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Lokalisierung Omlox vernetzt verschiedene Ortungstechnologien

Redakteur: Jürgen Schreier

Der neue Ortungstechnologie-Standard omlox soll unter anderem den Einsatz von fahrerlosen Transportsystemen und Drohnen in der Produktion vereinfachen. Er ermöglicht die nahtlose Überwachung der Lieferkette durch die gemeinsame Nutzung von Ultrabreitband-Technologie (UWB).

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Einen besonderen Schwerpunkt setzt omlox auf die Vernetzung der Fabrik als Herzstück der Lieferkette. Unter anderem soll der Ortungsstandard den Einsatz von Drohnen vereinfachen.
Einen besonderen Schwerpunkt setzt omlox auf die Vernetzung der Fabrik als Herzstück der Lieferkette. Unter anderem soll der Ortungsstandard den Einsatz von Drohnen vereinfachen.
(Bild: gemeinfrei / Pexels )

Auf Initiative des Ditzinger Maschinenbauers Trumpf werden auf der Hannover Messe rund 60 Industrieunternehmen den neuen Ortungstechnologie-Standard „omlox“ vor. Mithilfe des neuen Standards lassen sich verschiedene Lokalisierungstechnologien wie Ultrabreitband, RFID, 5G oder GPS gemeinsam anbinden.

Nachfrage nach Ortungs-Lösungen wächst

Die Unternehmen, die auf den neuen Lokalisierungsstandard setzen, reagieren damit auf den zunehmenden Einsatz von Ortungslösungen in der industriellen Fertigung. „Ziel der Initiative ist es, Industriekunden den Einsatz von Hardware und Software verschiedener Hersteller zu erleichtern. Dies spart dem Endkunden Aufwand und Kosten“, sagt Thomas Schneider, Entwicklungsgeschäftsführer bei Trumpf.

Bislang funktionieren die Funk-Technologien zur Ortung oft nur für sich. Obendrein eignen sich manche Systeme nur für den Indoor-Einsatz, andere wie GPS funktionieren nur outdoor. Nun sollen sich alle Ortsdaten in einem einheitlichen Koordinatensystem anzeigen lassen. Industriekunden können so Lösungen verschiedener Anbieter wesentlich einfacher integrieren.

Lösungen verschiedener Anbieter kostengünstig vernetzen

Einen besonderen Schwerpunkt setzt omlox auf die Vernetzung der Fabrik als Herzstück der Lieferkette. Um Distanzen auch dort zentimetergenau bestimmen zu können, müssen Ortungslösungen unter anderem mit Metall zurechtkommen, das die Funkwellen ablenkt.

Die Ultrabreitband-(UWB)-Technologie (ultra wideband) hat sich hier als besonders robuste Funktechnologie etabliert. Mit Hilfe dieser Funkwellen können beispielsweise fahrerlose Transportsysteme oder Drohnen einfacher ihre Position im Raum berechnen und besser navigieren.

Bislang konnten Lösungen verschiedener Anbieter aber nicht miteinander vernetzt werden. Dank des neuen Standards lassen sich nun Geräte verschiedener Anbieter direkt anschließen und miteinander kombinieren, wie das beispielsweise im Konsumenten-Bereich bereits bei USB- oder Bluetooth-Technologie per Plug-and-Play möglich ist.

Mit im Boot: Partner aus Europa, USA und Asien

Zu den Industriepartnern des neuen UWB-Standards gehören Unternehmen aus ganz Europa, Asien und den USA. Zu ihnen zählen die Softwareanbieter und IT-Dienstleister GFT und T-Systems, die Anbieter sensorbasierter Lösungen Sick AG und Pepperl+Fuchs AG, das Forschungsinstitut CEA Leti, der Softwareanbieter Heidelberg Mobil und der Lokalisierungsanbieter BeSpoon.

