James Bond, der berühmte fiktive britische Geheimagent, nutzte in mehreren Filmen GPS-Tracker. So nutzte er beispielsweise im Film “Ein Quantum Trost” einen GPS-Tracker um den Verbleib einer gestohlenen Handgranate zu verfolgen. Das die in Film gezeigte Technologie in der Regel nichts mit der Realität zu tun hat ist klar, doch das was lange noch als Fiktion galt, ist heute Realität und allgegenwärtig. Ob im Fitness, um das Haustier zu finden oder das Auto nachzuverfolgen, die kleinen Helfer sind in vielen Bereichen unseres Lebens zu finden. Aber was sind Tracker eigentlich und wie funktionieren Sie?

Ein Tracker ist eine Kombination aus Software und Hardware, die Daten sammelt und überwacht, um Bewegungen in der realen Welt zu verfolgen. Es gibt viele Arten von Trackern, die in verschiedenen Umgebungen eingesetzt werden können. Sie werden beispielsweise verwendet, um Objekte zu verfolgen, Echtzeit-Standortinformationen anzuzeigen oder Fahrzeuge zu überwachen.

Wie funktioniert es?

Ein Tracker ist im Grunde genommen eine Hardware-Kombination, bestehend aus Sensoren, Telematik und einer Energieversorgung. Dabei erfassen die Sensoren physikalische Kenngrößen wie zum Beispiel die Temperatur oder die Beschleunigung. Entsprechende Telematik-Module sorgen dafür, dass die Daten weitergeleitet werden können, während die Energieversorgung in Form einer Batterie oder eines Akkus dafür sorgt, dass das Gerät drahtlos betrieben werden kann.

In den meisten Fällen werden die Daten über eine Empfangsstation in eine Cloud-Plattform weitergeleitet. Empfangsstationen können ein Server, ein Smartphone, ein Gateway oder ein anderes Gerät sein, das mit dem Internet verbunden ist. Die Cloud-Plattformen speichern und analysieren die Daten anschließend in Echtzeit und visualisieren die Daten übersichtlichen Dashboards.

Die Art der Tracking-Lösungen variiert je nach Anbieter und Anwendungsfall. Einige Lösungen bieten grundlegende Funktionen wie die Überwachung von Standortdaten oder Bewegungsdatensätzen; andere sind sehr leistungsfähig und bieten Echtzeit-Visualisierung sowie detaillierte Berichtsfunktionen. Die Auswahl der richtigen Lösungen hängt somit vom Anwendungsfall ab – es ist also wichtig zu prüfen, welche Funktion für Ihren spezifischen Fall am besten geeignet ist.

Wofür wird ein Tracker verwendet?

Tracker sind für viele verschiedene Zwecke nützlich, darunter:

• Nachverfolgung von Gütern und Lieferungen;
• Erstellung von Verkehrsstatistiken;
• Erkennung von Unfällen;
• Ortung von Fahrzeugen;
• Überprüfung des Fortschritts beim Erreichen bestimmter Ziele;
• Dokumentation von Temperatur;
• Präzises Timing für sportliche Wettkämpfe usw.

Grundsätzlich lässt sich sagen, dass sie dabei helfen, die Ressourceneffizienz zu steigern und die Mitarbeiterproduktivität zu erhöhen – was letztlich dazu beitragen kann, Kosteneinsparungspotenziale freizulegen und Umsatzzahlen zu steigern. Daher sind sie in vielerlei Hinsicht unverzichtbar geworden.

In der Bauindustrie sind umfangreiche Inventare und die parallele Abwicklung vieler Projekte keine Seltenheit. Dabei den Überblick zu bewahren ist eine echte Herausforderung. Wie Sie durch Digitalisierung Ihres Gerätemanagement den Verwaltungsprozess vereinfachen, erklären wir Ihnen in diesem Artikel.

Bauprojektmanagement und die damit verbundene Logistik, also Geräte und Güter zur richtigen Zeit am richtigen Ort bereitzustellen, ist eine Mammutaufgabe. Die vielen parallelen Projekt-Standorte und eine Vielzahl von wechselnden Akteuren sorgen für viele Fehlerquellen beim Austausch von Informationen. Nicht selten kommt es also vor, dass Geräte und Güter ungenutzt und in zu großer Stückzahl an Projektstandorten vorhanden sind, während sie dringend an anderen Stellen benötigt werden. Zudem tauschen die Projekt-Standorte häufig Geräte untereinander, ohne davor ein zentrales Lager passiert zu haben. Dabei den Überblick zu bewahren ist fast unmöglich. Das wiederum führt zu Unproduktivzeiten und erhöht die Suchzeiten erheblich. Im schlimmsten Fall entstehen sogar Kosten für die überflüssige Neuanschaffungen von Geräten oder Neuanschaffungen durch Verluste.

