Mehr Anwendungen durch neue Techniken
Was ist neu beim IoT-Asset-Tracking?
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Trends in der IoT-Ortungstechnik
Die IoT-Ortungstechnik hat in den letzten zehn Jahren große Fortschritte gemacht. Der technische Fortschritt aufseiten der Anbieter ermöglicht immer anspruchsvollere und leistungsfähigere Anwendungen. Dadurch steigen zugleich die Erwartungen der Kunden. Auf der Nachfrageseite sind folgende Trends deutlich zu erkennen:
- breitere Abdeckung, sowohl in geografischer Hinsicht als auch in der Kombination von Innen- und Außenbereichen,
- verbesserte Leistung in puncto Genauigkeit und Zuverlässigkeit,
- geringerer Energiebedarf zugunsten längerer Batterielaufzeiten oder einer geringeren Größe des Endgeräts,
- engere Integration mit kürzerer Stückliste und weniger Lieferanten zur besseren Bewältigung der Lieferkettensituation,
- schnellere Markteinführung,
- niedrigere Gesamtbetriebskosten.
Erfreulicherweise schreitet die Innovation auf der Angebotsseite zügig voran: Die Abdeckung, die Leistung, der Energiebedarf und die technologische Integration werden bei jeder neuen Generation der Technologie besser.
Mit der Einführung von Mehrkonstellations-GNSS-Empfängern, die mehr Satelliten erkennen als die Standard-GNSS-Empfänger, hat sich die Abdeckung im Freien verbessert, selbst wenn sich die Empfänger in tiefen Häuserschluchten befinden, umgeben von hohen Gebäuden. Durch Assisted GNSS ließ sich die Zeit, die der Empfänger für eine erste Positionsbestimmung benötigt, auf wenige Sekunden verkürzen. Dank der Mobilfunk-Fingerprinting-Technik sind Nullposition-Szenarien praktisch ausgeschlossen.
Auch die Abdeckung in Innenräumen hat sich mit der zunehmenden Verbreitung von Bluetooth-Peilung und Ortung in Innenräumen sowie der Ultra-Wideband-Technologie verbessert.
Darüber hinaus bietet drahtlose Connectivity eine größere Abdeckung, wobei LPWAN eine größere Reichweite als Standard-4G-Netze bieten, während vermaschte Short-Range-Technik die Übertragungsreichweite in Zügen, Containerschiffen und verschiedenen Arten von Hebezeugen in Lagerhallen erweitern.
Die Positionsbestimmung hat sich ebenfalls kontinuierlich verbessert, was wiederum auf die Verbreitung von Multiband- und Mehrkonstellations-GNSS-Empfängern, präzisen Ortungstechniken wie Echtzeit-Kinematik und einer wachsenden Auswahl an GNSS-Ergänzungsdiensten für eine zentimetergenaue Ortung zurückzuführen ist.
Koppelnavigationstechniken, die Inertial- und Fahrzeugsensordaten mit dem GNSS-Empfängerausgang und fahrzeugspezifischen dynamischen Modellen verschmelzen, reduzieren die Auswirkungen von Mehrwegeffekten und GNSS-Signalunterbrechungen.
Auch die Energieautonomie ist dank der Zusammenführung mehrerer technischer Entwicklungen auf dem Vormarsch. Dazu gehören empfindliche Antennen, energiesparende Komponenten in GNSS-Empfängern und LTE-Mobilfunk. Die Positionsbestimmung auf Cloud-Basis eröffnet neue Wege für GNSS-Ortung mit extrem niedrigem Energieverbrauch für Anwendungen, die nur sporadisch ihren Standort bestimmen müssen. Darüber hinaus verkürzen Innovationen wie Mehrkonstellations-GNSS und Assisted GNSS die Zeit, die der GNSS-Empfänger im stromfressenden Signalerfassungsmodus verbringen muss, bevor er in den energiesparenden Tracking-Modus wechselt.
Eine engere Integration ist ein weiterer Trend, möglich durch das Aufkommen leistungsfähiger Mehrkern-Mikrocontroller, die einen Computer-Controller und den Bluetooth-Low-Energy-, WLAN- oder Mobilfunk-Software-Stack aufnehmen können. Der Übergang von komplexen Architekturen mit einem eigenständigen Anwendungs-Mikrocontroller und Funktechnologie-Stacks in separaten Prozessorkernen zu einer einfacheren Architektur, bei der alles in einem Mehrkern-Mikrocontroller integriert ist, bietet die Chance auf kürzere Markteinführungszeiten, weniger Komponenten, weniger Lieferanten und kürzere Entwicklungszeiten.
Dies ist erst der Anfang
Die industrielle Einführung von Tracking-Produkten auf IoT-Basis steht noch am Anfang. Die Technologie hat ihre Vorzüge eindeutig bewiesen. Angesichts des technischen Fortschritts, des Wettbewerbs und unvorhersehbarer Faktoren wie der aktuellen Krise in der Lieferkette müssen die Unternehmen Systeme entwickeln, die nicht nur kleiner und kostengünstiger sind, sondern auch eine bessere Leistung sowie eine einfachere und schnellere Integration in Cloud-Plattformen und Ecosystems bieten.
Weil der IoT-Tracking-Markt sehr vielfältig ist, werden die Systeme auch weiterhin auf die spezifischen Anforderungen der jeweiligen Anwendungsfälle zugeschnitten sein und einige der hier beschriebenen Hardwarekomponenten, Systemarchitekturen, cloudbasierten Dienste und zugrunde liegenden Ortungs- und Kommunikationstechniken nutzen.
Auf der Angebotsseite schreitet die Innovation weiter voran. Jede Generation von GNSS-Empfängern verfügt über neue Funktionen, die die Leistung, die Abdeckung, die Energieeinsparung und die Größe optimieren. Jeder neue drahtlose Kommunikationsstandard trägt dazu bei, dass Daten weiter, schneller oder effizienter übertragen werden können. Mikrocontroller erreichen immer höhere Leistungsniveaus. Unterdessen wird die Cloud mehr und mehr zur Bewältigung großer Aufgaben herangezogen.
Und schließlich stehen – wie bei der kürzlich vorgestellten Bluetooth-Peilung – völlig neue Technologien kurz vor der Markteinführung, darunter Satelliten in niedriger Erdumlaufbahn für die Mobilfunkkommunikation und -ortung sowie die 5G-Lokalisierung.
Weil immer mehr Unternehmen die Vorteile des IoT-Trackings nutzen, wird die technische Trickkiste zur Erfüllung der Anforderungen des Asset-Tracking-Marktes weiterwachsen.
Der Autor:
Diego Grassi ist Senior Principal im Application Marketing für Industrial und Consumer-IoT bei u-blox.
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