Asset Tracking & Person Tracking in Innenräumen - Anwendungen und Locating-Technologien von Favendo
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real time indoor location Asset Tracking & Person Tracking in Innenräumen Anwendungen und Locating-Technologien von Favendo
Was ist Asset Tracking?
Unter Asset Tracking verstehen wir bei Favendo das Nachverfolgen von mobilen Objekten
mittels Sensortechnologien in einem definierten Raum. Diese Objekte können Werkstücke
in der Industrie, medizinisches Gerät im Gesundheits- und Pflegewesen oder mobiles
Inventar im Facility Management sein. Es ist mit unseren Trackingsystemen zudem möglich,
den Aufenthaltsort von Personen – beispielsweise von Alleinarbeitern oder hilfsbedürftigen
Personen – konstant zu monitoren.
Die Bewegung von Objekten oder Personen kann in Echt- Während unter freiem Himmel das bekannte GPS zum Tra-
zeit auf jedem mobilen Gerät, das mit der Sender-Infra- cken eingesetzt werden kann, muss in Innenräumen eine
struktur kommunizieren kann, angezeigt werden. Die spezielle Sender-Infrastruktur erst eingerichtet werden,
Bewegung der Objekte kann live und historisch nachvoll- um eine ausreichende Signalabdeckung zu ermöglichen.
zogen werden. Wir unterscheiden dabei zwischen Anwe- Favendo setzt auf Bluetooth Low Energy Sender, soge-
senheits-, Zonen- und Positionstracking. Im ersten Fall nannte Beacons, und die entsprechenden Beacon-Tracker.
kontrolliert das System ausschließlich, ob ein Asset „da“ Der Hauptunterschied zwischen Asset Tracking und einem
ist, sich also im Gebäude befindet. Im zweiten Fall kont- konventionellen RFID- oder Scanner-basierten Warenein-
rolliert das System, ob sich ein Asset innerhalb einer be- gangssystem ist, dass mithilfe von Asset Tracking nicht nur
stimmten Zone befindet (siehe Geofencing). Beim Positi- die Position zu einem bestimmten Zeitpunkt überprüft
onstracking wird die genaue Position des Assets konstant werden kann, sondern auch die Route von A nach B und
nachverfolgt. das Verhalten des Assets auf dem Weg zwischen einzelnen
Punkten aufgezeichnet und nachvollzogen werden kann.
Dank einer standardmäßigen JSON/REST Push/Pull-API
können alle durch ein Favendo-System erzeugten Status-
und Standortdaten direkt in ein bestehendes CRM- oder
ERP-System integriert werden. Die Positionen können
auch auf vorhandene Kiosk- oder digital Signage Systeme
übertragen werden.
Favendos Asset Tracking ist serverbasierte Ortung, was
bedeutet, dass die Position des Assets auf einem Sever
berechnet wird. Bei einer Indoor-Navigation spricht man
im Gegensatz dazu von clientbasierter Positionierung,
denn die Positionierung erfolgt auf dem Gerät des Be-
nutzers (Client). Das mit der entsprechenden App aus-
gestattete Smartphone interpretiert dabei die Signale
von fest im Gebäude installierten Bluetooth-Sendern.
Dies macht auch deutlich, dass Asset Tracking und In-
door-Navigation zwei Seiten derselben Medaille sind.
Warum Favendo wählen?
Gute Gründe sprechen für ein Tracking-System von Favendo. Wir sind spezialisiert auf
mobile Tracking- und Navigationslösungen in extrem anspruchsvollen Umgebungen.
Favendo bietet seinen Kunden die Auswahl zwischen Cloud-basierten sowie extrem
datensicheren On-Premises-Lösungen. Zahlreiche erfolgreiche Projekte mit Kunden
wie Volkswagen, SAP, FRAPORT, Hammerson plc oder MSC Cruises belegen unsere
Kompetenz in den Bereichen Indoor-Positionierung und Indoor-Tracking.
