Verständnis der verschiedenen Ebenen der Standortgenauigkeit

Unternehmen bewegen sich über einfache Anwendungen hinaus und nutzen IoT, um wichtige Geschäftsprozesse, wie z. B. ihre End-to-End-Lieferkette, besser zu verwalten.

Unternehmen auf der ganzen Welt treiben die Implementierung des Internet of Things (IoT) mit Volldampf voran. Jüngste Untersuchungen von Gartner deuten darauf hin, dass diese Branchendynamik in den Unternehmen nicht so schnell nachlassen wird, da das Analystenhaus prognostiziert, dass allein der Enterprise- und Automotive-IoT-Markt im Jahr 2020 auf 5,8 Milliarden Endpunkte wachsen wird, gegenüber 4,8 Milliarden, die bis Ende 2019 erwartet werden . Und IDC sagt, dass die weltweiten IoT-Ausgaben eine zweistellige jährliche Wachstumsrate beibehalten und 2022 die 1-Billionen-Dollar-Marke überschreiten werden.

Eine Anwendung, die dieses Wachstum ermöglicht, insbesondere in Unternehmensumgebungen wie Lagerhäusern, Einzelhandelsgeschäften, Versorgungshöfen, Gesundheitseinrichtungen und vielen anderen, ist die Fähigkeit, den genauen Standort von Personen und Dingen zu bestimmen, wenn sie sich von Ort zu Ort bewegen. Unternehmen werden immer raffinierter in ihrem Verständnis des IoT als Ganzes und insbesondere dessen, was es für ihr Geschäft tun kann. Daher erweitern sie ihre Implementierungen erheblich und gehen über grundlegende Anwendungen wie die einfache Verfolgung eines Objekts hinaus, um das IoT zu nutzen, um wichtige Geschäftsprozesse wie ihre End-to-End-Lieferkette besser zu verwalten. Durch das Verständnis des genauen Standorts einer Person oder eines Objekts an sich und in Bezug auf andere „Dinge“ sind Unternehmen in der Lage, alles zu bewältigen, von der Bestandskontrolle in einer Lagerumgebung bis hin zum Verständnis des spezifischen Wegs von Mitarbeitern im Gesundheitswesen, um sicherzustellen, dass Hygieneprotokolle eingehalten werden .

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Natürlich möchte jeder „genaue“ Ortungsfunktionen, aber die Definition von Genauigkeit variiert von Unternehmen zu Unternehmen – und von Anwendungsfall zu Anwendungsfall. Wie genau ist genau genug? Einen Meter? 10 cm? Es gibt einige unterschiedliche Genauigkeitsstufen sowie mehrere Technologien und Methoden, mit denen jede Stufe erreicht werden kann. Das Verständnis jedes Anwendungsfalls, für den ein Standort erforderlich ist, und die kurz- und längerfristigen Standortanforderungen für diese Anwendung sind entscheidend für die Bestimmung, welcher für welche Anwendung benötigt wird. Die Bestimmung der Gesamtbetriebskosten (TCO) der End-to-End-Lösung ist entscheidend für die richtige Entscheidung.

Viele verschiedene Organisationen können den Standort als Schlüsselfaktor für das Geschäft nutzen, aber es ist sinnvoll, sich die drei Ebenen der Standortgenauigkeit in einer einzigen Umgebung anzusehen, um die Vorteile und Anwendungsfälle aufzuzeigen, die die verschiedenen Standortebenen ermöglichen können. In diesem Fall ist ein Lager ein gutes Beispiel, um genau zu zeigen, was Standort für bestimmte Anwendungen bedeutet.

Es gibt drei allgemeine Ebenen der Standortgenauigkeit:Präsenz, Nähe und Positionierung:

Anwesenheit: Ist ein Objekt vorhanden oder nicht? Diesen zu ermitteln, ist das Ziel präsenzbasierter Lösungen. Im Vergleich zu den anderen Ebenen handelt es sich um eine einfache Rechnung und leider auch um die ungenaueste Standortebene. In einer Lagerumgebung wird die Anwesenheitserkennung häufig verwendet, um festzustellen, ob bestimmte Waren angekommen sind. Unter Verwendung eines fortschrittlichen Ortungssystems mit Bluetooth™-Technologie und der Angle-of-Arrival (AoA)-Methodik können Organisationen ein Ortungsgerät am Eingang des Lagers platzieren. Wenn ein etikettierter Artikel dieses „Gate“ passiert, identifiziert das System das Etikett anhand seiner eindeutigen ID, misst den Winkel seines Signals und berechnet die Bewegungsrichtung, um festzustellen, ob es in das Lager ein- oder ausgeht. Einige Echtzeit-Ortungssysteme (RTLS) haben eine große Kommunikationsreichweite, die es ihnen ermöglicht, die Anwesenheit zu bestimmen und Echtzeitinformationen aus dem Lagerinneren und außerhalb des Lagers bereitzustellen. Die Batterielebensdauer ist ein wichtiger Faktor für die Anwesenheitserkennung, da dies direkt mit den Gesamtbetriebskosten der Lösung zusammenhängt.

Die RFID-Technologie ist oft eine Technologie, die für die Anwesenheitserkennung gedacht ist, und für die einfache Verfolgung von Objekten, die durch die Tore gehen, ist sie ausreichend. Es ist jedoch nicht kosteneffektiv, über diesen Anwendungsfall hinaus zu skalieren, da mehrere Gateways erforderlich sind, um über das Eingangstor hinaus in das Lager zu gelangen. Darüber hinaus haben passive RFID-Technologien relativ kurze Kommunikationsreichweiten und ermöglichen keine effektive Anwesenheitserkennung in Echtzeit von Objekten im gesamten Lager oder Logistikzentrum.

