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Asset tracking, Narrow Band IoT, NB-IoT

Asset Tracking mit NB-IoT öffnet neue Potenziale in IT&Production

Seit längerer Zeit galt das Potenzial von Ortungsdiensten als ausgeschöpft. Nun öffnen neue Übertragungstechnologien die Tür für neue Anwendungen.

GPS und Mobilfunk setzen Grenzen

Tracking kommt heute insbesondere für das Orten von Fahrzeugen zum Einsatz. In aller Regel geht es dabei um eine optimierte Routenplanung, die Verfolgung von Waren oder einen zusätzlichen Diebstahlschutz. Die technischen und hierfür genutzten kommerziellen Rahmenbedingungen haben dabei direkten Einfluss auf Prozesse – die bislang auch die Einsatzfelder beschränkten. Denn genutzt wurden für das Tracking ausschließlich Mobilfunklösungen: Die Ortung erfolgt via GPS-Signal, die Kommunikation via gängige Mobilfunknetze. Der Vorteil dieser Lösung liegt insbesondere in der guten Netzabdeckung, durch die fast überall eine Ortung gewährleistet ist. In Gebäuden ist eine Verbindung aber längst nicht immer möglich. Weitere Nachteile und Beschränkungen ergeben sich aus den recht hohen Kosten für die Geräte und Datenkommunikation sowie aus der notwendigen, permanenten Energieversorgung der Tracking-Geräte. Diese beschränkt den Batteriebetrieb durchschnittlich auf wenige Wochen.Um das Tracking auch auf Warenebene zu ermöglichen – eine zentrale Anforderung vieler Betriebe unterschiedlichster Branchen – wurden schließlich digitale Verfahren wie Barcode, NFC oder zunehmend auch BLE eingesetzt. Sie stellen die Verbindung her zwischen dem Fahrzeug und der Beladung, also der Ware. Allerdings konterkariert der notwendige, manuelle Aufwand dieser Verfahren in gewisser Weise den hohen Automatisierungsgrad des Trackings an sich, und er ist teuer.

NB-IoT ermöglicht Tracking einzelner Güter

Ist das Potenzial des Trackings folglich ausgeschöpft? Mitnichten: NB-IoT – ein speziell für die Übertragung von geringen Datenmengen ausgelegter Mobilfunkstandard – eröffnet aktuell völlig neue Potenziale. Mit ihm kann das Tracking bedeutend kleinteiliger erfolgen – und zwar ohne den beschriebenen, notwendigen Wechsel des Warenverfolgungsverfahrens. Denn NB-IoT eignet sich insbesondere zur Übertragung von Ortungs- oder Sensordaten und kommt mit deutlich günstigeren Kosten für die Datenübertragung daher. Zudem entfallen weitere Aufwände durch den energiesparenden Betrieb, der wiederum lange Laufzeiten im Batteriebetrieb ermöglicht. Nicht zuletzt ist davon auszugehen, dass mit wachsenden Stückzahlen auch die Preise der Endgeräte weiter sinken werden.Auf diese Weise wird künftig das Tracken einzelner – und perspektivisch sogar von sehr günstigen – Waren in den Fokus rücken. Denn die Güter können in der gesamten Transportkette lückenlos verfolgt werden - mit minimalem Aufwand. Hierfür werden NB-IoT-Tracker einfach in die Umverpackung gelegt oder integriert, um in regelmäßigen Abständen automatisch die Position zu senden. Experten erwarten, dass schon in wenigen Jahren statt mehrere Millionen Fahrzeuge weltweit mehrere Hunderte von Millionen Waren auf diese Art verfolgt werden.