Favendo verfügt über umfangreiche Erfahrung in der In- Favendo ist Partner in dem vom Bundesministerium für
stallation großer und völlig autarker Sensor-Infrastruktu- Wirtschaft und Energie geförderten Forschungs- und
ren in komplexen Umgebungen wie z.B. Stahl-Kreuzfahrt- Entwicklungsprojekt Depot und zertifizierter ARUBA So-
schiffen. Diese Erfahrung unserer geschulten Mitarbeiter lutions und Quuppa Distributionspartner. Favendo Lösun-
zahlt sich für unsere Kunden in jedem Detail aus. Wie in- gen werden u.a. eingesetzt und vertrieben von Trilux und
stalliere ich einen Beacon Tracker so diskret wie möglich Phoenix Contact.
bei gleichzeitig bester Empfangsqualität? Welche Sicher-
heitsvorschriften sind wann und wo zu beachten und wie
können diese erfüllt werden? Wie bringt man ein Asset-
Tag am besten an einem Werkstück an? Wie wirkt sich eine
Asset Tracking Lösung auf mein bestehendes WLAN aus?
Können wir Ihnen mit weiteren Informationen behilflich
Unsere Experten lassen Sie mit diesen Fragen nicht allein.
sein? Dann nehmen Sie bitte Kontakt mit uns auf:
Unser Asset Tracking System kann auf Wunsch um eine
präzise Indoor-Navigation erweitert werden, um schnell stefan.balduf@favendo.com
den Weg zum gesuchten Asset zu finden. Serviceteams harry.stryk@favendo.com
oder Mitarbeiter, die mit dem Gebäude/der Baustelle martal@favendo.com
nicht vertraut sind, können ohne Umwege zum gesuchten
Objekt oder Ort geführt werden.
Unabhängig von ihrer Branche teilen Unterneh-
men dieselbe Herausforderung: Sie müssen ihre
gesamte Wertschöpfungskette so gestalten, dass
sie Kosten reduzieren und gleichzeitig die Produk-
tivität sowie Effizienz erhöhen. Das Management,
Tracking und Lokalisieren von Assets spielt dabei
eine wichtige Rolle.
Dr. Holger Schlüter,
Associate Director IoT/Industrie 4.0
bei Lufthansa Industry Solutions
Warum Bluetooth?
Das Asset Tracking System von Favendo basiert auf der Als Faustregel gilt, dass vier Beacon-Tracker
Bluetooth-Technologie. Bluetooth ist eine Kurzstrecken-
eine Fläche von rund 100 Quadratmetern ab-
Funktechnologie und erreicht bei der standardmäßig ein-
gesetzten RSSI-Positionierung mit einer Genauigkeit von decken können. In der Praxis variiert dieser
1 bis 3 Metern nicht die zentimetergenaue Präzision der Wert jedoch je nach geforderter Genauigkeit
konkurrierenden UWB-Technologie, ist aber für eine raum-
genaue Ortung und Indoor-Navigation völlig ausreichend. und den architektonischen Gegebenheiten.
Über die alternativ mögliche AoA-Positionierungsmetho-
de sind darüber hinaus Positionierungen im sub-meter
Bereich möglich. In beiden Fällen ist die BLE-Technologie
wesentlich kostengünstiger in der Anschaffung und im Be-
trieb als mögliche technische Alternativen, beispielsweise
UWB oder optische Systeme. Stand-Alone Beacontracker
benötigen eine externe Stromversorgung. Es ist jedoch
auch möglich, die Tracker direkt in die Beleuchtung oder in
Steckdosen zu installieren, so dass die Energie vom Träger
übernommen werden kann. Die Asset-Tags werden mit
Batterien betrieben.
Ihre Möglichkeiten:
kontinuierlich Zeitpunktabhängig Zonentracking Positionserfassung
Nachverfolgen von Werkstücken
Nachverfolgen von beweglichem Inventar
Nachverfolgen von Personen
Nachverfolgen von Gabelstaplern und anderen Maschinen
Fragen, die Sie berücksichtigen sollten, wenn
Sie ein Tracking-System installieren möchten:
Mit Favendos Asset Tracking können Sie Produktionsteile, Paletten oder Maschinen innerhalb
Ihres Gebäudes und ebenso auf umliegenden Flächen verfolgen. Wichtige Fragen, die Sie bei
der Wahl einer Asset Tracking Lösung beachten sollten, sind:
Wie genau muss die Positionierung sein? / Brauche ich eine exakte Standortbestimmung oder reicht
eine Zonenbestimmung aus?
