Asset Tracking White Paper - safectory

White Paper
       Asset Tracking

safectory GmbH   Mußstraße 16   96047 Bamberg   +49 (0) 951 30 20 67 0   support@safectory.com

Begriffserklärung

Beacon                    Typischerweise batteriebetriebener Funksender auf BLE-Basis. Er wird
                          zur Positionsbestimmung als Referenz, z.B. in Innenräumen benutzt
Asset Tag                 Batteriebetriebener Funksender/Empfänger unterschiedlicher Baufor-
                          men auf BLE Basis der z.B. an beweglichem Inventar angebracht wird
Controller / gate112      Basisstation zum Empfang von BLE-Signalen von Beacons bzw. Asset
                          Tags zur Weiterleitung von Daten an ein Backend / BMS / bIS. Controller
                          benötigen Wifi/LAN und werde mit Strom betrieben (5,1V or 240 V).
Asset Tracking            Asset Tracking beschreibt die Funktion bewegliche Objekte innerhalb
                          oder außerhalb eines Gebäudes zu orten.

Stand der Technik

Mit bisherigen Lösungen wurden diese Objekte mit batteriebetriebenen Funksendern (Beacon),
meist auf Bluetooth Low-Energy-Basis (BLE) ausgestattet. Die Ermittlung des Standorts geschieht
hier meist mittels Multilateration (Überschneidung von Sendesignalen) durch zahlreiche ortsfest
installierte Empfänger.

Unser Ansatz

Die Umkehr des Prinzips ermöglicht eine starke Reduktion der Anzahl dieser ortsfest installierten
Empfänger und somit auch den Installationsaufwand für eine solche Asset Tracking Lösung. Hierbei
empfängt ein intelligentes Asset Tag die Signale von ortsfest installierten Beacons.

Funktionsprinzip

•   Das Asset-Tracking Tag ortet sich zyklisch selbst in einem Beacon Netz, der Zyklus ist frei
    wählbar.
•   Das Asset sendet seine letzte Position dauerhaft z.B. jede Sekunde.
•   Ein Controller empfängt ein Asset mit Ortung im Beacon Netz, ordnet die Lat/Long/Floor des
    Beacon Netz zu und sendet die Lat/Long/Floor an das Visualisierung-System.

Komponenten

    • Asset-Tag z.B. Push112 mit kleiner Bauform oder Spark112 mit großer Batterie oder gar
      Puls112 mit AA Batterien
    • Beacon Netz mit gewünschter Maschen-Weite, auch bereits bestehende Netze können
      problemlos eingebunden werden.

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• Controller (Gate112) mit Maschen-Dichte zur reinen Flächen-Abdeckung, konservativ mit 50m
   Radien u.U. auch mit weniger Controllern realisierbar.
 • Bestehendes Backend bei Kunden das Asset Positionen empfängt.

Potentielle Erweiterungen (optional bei Bedarf)

 • Der Button eines push112 (Details unter www.safectory.com) dient zur zeitweisen oder
   dauerhaften Deaktivierung der Ortung (Privacy).
 • Der Button eines push112 dient zur Alarm-Auslösung inkl. Ortung.
 • Ein MEMS Motion Sensor im Tag triggert die Ortung nur bei Bewegung -> deutlich länger
   Batterie Laufzeit oder häufigere Ortung.
 • Der MEMS Motion Sensor im Tag unterstützt Free-fall detection (Sturz, Crash)
 • Asset Tag liefert zusätzlich Sensorwerte wie z.B. Temperatur
 • Moving Zone Tracking durch Controller mit GPS-Ortung ermöglicht flexible Ortung auf großen
   Arealen.

