Der Einstieg in Echtzeit-Ortungssysteme & Chirp

Vernetzung eröffnet neue Möglichkeiten, die Arbeitsweise von Unternehmen zu verändern, und mit dem Wachstum der Betriebe wachsen auch die Systeme, die zu ihrer Verwaltung benötigt werden. Damit Unternehmen so arbeiten können, wie sie es tun, geschieht eine Menge hinter den Kulissen - sei es in Lagern voller Waren oder beim Bau der Räumlichkeiten, in denen wir jeden Tag leben. Bisher konnten sie ihre Objekte mithilfe von Barcodes und passiven RFID-Etiketten verfolgen, doch jetzt gibt es eine bessere Lösung - RTLS.

 Der Unterschied besteht darin, dass Barcodes und RFID das "Was" nachverfolgen, d. h. welche Produkte sich in Ihren Lagerhallen befinden. RTLS hingegen ist ein Verfahren, das nicht nur das Was", sondern auch das Wo" und das Wann" erfasst. Mit dieser Technologie können Sie sehen, wo sich Ihre Produkte, Fahrzeuge und Mitarbeiter befinden und wann sie sich bewegt haben - dank der Zeitstempel.

Die verbesserte Transparenz dieser Technologie ist eine direkte Antwort auf viele Herausforderungen, mit denen Unternehmen konfrontiert sind - seien es ineffiziente Arbeitsabläufe, mangelnde Echtzeittransparenz zur Verhinderung von Sicherheitsvorfällen oder auch nur die Konkurrenzsituation. Unternehmen sind auf der Suche nach verwertbaren Informationen, Zuverlässigkeit in unternehmenskritischen Szenarien und maßgeschneiderten Geräten und Anwendungen. In Kombination mit höheren IoT-Plattformen unterstützt RTLS die Lösung für all dies. Dies gilt insbesondere für COVID-19, wo die Rückverfolgung von Kontakten und das Wissen, wo sich jeder einzelne befindet, von entscheidender Bedeutung sind, um ungewollte Betriebsstillstände zu verhindern. RTLS bietet umsetzbare Informationen, die eine sicherere Umgebung schaffen, Prozesse optimieren, Geschäftsergebnisse beschleunigen und Unternehmen einen großen Wettbewerbsvorteil bieten.

Was ist ein RTLS?

Ein Echtzeit-Ortungssystem (Real-Time Location System, RTLS) ist eine Kombination aus Hardware und Software, die für die automatische Ortung und Verwaltung von Objekten eines Unternehmens eingesetzt wird. Es ermöglicht die Verfolgung von Personen, Fahrzeugen, Tieren und Objekten in Produktionsanlagen, Lagern, Büros, unterirdischen Minen, landwirtschaftlichen Flächen und mehr. Bei diesem System werden kleine Identifikationsanhänger an Personen oder Objekten angebracht. Diese Tags blinken in regelmäßigen Abständen, so dass fest installierte Lesegeräte oder Verankerungen ihren Standort innerhalb oder außerhalb eines bestimmten Raums empfangen und melden können. Während die in den einzelnen RTLS-Systemen verwendeten Komponenten je nach Leistungsanforderungen wie Genauigkeit und Reichweite variieren können, haben die meisten Lösungen zur Ortung die folgenden Kernkomponenten gemeinsam: Tags, Anker, Software, Module und Transceiver.

Tags 

RTLS-Tags sind drahtlose Geräte, die an Personen, Objekten, Ausrüstung, Inventar oder mobilen Gegenständen angebracht werden, um deren Standort zu ermitteln. Dabei kann es sich um einen Ausweis für eine Person, ein kleines Etikett am Ohr einer Kuh oder ein Etikett für ein Objekt an einer Ware handeln. Da Tags an Objekten angebracht sind, helfen sie, den Teil des Systems zu verfolgen, der sich ständig bewegt. RTLS-Etiketten senden in regelmäßigen Abständen datenkodierte Signale an fest installierte RTLS-Lesegeräte oder -Anker, mit deren Hilfe das System ihre Position ermitteln kann.

Anker

RTLS-Anker sind stationäre Lesegeräte, die Signale von RTLS-Tags und -Geräten erkennen und orten. Um den Standort eines Tags in Echtzeit genau zu ermitteln, liest jeder Anker innerhalb seiner Kommunikationsreichweite die empfangenen Signale, versieht sie mit einem Zeitstempel und gibt diese Informationen dann an das Ortungsmodul weiter, um die Position des Tags zu ermitteln.

