Wenn GPS-Asset-Tracking nicht funktioniert und warum

GPS-Asset-Tracking wurde erstmals vor etwa 25 Jahren eingeführt und ist heute in der Öffentlichkeit die bekannteste Art der Asset-Tracking-Lösung. Es wird für Mobiltelefone und digitale Kartensysteme sowie für die Ortung von Fahrzeugen in der LKW-Industrie und anderen Transportsektoren verwendet.

GPS kann zwar den Standort von Personen und Fahrzeugen gut lokalisieren, es gibt jedoch viele Anwendungen, bei denen es ineffektiv oder zu teuer ist.

Einschränkungen von GPS-Asset-Tracking-Systemen

Um zu verstehen, warum die Technologie, die so gut zur Ortung von Personen und Fahrzeugen funktioniert, nicht ideal für die Verfolgung von Versandcontainern, Krankenhausausrüstung oder Materialien auf Baustellen ist, ist es hilfreich zu wissen, wie GPS funktioniert.

Das Global Positioning System oder GPS verwendet eine Reihe von Satelliten, die die Erde umkreisen, um Signale an GPS-Geräte zu senden. Die Anzahl der Satelliten kann jederzeit variieren, da neue gestartet und bestehende außer Betrieb genommen werden. Für eine vollständige Abdeckung des Globus sind mindestens 24 betriebsfähige Satelliten erforderlich. Im August 2018 waren 31 GPS-Satelliten in Betrieb.

Jeder Satellit in der GPS-"Konstellation" kreist in einer Höhe von 12.550 Meilen über der Erdoberfläche und umkreist den Planeten zweimal täglich in einer von sechs Umlaufbahnen. Während ihrer Umlaufbahn senden GPS-Satelliten Funksignale, die ihre Position, ihren Status und die genaue Uhrzeit angeben. GPS-Geräte am Boden empfangen diese Funksignale, notieren ihre genaue Ankunftszeit und verwenden sie, um die Entfernung zu jedem Satelliten in Reichweite zu berechnen. Sobald ein GPS-Gerät seine Entfernung zu mindestens vier Satelliten kennt, kann es mithilfe der Geometrie seinen Standort auf der Erde in drei Dimensionen bestimmen. Das GPS-Gerät meldet seinen aktuellen Standort mit Datenübertragungen in festgelegten Intervallen über das Mobilfunknetz an ein GPS-Portal.

Die offensichtliche Einschränkung der GPS-Genauigkeit kennt jeder, der eine Satellitenschüssel besitzt:Um ein genaues Signal vom Satelliten zu bekommen, muss die Schüssel freie Sicht zum Himmel haben. Gebäude, Äste oder sogar eine starke Wolkendecke können das Signal unterbrechen. Das gleiche gilt für GPS-Asset-Tracking-Systeme. Für ihre Genauigkeit sind sie von einer ungehinderten Sicht auf den Himmel abhängig. Dies bedeutet, dass alle Vermögenswerte, die sich in einem Gebäude, Lastwagen oder Container befinden, per GPS nicht effektiv verfolgt werden können, da die Sicht zum Himmel versperrt ist.

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Die Standortverfolgung in Städten kann sich auch als Herausforderung für die GPS-Genauigkeit erweisen. GPS-Signale unterliegen in Gebieten mit hohen Gebäuden Mehrwegeverzerrungen, da Satellitensignale von Gebäuden reflektiert werden, bevor sie Geräte erreichen. Ortungsalgorithmen gehen von einem geraden Weg des Signals zwischen dem Satelliten und dem Empfangsgerät aus. Wenn das Signal von einem oder mehreren Objekten reflektiert wird, bevor es das Gerät erreicht, dauert es einen Bruchteil einer Sekunde länger, bis es empfangen wird, was zu einer ungenauen Positionsberechnung führt. Der Grad der Ungenauigkeit hängt von der Größe der Mehrwegeverzerrung ab.

GPS-Empfänger sind für Anwendungen, die eine Echtzeit-Standortverfolgung erfordern, relativ energiehungrig. Die meisten „persönlichen“ GPS-Ortungsgeräte halten nur Tage oder höchstens Wochen. Es gibt Positionierungssysteme mit geringerer Leistung, die verwendet werden können, wenn die Batterielebensdauer von Bedeutung ist, aber diese funktionieren nur in definierten Bereichen.

GPS-Asset-Tracking-Hardware ist teuer

Neben den Herausforderungen durch physische Barrieren unterliegt die GPS-Ortung auch Kostenbarrieren. Die Hardware zur Verfolgung von GPS-Assets ist teuer und kostet manchmal Hunderte von Dollar pro Tag. Und da GPS-Empfänger ständig auf Satellitensignale „horchen“, um die Position zu berechnen, verbrauchen sie viel Strom und müssen häufig aufgeladen werden. Darüber hinaus fallen für die Verfolgung des Standorts von Assets über Mobilfunknetze laufende monatliche Kosten für die Datennutzung an.

Aus diesen Gründen ist die GPS-Ortung am nützlichsten, um teure Vermögenswerte wie Autos, Lastkraftwagen, Landmaschinen und Baumaschinen zu verfolgen, die alle im Freien betrieben werden und ungehinderte Signale von GPS-Satelliten empfangen können. Andere Arten von Assets wie Versandcontainer, Krankenhausausstattung oder Fertigungs- und Baumaterialien können mit einer RTLS-Lösung (Real-Time Location System) effektiver und wirtschaftlicher verfolgt werden.

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