Asset Tracking

Intelligente Überwachung & smarte Maschinenwartung

Verdorbenes Obst, beschädigtes Versandgut, gestohlene Ware: In Zeiten steigender Warenmengen steht die Logistik vor großen Herausforderungen. Denn auch in der Industrie spielt die Frage, wie es den eigenen Assets geht und wo sie gerade sind, eine große Rolle. Dank der richtigen Technik und den fähigen Technologiepartnern ist modernes Asset Tracking heute bereits im Einsatz.

Dank immer höher integrierter Mikroelektronik auf kleinstem Raum existieren heute Tags, die trotz geringer Größe ausreichend Rechenleistung bieten, um mehr als eine Positionsbestimmung zu ermöglichen. Wichtig dabei sind Lösungen, die auf etablierten Standards aufsetzen.

Bluetooth LE erlaubt es, extrem energieeffiziente Platinen zu entwickeln, die mit minimaler Energiequelle auskommen. Der Nahbereichsfunkstandard ist kann zudem in Mesh-Netzwerke integriert werden. So können mehrere, entsprechend ausgerüstete Platinen ein Netzwerk aufspannen und bspw. eine Verbindung über mehrere Netzwerkknoten hinweg zu einem Upload herstellen. Die Daten finden so auf möglichst einfache Art und Weise ihren Weg zu einem Server oder in die Cloud.

Aus miniaturisierter Mikroelektronik samt Bluetooth-LE-Funkmodul, einem passenden Software-Stack sowie einer eigenen kleinen Energiequelle entstehen winzige Platinen –Beacons und Tags. Als Beacons werden vor allem Geräte bezeichnet, die selbst aktiv senden. Tags agieren passiv, wobei die Grenze zwischen beiden zunehmend verschwimmt.

 

In Beacons beziehungsweise Tags integrieren wir verschiedene Sensorik, wie Fühler für Temperatur, Luftfeuchte und Luftdruck und Beschleunigungsmesser - das sind klassisch die einfachsten Sensoren.

Dipl.-Ing. Ronald Sieber, CEO SYS TEC electronic AG

 

 

Asset Tracking in der Industrie

Dank Sensoren, die an industrielle Schnittstellen andocken, lässt sich das Szenario Asset Tracking ebenso in der Industrie abbilden. Hier werden bei Standard Stromschnittstellen mit 0 bis 20 Milliampere und Spannungsschnittstellen im Bereich -10 bis +10 Volt beziehungsweise 0 bis 10 Volt bedient.

Darüber hinaus verwendet SYS TEC electronic speziellere Sensoren –darunter PIR-Sensoren, wie sie auch in der Alarmanlagentechnik eingesetzt werden. Sie sind in der Lage, über Infrarotstrahlung ausgesendet Signale zu empfangen und kommen innerhalb des Personentracking zum Einsatz.

Ein Beispiel: Wir haben einen Laster oder einen Container, der sensibles Obst befördert. Wir messen natürlich Temperatur, Luftfeuchte und über die Beschleunigungsmesser die Bewegung. Der Lichtsensor ermöglicht uns zudem zu erkennen, ob und wann die Türen unautorisiert geöffnet wurden. Der entsprechende Beacon dafür steckt dabei nicht im Container oder LKW, sondern in der Transportbox selbst.

Smarte Daten lokal und in der Cloud

Innerhalb unserer Lösung ist, sowohl im mobilen als auch im stationären Asset Tracking, das sysWORXX CTR-700 eine bedeutende Komponente. Die freiprogrammierbare Steuerung mit eigenem Rechenkern und Cloud-Anbindung, ermöglicht die Vorverarbeitung von Daten und die Wandlung verschiedenster Protokolle und Bus-Arten auf kleinstem Raum.

In Kombination mit der Software für Güter-Lokalisierung unseres Partners Wirepas ist es möglich, lokal vor Ort die Lokalisierung von Assets zu berechnen. Zusätzlich versteht sich das sysWORXX CTR-700 auf MQTT, über das mit nur wenig Overhead auch kleinere Datenmengen sehr effizient und energiesparend übertragen werden können. Zudem ist MQTT auch ein für die Datenübertragung zu Cloud Servern etablierter Standard.
 

Eine Herausforderung beim Asset Tracking ist die Energieversorgung der Beacons, wenn diese über Jahre hinweg Zeit eingesetzt werden sollen. Bedingt durch den langen Nutzungszeitraum, wird die Batterie zum bestimmenden Glied in der Kette.

Aktuell werden Standardbatterien wie die CR2032, einer Lithium-Batterie mit langer Lebensdauer verwendet. Künftige Entwicklungen sollen sich jedoch per Energy Harvesting bzw. über Photovoltaik selbst mit Energie versorgen. Doch schon heute gibt es leistungsfähige Solar-Folien, die sich ebenso für den Einsatz im Asset Tracking bei ausreichender Sonneneinstrahlung eigenen. In Erprobung und Entwicklung sind Systeme, die ihre Energie von ihrem „Träger“ ernten. Im Hinblick auf das Beispiel Warenhaus-Logistik könnten dies Flurförderzeuge sein, die während der Beschleunigungszeiten (Anfahren/Abbremsen) Energie aufnehmen oder abgeben.

Mit der sysWORXX CTR-700 und einer Software für Güter-Lokalisierung vom Partner Wirepas ist es möglich, lokal vor Ort die Lokalisierung von Assets zu berechnen. Man braucht nicht mehr immer eine hundert Prozent stabile Verbindungen zu einem irgendwo extern stehenden Cloud-Server, um den Standort zu rechnen. Außerdem versteht sich die sysWORXX CTR-700 auf das Protokoll MQTT, über das mit nur wenig Overhead auch kleinere Datenmengen sehr effizient und energiesparend übertragen werden können. Daneben ist MQTT auch ein für die Datenübertragung zu Cloud Servern etablierter Standard.

Future of Asset Tracking

Mittlerweile beschäftigt sich das Entwicklungsteam der SYS TEC electronic mit Kleinstsystemen, die auf smarten intelligenten Sensoren aufbauen – zum Beispiel im Bereich „Predictive Maintenance“, also der vorausschauenden Wartung. Denkbar ist der Einsatz von Geräuschanalysesystemen, die beispielsweise an Lagerschalen von Werkzeugmaschinen angebracht werden können.

Dort überwachen die Sensoren neben den Parametern wie Temperatur, Druck und Feuchtigkeit dann auch den Status der Maschine. Dazu werden winzige Körperschallmikrofone in den Beacons integriert, welche in einem Kugellager die Kugeln oder in einem Wälzlager die Walzen laufen quasi „hören“ und somit auch einen beginnenden Verschleiß.

Mit fortschreitendem Verschleiß verändert sich die Geräuschkulisse und der Sensor zeichnet je nach Lagerzustand unterschiedliche Geräuschsignaturen auf. Per Frequenzanalyse können angebundene Systeme erkennen, wenn sich das Lebensende nähert und die Maintenance beziehungsweise Instandhaltung informieren, die sich dann auf den Austausch mit Zeit und Ersatzteilen vorbereiten kann.

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