Vorteile gegenüber herkömmlichen Asset Tracking Lösungen

 •   Weitmaschiges Controller Netz ~50-80m z.B. Indoor
 •   Flexible Positionswahl der Controller (z.B. da wo Verdrahtung verfügbar)
 •   Flexible Positions-Genauigkeit durch erhöhen/verringern der Beacon Dichte (Zonen)
 •   Privacy Button am Asset-Tag (z.B. 10 Minuten Ortungs-Pause)
 •   Alarm per Button am Asset-Tag
 •   Geschlossenes Gehäuse, nur 1 Kabel zur Stromversorgung
 •   UL 94, flame retardant
 •   Fest Integrierter GPS Empfang (optional)
 •   Fest Integriertes GSM Modem (optional)

     Exemplarische Batterielaufzeiten der Asset-Tags:
       • ~ 200.000 Ortungen mit kleiner CR2032 Batterie
       • ~ 1.000.000 Ortungen mit CR2477 Batterie

     Software-Funktionen:
       • Fog-Computing based Beacon->Location Auflösung auch ohne Live-Backend
       • Direkte Positionsmeldung an bestehende Systeme
       • Kombinierbar mit Beacon-Health-Monitoring und Wifi-Device Counting

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Fazit

Die notwendige zusätzliche Infrastruktur beinhaltet durch Nutzung eines vorhandenen oder neuen
Beacon Netzes einen Bruchteil der Komponenten, welche bei herkömmlichen Lösungen notwendig
ist. Bisher, z.B. bei Multi-Laterations-Verfahren muss ein Asset Tag von mindestens drei, besser
sogar mehr Controllern empfangen werden um eine Position zu ermitteln. Bei dieser Lösung
genügt bereits ein Controller welcher das Tag empfängt zur Positionsbestimmung. Die Initialen
Hardware- und Installationsaufwände sind deutlich geringer (= Kosteneinsparung).

Aus technologischer Sicht erlaubt die freie Parametrisierung der Komponenten eine genauere
Ortung bzw. längere Laufzeit. Sämtliche zum Einsatz kommenden Komponenten sind in Bezug auf
Laufzeit und Kosten am Markt erprobt und im Einsatz.

Use cases

    Wiederfinden / Einsparung von Suchzeiten

Komplette Werkzeugkoffer / Werkstattwagen / Rollstühle oder medizinisches Gerät oder kleinere
Geräte wie Bohrmaschinen werden mit batteriebetriebenen Asset Tags bestückt. Die Signale dieser
Tags bzw. des markierten Inventars werden mittels fest installiertem Controller empfangen und
durch Signale batteriebetriebener Beacons in jedem Raum „raumgenau“ verortet. Dadurch ist es
möglich auf einen Blick zu sehen, wo sich Werkzeug / Gerätschaften befinden und diese schnell
wieder zu finden. Ebenso kann Alarm ausgelöst werden, sollte Inventar einen bestimmten Bereich
unerlaubt verlassen.

    Inventar Tracking

Inventar wird mit Asset Tags bestückt. Mittels Controller werden die Signale des Tags empfangen
und mit Signalen von Beacons, welche sich in jedem Raum befinden in Relation gebracht. Dadurch
lässt sich die Position eines markierten Gegenstandes „raumgenau“ feststellen. Die Gegenstände
können mittels Tag eindeutig und unverwechselbar markiert werden.
Ebenso ist es möglich, markierte Gegenstände eindeutig bestimmten Personen zuzuordnen.

    Lagerort

An jeder Palette in einem Lager sind batteriebetriebene Beacons angebracht. Die Lagerverwaltung
erhält ständig Informationen darüber, welchen Weg die Palette durch das Lagerhaus nimmt und
seit wann sich welche Palette in welcher Zone des Lagerhauses befindet.

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Einsatzgebiete

    • Lager & Logistik
    • Tracking von Kindern (z.B. auf Kreuzfahrtschiffen oder im Freizeitpark)
    • (Groß-)Baustellen (auffinden von Werkzeug / Baumaschinen)
    • Facility Management (Routennachweis Wach- / Putzdienst, Inventar Tracking)
    • Krankenhaus / Pflegeeinrichtung
    • Fuhrpark- / Parkplatzmanagement
    • Flughafen inkl. Rollfeld
    • Leitstellen- / Dispositionsmanagement (welcher Schalter, welche Station ist gerade
      besetzt, wo und wer ist die nächste Hilfe mit notwendiger Qualifikation)
    • usw.

Funktionsgrafik

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