Expertenbeitrag

Marco Kuhn

Marco Kuhn

Field Application Engineer, ecom instruments GmbH

BLE-Beacon-Technologie

Kleine Funkbaken kommen ganz groß raus

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Die Bluetooth Low Energy (BLE) Beacons Loc 01 und Loc-Ex 01 kann ecom speziell auf Kunden-Anforderungen konfigurieren. Die Bluetooth-Beacons können Geräte über den eingebauten Rückkanal steuern oder als Signalgerät fungieren, sodass gesuchte Objekte leichter identifiziert werden können. Zum Einsatz kommt dabei das Quuppa Intelligent Locating System, das die sogenannte Angle-of-arrival-Technologie nutzt. Die horizontalen und vertikalen Winkel zwischen den Ortungsgeräten und der Beacons werden gleichzeitig bestimmt. Eine 2D-Positionsbestimmung ist mit nur einem Lokator möglich. Für eine Lokalisierung im 3D-Raum sind mindestens zwei Beacons erforderlich.

Die Vorteile der Beacon-Technologie

Für Lufthansa Industry Solutions bietet die Beacon-Technologie entscheidende Vorteile: Im Vergleich zu anderen Geo-Location-Technologien bietet die Beacon-Technologie ein hohes Maß an Präzision und Genauigkeit in allen drei Achsen. Wegen der großen Reichweite von bis zu 300 m im freien Feld können die Kosten für die Überwachung großer Flächen niedrig gehalten und die gewünschte Lokalisierungsgenauigkeit durch die Anzahl der installierten Beacons variiert werden. Darüber hinaus können Nachbarschaftsbeziehungen und Alarme definiert werden, sollten etwa Gefahrengutstoffe kollidieren bzw. nebeneinander gelagert werden. Und auch die Unempfindlichkeit gegenüber Signalstärke-Schwankungen ist ein wesentlicher Vorteil gegenüber herkömmlichen Bluetooth-basierten Lokalisierungstechnologien.

Ein weiterer Vorteil ist der niedrige Batterieverbrauch. Durch den energiesparenden Bluetooth-Standard Bluetooth Low Energy (BLE) muss ein Batteriewechsel – selbst bei höchster Sendeleistung – erst nach mehreren Jahren erfolgen. Auch Applikationen, welche die Möglichkeit bieten, von Beacons angesteuert zu werden, haben nur minimale Auswirkungen auf die Akkulaufzeit des Geräts. Ebenso ist eine Internetverbindung nicht zwingend erforderlich. Mobile Endgeräte und Applikationen können Beacon-Signale auch an Orten empfangen, an denen eine stabile Internetverbindung nicht verfügbar ist und speichern Daten lokal auf dem Gerät. Bei erneutem Zugriff auf das Firmennetzwerk, wird das Backendsystem sofort aktualisiert.

Lokalisierung sowohl Outdoor als auch Indoor

Da sich die Ortung per GPS in Gebäuden schwierig gestaltet, wird eine alternative Technologie für die Indoor-Ortung benötigt. Bluetooth Beacons haben in Innenräumen eine Reichweite von 10 bis 30 Metern. So ist es sehr schnell und einfach möglich, den Standort einer bestimmten Person zu lokalisieren. Wie viele Beacons man dafür benötigt, hängt von der Fläche der Räumlichkeit und der gewünschten Genauigkeit der Ortung ab, die erreicht werden soll.

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Das durch die Beacons ausgesendete Signal kann schließlich durch eine geeignete Software Applikation auf dem Mobilgerät des „Mobile Worker“ empfangen und die Distanz zum Beacon berechnet werden. Sobald der Mobile Worker sich in Reichweite eines zweiten oder weiteren Beacons befindet, kann je nach Ortungsverfahren, der Standort relativ genau ermittelt werden. Sogar eine dreidimensionale Ortung ist mit Bluetooth-Beacons möglich. Das heißt, es kann auch das Stockwerk angegeben werden, auf dem sich eine Person oder Gegenstand befindet und entsprechend an das zentrale Navigationssystem der Leitstelle weitergegeben werden.

Bluetooth-Beacons eignen sich optimal für das Lokalisieren, Tracking und Management von unternehmenskritischen Assets. Sie verbinden digitale und physikalische Daten in einer einzigen, einheitlichen Business-Intelligence-Einheit. „Obwohl für die Industrie 4.0 bisher nur eine High-Level Referenz-Architektur existiert, also kein Industrie-Standard, haben sich die Loc-Ex 01 BLE Beacons von ecom als akzeptierte Asset-Tracking- und Lokalisierungs-Lösung in explosionsgefährdeten Bereichen etabliert, die sich auch in jedes System integrieren lassen. Und gerade bei der Adaption an spezielle Anforderungen hat uns ecom sehr ausführlich beraten sowie verschiedene durchdachte Sonderlösungen angeboten“, resümiert Dr. Holger Schlüter, Associate Director IoT/Industrie 4.0 bei Lufthansa Industry Solutions.

Paulo Jorge de Almeida ist System Engineer Mobile Computing Europe bei ecom.

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