Gerätemanagement digitalisieren durch Tracking

Das Gerätemanagement am Bau ist ein großer Hebel für die Effizienz und Effektivität am Bau. IoT-Geräten betätigen genau diesen Hebel. Durch die Ausstattung der Geräte mit Trackern und die Ausstattung der Lager sowie Baustellen mit Gateways erhalten Bauunternehmen digitale Inventare. So lässt sich über die Software einerseits einsehen welche Geräte oder Güter sich zum aktuellen Zeitpunkt in den Lagern befinden, an welcher Baustelle welche Geräte sind oder wo sich ein Gerät gerade befindet. Auch der Standortwechsel von Geräten zwischen Projekten wird somit nachvollziehbar.

Zeitersparnis dank Live-Inventar

Gerätemanagement digitalisieren optimiert den Logistikprozess in der Bauindustrie auf verschiedenen Ebenen. Das reduziert einerseits aktiv Suchzeiten, denn der Standort eines Geräts kann mit wenigen Klicks herausgefunden werden. So gehören zeitraubende Telefonate oder gar Suchaktionen der Vergangenheit an. Andererseits reduziert es die Unproduktivzeiten, dank der schnelleren Bereitstellung von Gerätschaften, erheblich.

Automatisierte Verschreibung auf Projekte

Auch in der Verwaltung macht sich die Zeitersparnis bemerkbar. Das Trackingsystem verbucht Geräte vollständig automatisiert auf die entsprechenden Projekte. Das senkt den Verwaltungsaufwand erheblich und beugt Fehlbuchungen vor.

Bedarfsgerechte Reduktion des Inventars

In den Trackern verbaute Beschleunigungs- und Klimasensoren geben Aufschluss über die Auslastung von Geräten. So können historische Daten dazu genutzt werden, überflüssige Neuanschaffungen zu vermeiden oder sogar den Gerätepark anhand der Daten bedarfsgerecht zu optimieren.

Fazit

Längst ist klar, dass die Digitalisierung kein Trend, sondern eine Aufgabe ist, welche uns in unserem privaten und vor allem unternehmerischen Alltag künftig viel Arbeit abnehmen wird. Dass die Einbindung von IoT-Systemen und Trackern mit Investitionen verbunden ist, ist selbstverständlich. Doch wer den Schritt geht, wird schnell merken welche enormen Mehrwerte die digitalen Helfer liefern können. Denn Informationen mit wenigen Klicks abgerufen, automatisierte Prozesse im Hintergrund und die erhebliche Beschleunigung der Kommunikation sorgen dafür, dass die Geräteverwaltung nur noch eine Nebensache ist.

Die Logistik gehört zu den größten und dynamischsten Branchen und damit auch zu den Branchen, welche am meisten von der Digitalisierung durch IoT-Lösungen profitiert. Doch in welchen Bereichen werden IoT-Lösungen eingesetzt und welche Lösungen gibt es? Das erfahren Sie in diesem Artikel.

Logistik, also die Planung, Koordination und Kontrolle des Flusses von Produkten, Rohstoffen und Informationen, ist unverzichtbar für die Wirtschaft. Allein in Deutschland setzte die Logistikbranche im Jahr 2020 rund 279 Milliarden Euro um (Quelle: Statista – Umsatz der Logistikbranche in Deutschland) und gehört somit zu den drei größten Branchen in Deutschland. Kaum eine andere Branche birgt mehr potenzial für den Einsatz intelligenter Lösungen, denn entlang einer Lieferkette entstehen unzählige von Prozessdaten. Also unzählige Möglichkeiten, Prozesse miteinander zu vernetzen und Vorgänge zu optimieren.

Aber warum ist die Digitalisierung der Logistik so wichtig?

Die Logistikbranche ist seit Jahren auf Wachstumskurs, so trug nicht zuletzt Corona dazu bei, dass die Branche im Jahr 2020 um 26,5 % gewachsen ist. Auch für die kommenden Jahre ist dank E-Commerce von einem weiteren Wachstum auszugehen. Das erhöhte Aufkommen erfordert, dass die Unternehmen immer effizienter arbeiten. Das wiederum erfordert transparente Prozesse, denn die Effizienz hängt stark von der Übersichtlichkeit und Vernetzung einer Lieferkette ab. Dabei gibt es zahlreiche Vorteile, welche vernetzte Lieferketten mit sich bringen:

• Kostenersparnis: Die Vermeidung überflüssiger Transporte, Optimierung von Lieferwegen und eine bessere Auslastung sorgen für eine Kostenersparnis. Zudem können Lagerbestände optimiert werden und die damit verbundenen Kosten gesenkt werden.
• Höhere Geschwindigkeit: Einer der bedeutendsten Vorteile einer digitalen Logistik ist die Geschwindigkeit, welche durch die vollständige Vernetzung erheblich gesteigert werden kann. Digitale Lösungen sammeln Daten, werten diese aus und liefern optimierte Ergebnisse für die Lagerung oder den Transport.
• Reduzierung der Fehleranfälligkeit: Die Digitalisierung löst Papier und analoge Planungs-Charts ab. Das reduziert Fehlerquellen und Prozesse sind jederzeit digital aufrufbar.
• Umweltschutz: Digitale Assistenten melden optimalen Routen sowie Verbesserungsvorschläge zur Fahrweise des Fahrers.

