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Asset Tracking und Condition Monitoring

IoT-fähige Mulitsensorik ist Trumpf

24. Juni 2020, 12:39 Uhr | Nicole Wörner

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Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Batteriegerechtes Design schafft Abhilfe

Zu einem konsequent batteriegerechten Design gehören für Comtac diverse Elemente, wie zum Beispiel eine auf Energieeffizienz ausgerichtete Bauteileauswahl sowie ein anwendungsspezifisches Timing-Konzept mit optimierten Sleep- und Active Modes. Was das in der Praxis bedeuten kann, zeigen die folgenden Beispiele: Ein Sensor zur mobilen Temperaturmessung geht bei reinem Eventbetrieb im maximal sparsamen Sleepmode, solange das zu beobachtende Asset stillsteht oder sich konstant bewegt. Dabei ist kein Sensor in Betrieb, die Elektronik arbeitet mit geringstem Ruhestrom. Bei einer Bewegungsänderung weckt der Beschleunigungssensor das Gerät auf, woraufhin der Temperatursensor eine Messung und der GPS-Empfänger eine Ortung durchführt sowie das Kommunikationsmodul die Ergebnisse über LoRaWAN oder eine andere Datenfunk-Technologie an das Überwachungssystem meldet. Zusätzlich ist es möglich, eine sporadische Sendung der Sensorwerte in festem Raster, z.B. zweimal täglich, zu veranlassen. »Eine weitere Option ist, den Sensor für einem bestimmten Zeitraum Messwerte erheben und senden zu lassen, nachdem eine Bewegungsänderung detektiert wurde«, führt Zimmermann aus. »Der Standort wird dabei nur einmal per GPS ermittelt, um Energie zu sparen. Dabei bedeutet Bewegung nicht, dass das Asset – etwa eine vermietete Baumaschine – Betriebsstunden sammelt. Möchte man die zuverlässig erfassen, sollte man ein Mikrofon in das Sensorgerät integrieren. So kann man die typische Geräuschkulisse und damit Betriebsstunden zuverlässig erfassen, ohne dass eine Verdrahtung erforderlich wäre.« Spielt der Energieverbrauch nur eine untergeordnete Rolle, kann man mit der gleichen Hardware auch eine Vorstufe zum Livetracking und z.B. in zeitlich gleichbleibenden Abständen die Position ermitteln und übertragen. Hat man beispielsweise auf dem Transportweg nicht durchgehend Empfang (Funkstrecke/Server/Portal), werden die Positionswerte bei wiederhergestellter Verbindung übertragen, die Daten werden also gepuffert.

Ohne Kommunikation ist alles nichts

Das alles nützt natürlich nur dann etwas, wenn die Sensor-/Sendeeinheiten unabhängig von ihrem Standort die gesammelten Ortungs- und Zustandsdaten zuverlässig und preiswert bei den Auswertungssystemen abliefern. Zu diesem Zweck können Kunden bei Comtac zwischen verschiedenen Funktechnologien wählen. »Unser Schwerpunkt lag bei den letzten Projekten auf den Low-Power-Netzwerken Sigfox und LoRaWAN«, berichtet Stefan Zimmermann. Angesichts der ähnlichen Eigenschaften beider Netzwerke lasse sich so ein guter Kompromiss aus Präzision und Reichweite einerseits sowie Kosten und Handling (Batterielebensdauer der „Tracker“) andererseits erzielen. Je nach Anwendung böten auch aber Sub-Technologien des Mobilfunks von GSM/2G bis hin zum kommenden 5G-Standard interessante Alternativen: »Wir können auch Kommunikationsmodule für LTE Cat M1 oder NB-IoT in die Sensorgeräte einbauen – wir arbeiten sozusagen Funknetz agnostisch und richten uns nach den Anforderungen unserer Kunden«, verdeutlicht Zimmermann.

Was zählt, ist die bedarfsgerechte Lösung

Eine Großauswahl an Sensoren, Betriebsmodi und Funktechnologien ermöglicht heute Sensorgeräte für Asset Tracking und Condition Monitoring nach Maß – und erschwert gleichzeitig die Auswahl der wirklich bedarfsgerechten Sensorlösung. »Die entsteht erst durch eine optimale Kombination von Sensorkomponenten, Funktechnologien, Stromspeicher- und Gehäusetechniken, gepaart mit professioneller Implementierung und geschickter Anpassung an die Applikation und den gewollten Kundennutzen«, so das Resümee des Comtac-Geschäftsführers.