Ausbaustufe Zustandsüberwachung

Mit der Etablierung eines kostengünstigen Übertragungswegs auf der Ebene einzelner Güter eröffnen sich schließlich weitere Anwendungsfelder. Von besonderer Bedeutung sind dabei in die Tracker integrierte oder mit diesen kommunizierende Sensoren, die für die Zustandsüberwachung von transportierten Waren einsetzbar sind. Mittels Temperatursensoren lassen sich bspw. Kühlketten kontinuierlich und automatisiert überwachen. Beschleunigungssensoren geben Hinweise auf Sturzschäden. In allen Szenarien bedingt das Überschreiten von definierten Schwellwerten das Auslösen eines Alarms. Gleichzeitig werden auch Zeitpunkt und Ort des Alarms und damit des möglichen Schadens exakt dokumentiert und nachvollzogen. Das Ergebnis liegt auf der Hand: Eine maximale Transparenz führt zu deutlich effizienteren Prozessen auf Seiten aller Prozessbeteiligten. Denn schon auf dem Transportweg können Probleme identifiziert und geeignete Behebungsmaßnahmen angestoßen werden. Das hat insbesondere bei Just-in-time-Prozessen Relevanz. Künftig muss hier nicht erst auf die Ankunft der beschädigten Ware gewartet werden, sondern die Ersatzlieferung kann schon zum Zeitpunkt der Schadenserkennung auf dem Transportweg veranlasst werden.

Prozessintegration garantiert maximalen Nutzen

Eine kleinteilige Warenverfolgung und Zustandsüberwachung stellt jedoch auch wachsende Anforderungen an die zum Einsatz kommenden Plattformen. So müssen die heutigen Insel-Tracking-Lösungen, welche Disponenten vor allem grafische Informationen zur Verfügung stellen, in IoT-Plattformen integriert werden. Denn nicht nur die neuen Standards der Mobilfunknetze wollen verarbeitet werden, die Anforderungen bei Anzahl (Waren statt Fahrzeuge) und Menge (Zustandsinformationen) steigen ebenfalls enorm. In diesem Zusammenhang wird auch deutlich, dass jene Daten nur dann von Wert für den Anwender sind, wenn diese nicht in einem weiteren Silo geführt werden. Vielmehr bedarf es einer effizienten Einbindung in die vorhandenen IT-Ressourcen des Unternehmens sowie denen der Kunden und Zulieferer. Über REST-API ist dann auch die Übertragung der erfassten Daten von einer IoT Plattform in andere Systeme möglich. Dazu zählt z. B. die Einbindung in ein ERP- oder Lagerverwaltungssystem, in eine App oder in ein Alarmsystem. Hieraus ergeben sich schließlich weitere Optimierungspotenziale der zugrunde liegenden Prozesse sowie die schnelle und unkomplizierte Implementierung von entsprechenden Lösungen.Dreh- und Angelpunkt der neuen Möglichkeiten sind folglich einerseits NB-IoT-Geräte inklusive entsprechender Sensoren und andererseits IoT-Plattformen. Geräte wie beispielsweise aus dem Hause der Q-loud GmbH empfangen das GPS-Signal und übertragen die Ortungsinformationen zusammen mit weiteren Sensordaten per NB-IoT an eine angebundene IoT-Plattform. Im Detail stehen dann weitere Optimierungsmöglichkeiten zur Verfügung – etwa die Definition von festen Übertragungszyklen oder die Nutzung einer smarten Aktivierung der Trackingfunktion. Hierbei befinden sich die Tracker im Schlafmodus und aktivieren sich eigenständig erst dann, wenn eine Bewegung erkannt wird. Dies spart zusätzlich Energie, woraus sich die ohnehin langen Laufzeiten nochmals deutlich verlängern lassen.

Asset Tracking neu dimensioniert

Mit der Einführung von NB-IoT erhält das Einsatzgebiet und der Wert von Asset Tracking eine enorme Erweiterung und Aufwertung. Die beiden Merkmale Kosteneffizienz und langlebiger Batteriebetrieb sind letztlich der Grundstein für einen echten Paradigmenwechsel – weg von der reinen Ortsbestimmung von Fahrzeugen hin zur Ortsbestimmung von Gütern. Durch die zusätzliche Erfassung und Übertragung von Zustandsinformationen ist eine automatisierte, kleinteilige und zeitnahe Überwachung der gesamten Lieferkette und Transportwege sowie die schnelle Reaktion auf Störungen möglich.

 

Praxisleitfaden_IoT_2017_Kapitel4

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