und mehreren Empfängern gemessen.

Bei passivem RFID handelt es sich um eine Sonderlösung, die keine kontinuierliche, sondern nur eine punktuelle Ortung an bestimmten Checkpoints (z.B. Wareneingang/-ausgang) ermöglicht.