Denken Sie daran, dass RSSI-Bluetooth-Positionierung ausreichend genau ist, um Personen durch Gebäude zu leiten.
Um ein Werkstück in einer Halle zu finden bzw. Teams zum Werkstück zu leiten, ist diese Genauigkeit ausreichend.
Sie sehen, was Sie suchen, wenn Sie sich in der unmittelbaren Nähe befinden. Eine kostenintensivere zentimeterge-
naue oder gar dreidimensionale Positionierung ist daher oft einfach nicht notwendig.
Wie oft soll eine Position angezeigt werden?
In manchen Fällen reicht es aus, zu wissen, dass sich ein Gerät an seinem vorgegebenen Standort befindet, zum
Beispiel Feuerlöscher oder Erste-Hilfe-Kasten. In einem solchen Fall ist es sinnvoll, nur eine Aktion EOD auszulösen
oder nur dann, wenn das Asset seine ursprüngliche Position ändert.
Wie kann ich ein Asset-Tag anbringen?
Je nach Weiterverarbeitung des Assets kommen verschiedene Möglichkeiten in Betracht, vom Auflegen über
magnetische Befestigung bis hin zur festen Installation auf Materialträgern.
Reicht es für meinen Einsatzfall aus, nur innerhalb meines Gebäudes zu tracken oder möchte ich auch außerhalb
des Gebäudes mit dem gleichen System arbeiten können, beispielsweise auf Baustellen oder Firmengeländen?
Wir können auch diesen Fall abdecken. Dazu wird das System um eine technologische Komponente erweitert.
(Siehe LoRaWan)
LoRaWan (Long Range Wide Area Network)
Die LoRa-Technologie bzw. LoRaWan (Long Range Wide einen großen Außenbereich wie z.B. eine Baustelle oder
Area Network) ist ein drahtloses Netzwerkprotokoll mit ein ganzes Werksgelände mit Bluetooth abdecken und
geringem Stromverbrauch. Mit einer Reichweite von bis zu eine lückenlose Ortung sowohl im Innen- als auch im Au-
40 km in ländlichen Gebieten und 2 km im Stadtgebiet ge- ßenbereich sicherstellen wollen. LoRa dient in diesem Fall
hört LoRaWan zu den reichweitenstärksten Technologien ausschließlich zur Übertragung der von den Trackern ge-
zur Positionierung. Neben der großen Reichweite liegt sammelten Daten. Hier liegt auch der größte Nachteil der
ein weiterer Vorteil in der Möglichkeit dieser Funkwellen, Technologie: Die Bandbreite ist sehr eingeschränkt, so dass
Gebäude zu durchdringen. Bis zu einem gewissen Grad nur geringe Datenmengen übertragen werden können.
können damit auch unterirdische Räume abgedeckt wer-
den. Die Technologie kommt dann zum Einsatz, wenn Sie
Personen-Tracking-System Die permanente Ortung bzw. das Monitoren von Personen bietet in vielen Fällen in der Touristik große Vorteile und Bequemlichkeit. In anderen Fällen ist es einfach eine Frage der Sicherheit, dass die Back-up-Teams über den aktuellen Standort von Alleinarbeitern informiert sind. In Verbindung mit Geofencing und Zonenalarmierung ist Personentracking ein Sicherheitsaspekt sowohl für das Unternehmen als auch für die Besucher. Personentracking funktioniert nach dem gleichen Sender/ Empfänger-Prinzip wie normales Asset Tracking. Die zu ortenden Personen müssen deshalb mit einem Tag aus- gestattet sein. Dieser Sender kann zum Beispiel in touris- tischen Einrichtungen (Freizeitparks, Kreuzfahrtschiffe, Hotelanlagen) in Form eines Armbandes ausgegeben wer- den. Damit wird es zum Beispiel für Eltern möglich, stän- dig den Überblick zu behalten, wo in der Einrichtung ihre Kinder sind. Solche „Kidstracker“ sind zum Beispiel auf Kreuzfahrtschiffen im Einsatz. Für Einkaufszentren und vor allem für Pflegeeinrichtungen sind Systeme geeignet, die automatisch einen Alarm auslösen, wenn der Träger den vordefinierten „grünen Bereich“ verlässt. Für den industriellen Einsatz oder für intelligente Büro- und Gebäudeanwendungen kann der Sender in den Aus- weis oder Besucherausweis integriert werden.