Auf der Hannover Messe 2020 stellen rund 15 von ihnen die omlox-Initiative erstmals der Öffentlichkeit vor und demonstrieren, wie Ortungslösungen verschiedener Hersteller künftig zusammenarbeiten könnten (Halle 17, Stand D34). omlox ist offen für weitere Partner. Im Anschluss an die Hannover Messe 2020 soll eine unabhängige Organisation die Entwicklung des Standards vorantreiben, um auch in Zukunft keinen Projektpartner zu bevorteilen.

Gängige Ortungstechniken

WLAN: Auf WLAN basierende Lokalisierungssysteme können die Position von Geräten mit aktiviertem WLAN (Smartphones, Tablets) und Wi-Fi-Tags bestimmen. Die Genauigkeit von WLAN bei der serverseitigen Indoor Positionsbestimmung variiert von acht bis 15 Meter. abhängig von den Voraussetzungen.
Vorteile: alle Wi-Fi-fähigen Geräte können getrackt werden, hohe Reichweite (bis zu 150m)
Schwächen: Genauigkeit von BLE oder RFID nur schwer erreichbar, bei Smartphones hohe Latenzzeiten und randomisierte MAC-Adressen bei nicht mit einem WLAN-Netzwerk verbundenen Geräten

Bluetooth Low Energy (BLE): Beacons sind kleine drahtlose Funksender, die Daten mittels Bluetooth Low Energy (Bluetooth Smart) übertragen. Sie sind relativ günstig, können bis zu fünf Jahre und mehr mit einer Knopfzelle betrieben werden und haben im Innenbereich eine Reichweite von maximal 75 Metern. Die Genauigkeit liegt typischerweise bei unter acht Metern. Beacons gibt es in den unterschiedlichsten Formen, sie sind skalierbar und sehr portabel.
Vorteile: Flexibilität, Kosteneffizienz
Schwächen: gedämpfte Signalausbreitung innerhalb von Gebäuden, Instabilität bei räumlichen Veränderungen und Funkstörungen

Ultra-Wideband (UWB): Ultra-Wideband ist eine Kurzstrecken-Funktechnik. Die Genauigkeit liegt bei unter 30 Zentimetern und ist damit deutlich höher als die von Beacons oder WLAN. Auch Höhenunterschiede können sehr genau ermittelt werden.
Vorteile: hohe Genauigkeit, niedrige Latenzzeiten (bis zu 100 Positionsupdates pro Sekunde), kaum Interferenzen
Schwächen: höhere Kosten und kürzere Batterielebensdauer als BLE Beacons

RFID: RFID nutzt die Funkwellen zur Identifikation von Objekten. Die passive RFID-Technologie funktioniert nur in der Nähe von speziellen RFID-Lesegeräten, die die RFID-Tags mit Energie versorgen und deren Daten empfangen. Die Position der zu verfolgenden Objekte kann nicht permanent, sondern nur zum Lesezeitpunkt bestimmt werden.
Vorteile: unempfänglich für Interferenzen, keine Batterie notwendig
Schwächen: kurze Reichweite (weniger als ein Meter), Lesegerät meldet nur die Information „gesehen“/„nicht gesehen“, Infrastruktur kann kostenintensiv sein

Das GPS-System (Global Positioning System) oder "eigentlich" NAVSTAR-GPS (NAVigation System with Timing And Ranging) ist ein satellitengestütztes Navigationssystem, das seit den 1970er Jahren von den USA betrieben wird. Die Russen sowie auch Chinesen haben eigene Navigationssysteme entwickelt, ebenso die EU. Personen, Fahrzeuge, Verkehrsmittel, Maschinen und Gegenstände, die mit einem GPS-Empfänger ausgestattet werden, können rund um die Uhr geortet werden. Man kann ihre Position, Richtung und Geschwindigkeit bestimmen. Heutzutage erkennt das System die Position des GPS-Empfängers auf weniger als zehn Meter genau. In Innenräumen funktioniert GPS wegen des fehlenden Sichtkontakts zu den GPS-Satelliten nicht zuverlässig.

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