Software 

Die RTLS-Software besteht aus zwei Hauptkomponenten: RTLS-Installationstools und das Ortungsmodul. Die RTLS-Installationstools fungieren als Schnittstelle für die Einrichtung, Fehlerbehebung und Wartung des RTLS. Die Ortungs-Engine extrahiert Sensordaten von der RTLS-Hardware (z. B. Tags und Anker), um Koordinaten des Standorts eines Objekts zu erstellen, die mit IoT-Plattformen verbunden und analysiert werden können, um verwertbare Informationen zu erhalten. Dazu gehören auch Integrationen mit Systemen wie Unternehmensressourcenplanung (Enterprise Resource Planning, ERP) und Manufacturing Execution Systems (Manufacturing Execution Systems, MES).

Module

Wenn es um die Transceiver geht, die in jedem Tag oder Anker enthalten sind, ziehen es manche Unternehmen vor, sie vorgefertigt zu kaufen, um die Komplexität zu reduzieren und Zeit zu sparen. RTLS-Module sind diese vorgefertigten Transceiver und helfen Unternehmen, ihre eigenen maßgeschneiderten RTLS-fähigen Geräte zu bauen. Auf diese Weise kann eine Organisation ein Modul einfach in ihr eigenes Tag-Design integrieren und die Echtzeit-Ortungsfunktionen mit einer Hardware aktivieren, die ihren individuellen Anforderungen entspricht.

Sende- und Empfangsgeräte

RTLS-Transceiver-Chips sind im Wesentlichen die Kerntechnologie eines RTLS-fähigen Geräts. Sie gehören in die RTLS-Hardware und betreiben die drahtlose Kommunikation, die die Echtzeitortung ermöglicht. Die Chips dienen als Ausgangspunkt für die Entwicklung kundenspezifischer RTLS-Geräte, mit denen Unternehmen ihre eigenen, maßgeschneiderten RTLS-Geräte, wie z. B. Tags, entwerfen können.

Warum RTLS?

Wir verbringen über 80 % unserer Zeit im Innenbereich, wo herkömmliche Ortungstechnologien wie GPS nicht hingelangen, daher brauchen wir mehr denn je Informationen über Innenbereiche. Ein Chirp-fähiges RTLS ist besonders leistungsfähig, weil es diese Vorteile auch im Außenbereich bietet und eine 360-Grad-Sicht auf alle Aspekte Ihrer Einrichtungen ermöglicht. Hier sind fünf gute Gründe für den Einsatz eines RTLS in Ihrem Unternehmen.

Die 5 wichtigsten Vorteile des RTLS-Einsatzes

1. Ortung und Überwachung von Objekten, Fahrzeugen, Werkzeugen und Produkten

Das Standortbewusstsein von RTLS verändert die Art und Weise, wie Unternehmen arbeiten, denn wir wissen nicht nur, welche Objekte wir haben, sondern auch, wo sie sind und wann sie sich bewegen. Das bedeutet, dass Sie die Kontrolle darüber haben, wie schnell sich Ihre Objekte durch die Anlage bewegen, ob sie planmäßig verarbeitet werden, wo sich Ihre Fahrzeuge auf dem Gelände befinden usw. Die Ermittlung des Standorts trägt zur Produktivitätssteigerung bei, denn Sie können Objekte und Mitarbeiter orten, potenzielle Engpässe erkennen, sehen, wie effektiv Ihre Ressourcen genutzt werden und vieles mehr.

2. Schutz vor Verlust und Diebstahl von Ausrüstung 

Die Möglichkeit, den Standort Ihrer Objekte zu ermitteln und zu kennen, verringert den Verlust und Diebstahl von Geräten, der Unternehmen jedes Jahr Millionen von Euro kostet. Früher konnten Sie nur feststellen, was sich in Ihrem Lager befand - wenn jedoch etwas bewegt oder gestohlen wurde, hatten Sie keine Möglichkeit, dies rechtzeitig zu erkennen. Jetzt müssen Sie sich nicht mehr ausschließlich auf die Zählung der Bestände verlassen, denn Sie können genau sehen, wo sich jedes Ihrer Objekte befindet, und sie auf ihrem Weg nachverfolgen.