Nähe: Näherungsbasierte Lösungen bieten ein mittleres Maß an Standortgenauigkeit und wurden entwickelt, um sowohl das Vorhandensein als auch den Standort von Gegenständen zu identifizieren. Näherungslösungen verwenden in der Regel eine hochgenaue Positionierung in Bereichen, in denen die Anwendung dies erfordert, und eine Präsenzerkennung mit geringerer Genauigkeit in Bereichen, in denen Präzision nicht so wichtig ist. Diese Arten von Lösungen sind ideal für Anwendungsfälle, in denen keine gleichmäßig genaue Abdeckung im gesamten Bereitstellungsbereich erforderlich ist. Beispielsweise können im Lagerbeispiel ungefähre Standortinformationen für viele Anwendungsfälle „genau genug“ sein. Mit einem RTLS, das Bluetooth-Technologie und die AoA-Methodik verwendet, können Ortungsgeräte strategisch im gesamten Lager platziert werden, „Zonen“ erstellen und Echtzeit-Standortinformationen nach Zone generieren. In einer gut konzipierten Bereitstellung, bei der Ortungsgeräte an strategischen Engstellen positioniert sind, ist auch eine grundlegende Bewegungsverfolgung verfügbar. Die Optimierung der Infrastrukturbereitstellung und Ortungsdichte, um die höhere Standortgenauigkeit nur dort zu ermöglichen, wo sie benötigt wird, hilft bei den Gesamtbetriebskosten, ohne potenzielle Anwendungsfälle einzuschränken.

Andere Technologien, die häufig in Proximity-Lösungen verwendet werden, umfassen Wi-Fi und Bluetooth Received Signal StrengthIndication (RSSI)-basiertes Beaconing. Beide sind jedoch nicht flexibel genug, um große Bereitstellungen mit ungleichmäßiger Ortungsdichte in möglicherweise schwierigen Funkumgebungen zu ermöglichen, was es schwierig macht, die Kosten zu kontrollieren und das richtige Maß an Genauigkeit für jede zu unterstützende Anwendung bereitzustellen – und das ist ein großes Problem für Unternehmen ihre IoT-Bereitstellungen skalieren.

Positionierung. Die Ortung ist die höchste Stufe der Ortungsgenauigkeit, und auf Ortung basierende Lösungen sind darauf ausgelegt, die genaue Position des verfolgten Gegenstands in Echtzeit zu lokalisieren, sowohl innerhalb eines Lagers als auch in der Nähe, z. B. auf einem Lagerplatz, und dies zuverlässig (d. h. mit ein festgelegter Grad an Wiederholbarkeit). Natürlich können Systeme, die für die Ortung entwickelt wurden, auch die zuvor erwähnten Anwendungsfälle unter Nähe und Präsenz liefern. Positionierungslösungen erschließen aufgrund ihrer Flexibilität und sehr präzisen Genauigkeit (wie die oben erwähnten 10 cm) das volle Potenzial standortbasierter Lösungen. Am Beispiel des Warenlagers müssen Organisationen häufig den genauen Standort von Artikeln in Echtzeit kennen, sowohl stationär als auch in Bewegung. Dazu gehören sowohl Personen als auch Gegenstände, wie beispielsweise Gabelstapler, Roboter, Transportkarren und andere Geräte. Zu den gängigen Lageranwendungen gehören Bestandsverwaltung, Kollisionsvermeidung, Arbeitssicherheit und erweiterte Workflow-Optimierung. Mit einem RTLS, das die Bluetooth-Technologie und die AoA-Methodik nutzt, können Unternehmen das Lager – oder Teile davon – einheitlich mit Ortungsgeräten abdecken, sodass das System den genauen Standort von Tags zuverlässig in Echtzeit berechnen kann. Dieses Maß an Flexibilität sowie die Unterstützung von Präsenz und Nähe erfüllen nahezu alle potenziellen Anwendungsfälle von heute sowie viele neue. Bei der genauen Positionierung sind keine Grenzen gesetzt, und jeden Tag werden neue Anwendungen bereitgestellt, die die Grenzen der Innovation sprengen.

Eine weitere Technologie, die für Anwendungen und Anwendungsfälle verwendet wird, die ein hohes Maß an Standortgenauigkeit erfordern, ist Ultra-Wideband (UWB). UWB kann jedoch weder technisch noch kostenmäßig „herunterskaliert“ werden, um sowohl die Nähe als auch die Positionierung abzudecken. Dies wirkt sich nicht nur auf die Gesamtbetriebskosten aus, sondern auch auf seine Effektivität als Lösung, die alle Anwendungsfälle einer Organisation abdeckt. UWB wird auch durch die hohen Kosten von Tags und die Beschränkungen für Funkzertifizierungen in verschiedenen geografischen Gebieten behindert.

Das Lagerbeispiel ist ein starker Anwendungsfall, da es die Reichweite, Flexibilität und Genauigkeit demonstriert, die erforderlich sind, um einen genauen Standort in Echtzeit für die wachsende Liste von IoT-Anwendungen von heute bereitzustellen. Unternehmen beginnen zu verstehen, dass die Kenntnis des genauen Standorts einer Person oder eines Objekts einen echten geschäftlichen Mehrwert bringen und einen starken Return on Investment (ROI) liefern kann. Das spezifische Maß an Genauigkeit, das sie benötigen, hängt jedoch von dem spezifischen Anwendungsfall – oder den Anwendungsfällen – ab, die sie heute und in Zukunft im gesamten Unternehmen unterstützen müssen.