Finder-Funktionen
Finder-Funktionen sind an der Schnittstelle zwischen Social In diesem Fall hat die getrackte Person keinen Einfluss auf
Location-based Services und Location-based Security/ die Übertragung ihres Standorts. Unsere Erfahrungen aus
Safety angesiedelt. Finder Funktionen wie der „Kids Tra- einem Kundenprojekt im Tourismusbereich zeigen, dass
cker“ zeigen, wie Asset Tracking Funktionen und Indoor- dieses Feature häufig genutzt wird und subjektiv als sehr
Navigation zum Vorteil des Benutzers kombiniert werden. wertvoll empfunden wird.
Der Zugriff auf die Daten ist in diesem Fall den Eltern oder
jeder autorisierten Person vorbehalten, die die Position
ihres Kindes oder der Mitarbeiter überprüfen und sich
zum Standort navigieren lassen können.
Finder-Funktionen entsprechen hochgradig den
Bedürfnissen und Wünschen der Digital Natives
der Millenial-Generation.
Richard Lemke,
Gründer von Favendo
Anders gelagert ist die Datenhoheit bei sogenannten
Friend-Findern. Hier kann ein Nutzer aktiv seinen Standort
freigeben oder mit anderen ausgewählten Nutzern teilen,
die sich wiederum zum freigegebenen Standort navigie-
ren lassen können. Die Besonderheit liegt darin, dass dies
live passieren kann. Es werden also nicht wie in aktuellen
Messenger-Systemen Fotos eines Standorts weitergege-
ben, sondern die Änderung der Position kann live verfolgt
werden.
Diese Funktion vereinfacht das Auffinden und das sich
Treffen mit Bekannten in unübersichtlichen Gebäude-
komplexen wie Flughäfen, Bahnhöfen oder großen Malls
erheblich. Ebenso auf Festival-Geländen, in Sportstätten
oder anderen Freizeiteinrichtungen. Der Standort lässt
sich direkt aus der App in soziale Netzwerke sharen.
Asset Tracking & Indoor Navigation
Asset Tracking und Indoor-Navigation sind zwei Seiten einer Medaille. Basis beider Features
ist eine präzise Positionierung.
Indoor-Navigation hilft Kunden, Mitarbeitern und exter- Zu unseren Kunden in der Indoor-Navigation gehören un-
nen Besuchern – zum Beispiel Serviceteams oder Lieferan- ter anderem Hammerson, ECE & FRAPORT. Auf mehr als
ten – sich in großen Gebäuden schnell zu orientieren. Dem 1,5 Millionen Quadratmetern Verkaufsfläche ist unsere
Nutzer wird der Weg zu einem bestimmten Punkt auf dem Technik täglich im Einsatz.
Bildschirm des eigenen Geräts angezeigt oder vom Gerät
angesagt. Weitere Informationen zur Indoornavigation finden Sie hier:
In einer Schätzung geht Opus Research von Ver- WAYFINDING UND INDOOR NAVIGATION
braucherausgaben in Höhe von 10 Milliarden
Falls Sie eine gedruckte Version haben, gehen Sie bitte zu:
Dollar in den nächsten vier Jahren aus, die direkt
www.favendo.com/de/indoor-navigation
von der Indoor-Navigation beeinflusst werden.
Technische Grundlagen und
Begriffserklärungen
Die Sender senden Funksignale an einen Empfänger. Der Empfänger interpretiert diese
Signale und bestimmt seine Position innerhalb einer gegebenen Topographie. Die
Prinzipien dahinter sind Trilateration und Triangulation.