3. Ortung von Personal im Falle eines Notrufs 

Einer der größten Vorteile von RTLS ist die Sicherheit, da Sie wissen, wo sich Ihr Personal befindet, damit Sie ihm in Notsituationen helfen können. Wenn zum Beispiel ein Feuer in Ihrem Gebäude ausbricht, können Sie schnell feststellen, wer sich in unmittelbarer Gefahr befindet, und ihn anhand seines Standorts in Sicherheit bringen. Die Rettungskräfte wissen dann auch, wohin sie gehen müssen, um jeden zu retten, der Hilfe benötigt, und Sie können sicher sein, dass niemand zurückgelassen wird. RTLS unterstützt außerdem viele andere Szenarien, z. B. die Vermeidung von Kollisionen, Evakuierungen, Suche und Rettung von Arbeitern, Kontaktverfolgung und vieles mehr. Viele Unternehmen haben darüber hinaus Sicherheitsvorschriften, die eingehalten werden müssen, und RTLS kann bei der Erfüllung dieser Anforderungen helfen.

4. Kontrolle des Zugangs zu Ausrüstung und Objekten

RTLS kann Ihnen helfen, Ihre Sicherheit auf einen neuen Standard zu heben. Mit den Komponenten der RTLS-Technologie, die es Unternehmen ermöglichen, ihre Objekte zu orten, können Sie auch kontrollieren, ob Objekte an bestimmten Orten auf oder innerhalb Ihrer Anlage zugelassen sind. Durch diese Art der Zugangskontrolle können Sie sicherstellen, dass unbefugte Personen keine gefährlichen oder hochsicheren Bereiche betreten. 

5. Verbesserung und Rationalisierung von Abläufen und Prozessen

Die Nutzung von RTLS-Daten zur Verbesserung von Prozessen kann Unternehmen einen enormen Wettbewerbsvorteil verschaffen. Das könnte bedeuten, dass Sie eine schnellere Route für Ihre Fahrzeuge finden, verstehen, welche Maschinen nicht optimal arbeiten, oder herausfinden, wie Ihre Räumlichkeiten genutzt werden. Die Nutzung von Standortdaten hilft dabei, fundiertere Entscheidungen zu treffen, die Ressourcenzuweisung zu verbessern, Kosten zu senken, die Produktionsgeschwindigkeit und -qualität sowie die Leistung von Objekten zu steigern.

Unter der Haube eines RTLS

Während bestimmte Technologien, wie z. B. Mobiltelefone, nur Wi-Fi und Bluetooth für die Ortung verwenden, nutzen moderne RTLS-Lösungen zusätzlich zu Wi-Fi und BLE eine Vielzahl von Funkfrequenz- und Drahtlostechnologien, wie z. B. Ultra-Wideband (UWB), Chirp Spread Spectrum (CSS), Infrarot (IR) und Radio-Frequency Identification (RFID). Sie funktionieren, indem sie die Anwesenheit eines Geräts (ist es im Gebäude?), seine Nähe (wo befindet es sich im Gebäude?) oder seine Position (wo befindet es sich im Gebäude?) bestimmen. Welcher RF-Typ gewählt wird, hängt zwar von den individuellen Bedürfnissen ab, aber CSS ist wahrscheinlich der vielseitigste unter ihnen. Hier erfahren Sie, warum CSS, auch bekannt als Chirp, eine gute Wahl für Sie sein könnte.

Was Macht Chirp so Einzigartig?

Chirp Spread Spectrum (CSS), auch Chirp genannt, ist eine RF-Technologie, die einzigartige Vorteile bietet, wie z. B. einen geringeren Stromverbrauch, eine Ortungsgenauigkeit von 1 bis 2 Metern, eine nahezu Echtzeit-Positionierung und vieles mehr. Sie zeichnet sich dadurch aus, dass sie sowohl in Innen- als auch in Außenbereichen eingesetzt werden kann und eine größere Reichweite als die meisten RF-Technologien bietet - bis zu 1000 Meter. Da es weniger Infrastruktur, wie z. B. Anker, benötigt und in einer Vielzahl verschiedener Branchen eingesetzt werden kann, kann es zu einem großen ROI führen.

Die Wichtigsten Unterscheidungsmerkmale von Chirp

Chirp zeichnet sich in vielerlei Hinsicht aus, vor allem aber durch seine große Reichweite bei der Ortung. Mit einer Reichweite von 10-500 Metern und bis zu 1000 Metern bietet Chirp seinen Nutzern ein hohes Maß an Flexibilität. Im Vergleich dazu werden andere RF-Technologien wie UWB, Bluetooth und Wi-Fi in der Regel zwischen 0-50 Metern und bis zu 500 Metern eingesetzt. Chirp zeichnet sich auch dadurch aus, dass es sowohl in Innen- als auch in Außenbereichen eingesetzt werden kann, ohne dass eine kostspielige Frequenzlizenzierung erforderlich ist. Dies ist z. B. bei der Ortung von Fahrzeugen oder Vieh hilfreich.