Die Elemente Sender, Empfänger, Umgebungsinformatio- rechnungen kommen bei der RSSI-Methode zum Einsatz.
nen finden sich auch in funkbasierten Asset Tracking Lö- Eine weitere Methode zur Bestimmung einer Position ist
sungen wieder. Mit zunehmender Entfernung verliert ein die Triangulation. Im Gegensatz zur Lateration werden
gesendetes Signal an Stärke. In einem Abstand von einem hier nicht nur die Abstände zu den Signalgebern, sondern
Meter ist es stark, in einem Abstand von 40 Metern ist es auch die Winkel zur Bestimmung der Position eines Objek-
entsprechend schwächer. Wenn mindestens drei Beacon- tes verwendet. Für eine zweidimensionale Bestimmung ei-
Tracker das Signal eines Assets empfangen, ist es auf- ner Position werden zwei Winkel und eine Länge benötigt.
grund der Signalstärke möglich, seine Position an jeden Mit Winkel - im Fachjargon „Angle of arrival“ (AoA) - ist
Punkt in einem Raum genau zu bestimmen. Zum Beispiel der Winkel gemeint, in dem das Signal auf den Empfänger
ist das Asset 1,8 Meter von Beacon-Tracker 1, 2,1 Meter trifft. Der Winkel wird durch die Verzögerung des Signals
von Tracker 2 und 3,7 Meter von Tracker 3 entfernt. Diese („Time of flight“ TOF) gemessen. TOF misst die Zeit, die
Art der Positionierung mit Entfernungsmessung nach der ein Signal benötigt, um die Entfernung zwischen einem
Signalstärke wird als Lateration bezeichnet, der Effekt der Objekt und dem Referenzpunkt, der bekannten Position
abnehmenden Signalstärke, der hier ausgenutzt wird, wird eines Senders, zurückzulegen. Dies ermöglicht eine we-
als Attenuation bezeichnet. Bei drei Signalgebern spricht sentlich genauere Positionierung auf BLE-Basis und wird
man von Trilateration, wenn die Anzahl der Signalgeber sich mit BLE 5.1 vollständig durchsetzen.
noch höher ist, nennt man es Multilateration. Diese Be-Geofencing Geofencing ist ein Kunstwort aus geographic [engl. geo- graphisch] und fence [engl. Zaun]. Durch Geofencing kann z.B. eine Wegfahrsperre aktiviert werden, wenn ein Auto eine definierte Zone verlässt. Die Zone kann z.B. eine Bau- stelle, ein Festivalgelände oder eine definierte Zone inner- halb eines Gebäudes sein. Geotargeting/Zonenalarm Geotargeting ist, wenn Aktionen wie Push-Benachrichti- gungen nicht an einem bestimmten Punkt, sondern beim Betreten, Verlassen oder Verweilen in definierten Zonen, z.B. im Eingangsbereich einer Ausstellung, ausgelöst wer- den sollen. Betritt z.B. ein Festivalbesucher, der die ent- sprechende App installiert hat, das Festivalgelände und damit den definierten Funksignalradius, wird eine Push- Benachrichtigung auf seinem Smartphone ausgelöst. Dies ist unabhängig von dem Punkt, an dem er durch den ima- ginären Zaun geht. Im weiteren Sinne funktionieren die beiden wie Positio- nierungssysteme, jedoch mit geographisch definierten Grenzkoordinaten. Je nach Konzept, Einsatzgebiet und geographischer Genauigkeit können diese Systeme auch satelliten- oder mobilfunkbasiert arbeiten. Solche Syste- me können auch bei der Suche nach Personen, beim Dieb- stahlschutz von beweglichen Gütern, Autos und Anlagen, bei der Überwachung von Straftätern mit elektronischen Tags oder bei der Einhaltung von Fahrtrouten oder Schul- wegen eingesetzt werden.
Tracking und Locating Use Cases in der Praxis
AoA Asset Tracking ermöglicht das schnelle und zuverlässige Auffinden von Werkzeugen,
medizinischen Geräten und Produktionsmitteln sowie Kleinteilen. Gleichzeitig erlaubt
AoA-Tracking auch die sichere Identifikation von eng nebeneinander angeordneten Assets,
so dass sich große Teile in engen Umgebungen zuverlässig und präzise tracken lassen.
Zentimeter genaues Tracking
Tracken von nahe beieinander angeordneten Assets jeder Größe
Asset E
Asset D
Asset C 1,25m
Asset B
Asset A 8cm
12cm
v.l.n.r. : Zentimetergenaues Tracking auch kleiner Gegenstände – eindeutiges Identifizieren von nahebeieinander
gelagerten Assets.
Zum Beispiel möchte ein Hersteller von Flugzeugmotoren schen Anlage verunglückt. In Notfällen kann Hilfe direkt
die Position seiner unfertigen Motoren in seiner Werkhal- zur Person geschickt werden und nicht nur in die entspre-
le identifizieren und tracken. Die Motoren sind zwar sehr chende Sektion. Das Wearable ist dabei ein extrem zuver-
groß, können aber mit einer RSSI-basierten Methode den- lässiger Bluetooth-Sender.
noch nicht zuverlässig getrackt werden, weil die Positio-
nierung zu ungenau ist, um die nebeneinander gelagerten Favendo-Kunden und Partner können je nach Anwen-
großen Objekte zu identifizieren. AoA Asset Tracking ist dungsfall und Bedarf wählen zwischen RSSI oder AoA oder
hinreichend genau, um die Objekte auch auf engem Raum einer passgenauen Hybridlösung, die die Stärken der bei-
unterscheiden und den benötigten Rohling zuverlässig den Systeme ideal kombiniert. Für die Kunden bleibt Fa-
identifizieren zu können. vendo mit seinem bewährten Installations- und Roll-out-
Service der einzige Ansprechpartner. Die Set-up-Kosten
Für allein arbeitendes Personal ist hochpräzises Tracking für die Infrastruktur liegen beim Einsatz von AoA Locators
ein besonderer Sicherheitsfaktor, insbesondere in kriti- aufgrund des aufwendigeren Planungs- und Installations-
schen Situationen in unübersichtlichen Umgebungen. Bei- verfahrens etwas höher, bleiben aber immer noch weit
spielsweise wenn ein Alleinarbeiter in einer petrochemi- unter den Kosten eines UWB-Systems.Locating Services für:
Patienten und Besucher im Krankenhaus
Insbesondere Locating-Services, die sich an Besucher und verlässigkeit und Benutzerfreundlichkeit für ein RTLS Sys-
Patienten wenden, stellen aufgrund der besonderen Ziel- tem. Eine Indoor Navigation hilft dabei, folgende Fragen
gruppenstruktur besonders hohe Anforderungen an Zu- zu beantworten:
Was ist XYZ?
Wo ist XYZ?
Wie komme ich nach XYZ?
Mithilfe von Location-based Proximity können Patienten und Besucher beispielsweise eine Bestätigungsnachricht
und Besuchern zudem schnell Informationen zu bestimm- erhalten, sobald sie einen bestimmten Bereich betreten
ten Örtlichkeiten mitgeteilt werden. So können Patienten („Sie haben YXZ erreicht“).
Medizinisches und technisches Personal im Krankenhaus
Locating Services wie Asset Tracking, Indoor Navigation in Krankenhäusern und Pflegeeinrichtungen liefern. Ein
und Personen Tracking sowie die Möglichkeit, sofort Kon- RTLS System im Krankenhaus hilft bei der Beantwortung
takt zu einer Person aufnehmen zu können, können einen folgender Fragen:
großen Beitrag zur Optimierung von internen Prozessen
Wo ist Person XYZ?
Wie komme ich auf dem kürzesten Weg zu Person XYZ?
Wo ist Asset XYZ?
Wo ist das nächstgelegene Asset XYZ?
Befindet sich Person XYZ noch im Gebäude / auf der Station?
Befindet sich Asset XYZ noch im Gebäude / auf der Station?real time indoor location Favendo GmbH An der Spinnerei 15 +49 951 70 05 75 59 96047 Bamberg info@favendo.com Germany www.favendo.com
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