Zu den weiteren Unterscheidungsmerkmalen von Chirp gehört ein starker Schutz gegen Interferenzen. In vielen Situationen würden bestimmte Gebäude oder Umgebungen im Weg stehen und die Kommunikationsverbindung unterbrechen. Da Chirp jedoch auf einer niedrigeren Frequenz arbeitet, bietet es Zuverlässigkeit in einer Vielzahl von Szenarien. Außerdem verbraucht es sehr wenig Strom und ist eine kostengünstige Option unter den RF-Technologien. Dies liegt daran, dass weniger Infrastruktur als bei anderen Technologien erforderlich ist, ein weiterer Grund, warum sie oft zu höheren Erträgen führen kann.

Die Vorteile von Chirp - Der Spickzettel

• Ortungsgenauigkeit von 1-2 Metern
• Geringerer Stromverbrauch
• Unterstützung für Innen- und Außenbereiche
• Größere Reichweite als die meisten RF-Technologien - Erreichbarkeit bis zu 1000 Meter
• Ortung nahezu in Echtzeit 
• Schutz vor Hochfrequenzstörungen
• Niedrige Kosten, hoher ROI
• Weniger Anker für Einsätze erforderlich

Branchenspezifische Anwendungen für Chirp 

Produktion, Lagerverwaltung und Logistik

RTLS ermöglicht es Unternehmen, den Standort und die Bewegung von Objekten, Geräten und Beständen in der Fertigung, Lagerhaltung und Logistik sofort zu ermitteln. Die Ortung von Werkzeugen und Arbeitsaufträgen ermöglicht die Optimierung der Wartung und schafft Echtzeittransparenz in der gesamten Anlage, was die Identifizierung und Umsetzung von Effizienzsteigerungen erleichtert.

Gesundheitswesen

Ortung schafft Echtzeittransparenz in Krankenhäusern, um Patienten in Not schnell zu ermitteln oder Pflegedienstleister zu finden. Benutzer können RTLS einsetzen, um Geofences, Näherungserkennung und Warnmeldungen zu nutzen, um verlorene Patienten zu finden oder die mögliche Ausbreitung einer Infektion zu erkennen. Die Technologie hilft auch in administrativen Szenarien, wenn Patientenströme und Wartezeiten verfolgt werden, da sie zu verwertbaren Erkenntnissen führt, die die Qualität der Pflege verbessern. Die Chirp-fähige Technologie verbraucht zudem nur sehr wenig Strom und wurde insbesondere für Anwendungen mit geringem Stromverbrauch entwickelt, sodass Krankenhäuser RTLS-Lösungen mit kostengünstigen und effizienten Hardware-Optionen aufbauen können.

Bergbau und Bauwesen 

Im Bergbau und auf Baustellen, wo Sicherheit von größter Bedeutung ist, ermöglicht RTLS Unternehmen die Überwachung des Echtzeitstandortes von Arbeitern in riskanten Situationen. Benutzer können eine sicherere industrielle Umgebung mit Echtzeitsichtbarkeit und geografisch abgegrenzten Sicherheitszonen schaffen. In Notfällen können Benutzer eine Warnung an alle Arbeiter senden, die einen bestimmten Bereich evakuieren müssen, oder einen Man-Down-Alarm auslösen. Da Chirp die Ortung über große Entfernungen ermöglicht, bietet es eine genaue Echtzeitortung in Fabriken und unterirdischen Minen.

Viehbestand

Die Verwendung von Chirp für die Ortung von Vieh hat viele Vorteile, da die Reichweite von Chirp sowohl auf Innen- als auch auf Außenbereiche ausgedehnt werden kann. Mit RTLS können Sie den Standort von Vieh in Echtzeit ermitteln und Standort- und Gesundheitsdaten integrieren, um das Wohlergehen der Tiere zu verfolgen und somit proaktiv zu handeln, wenn ein Tier eine gesundheitsgefährdende Temperatur aufweist. Diese Standortdaten können helfen, frühe Anzeichen einer Infektion zu erkennen - zum Beispiel, wenn eine Kuh länger als normal ruht oder liegt.

WIE FÄNGT MAN MIT RTLS AN?

Möchten Sie wissen, wie Sie mit RTLS beginnen können? Sehen Sie sich hier unser Webinar über die fünf größten Hürden an, mit denen Unternehmen, die neu mit RTLS arbeiten, häufig konfrontiert sind, und wie sie diese bewältigen können.