Welche Möglichkeiten gibt es?

IoT-Systeme können in Logistik-Prozessen an den verschiedensten Stellen Mehrwert leisten. Im Bereich der Fracht werden Güter beispielsweise mit Trackern oder Beacons vernetzt. Das verhindert, den Verlust oder Beschädigungen an den Gütern und bietet Transparenz entlang der gesamten Lieferkette. Besonders im Bereich der Lebensmittellogistik können Tracker große Mehrwerte leisten. Die stetige Erfassung von Temperatur und Luftfeuchtigkeit mittels Sensoren erfüllt vollständig automatisiert Dokumentationspflichten bei temperaturgeführten Transporten. Gleichzeitig gewährleisten die Tracker die Sicherheit der Lebensmittel.

Auch in den Transport-Fahrzeugen erleichtert das IoT den Alltag. Hier können Daten über die Zustände der Fahrzeuge genutzt werden, um diese vorausschauend zu warten (Predictive Maintenance). Das spart Kosten und vor allem zeitfressende Pannen.

Nicht zuletzt im Bereich der Kommissionierung beschleunigen IoT-Systeme die Prozesse. Hier sorgen beispielsweise Pick-by-light Systeme für höhere Geschwindigkeiten, indem visuelle Signale den Kommissionierern das richtige Fach anzeigen. Umfangreichere Systeme zeigen zudem die richtige Stückzahl an.

Die Möglichkeiten sind vielfältig und die stetig steigende Menge der zu verarbeitenden Waren erfordern das Logistik-Unternehmen immer effizienter arbeiten, denn veraltete Technologien und Prozesse sind nicht länger wettbewerbsfähig.

Beschäftigt man sich mit der Digitalisierung, Smart-Citys oder dem Internet of Things (IoT), ist die Wichtigkeit von energieeffizienten Funktechnologien naheliegend. Immer häufiger hört man in diesem Zusammenhang auch von dem Funkstandard LoRa oder LoRaWAN. Aber was ist das eigentlich und wie unterscheidet es sich von anderen Funktechnologien?

Zunächst einmal müssen wir das Große und Ganze betrachten. LoRaWAN steht für «Long Range Wide Area Network», was so viel bedeutet wie Netzwerk mit großer Reichweite. Das Netzwerk wurde gezielt für das IoT (Internet of Things), also der Vernetzung von Gegenständen und Maschinen, entwickelt. In der Regel besteht es aus drei Komponenten:

1. Sensoren und LoRa Sender (Umgangssprachlich auch „Endnode“ genannt): Erfassen Daten und senden sie über LoRa an ein Gateway.
2. LoRa Gateway: Empfängt Daten der Sensoren und leitet diese an einen Server weiter.
3. Server/Cloud: Empfängt, verarbeitet und visualisiert Daten.

LoRaWAN beschreibt also den gesamten Aufbau des Netzwerks und die Kommunikation zwischen den einzelnen Komponenten.

LoRa hingegen steht für «Long Range» und bezeichnet die Funktechnik, welche die Kommunikationsverbindung über Langstrecken ermöglicht. Die Funktechnik kommt ausschließlich in der Kommunikation zwischen den Sensoren und den Gateways zum Einsatz.

Wie steht es um die Sicherheit der Funktechnologie?

Aufgrund der hohen Energieeffizienz der Funktechnologie ist es möglich, Geräte trotz Funk über sehr lange Zeiträume zu betreiben. Deshalb ist es wichtig, dass die Sicherheitsmechanismen der Technologie zukunftssicher sind. LoRaWAN nutzt deshalb standardisierte Ende-zu-Ende-Verschlüsselungsalgorithmen. Die zu übertragenden Daten werden also auf der Senderseite verschlüsselt und erst beim Empfänger wieder entschlüsselt. Der hierzu benötigte Schlüssel ist dabei ausschließlich im Besitz des Empfängers. (Quelle: LoRa Alliance)

Betrieb im privaten oder im Community Netzwerk?

Das Open-Source-Prinzip von LoRaWAN ermöglicht den Betrieb sowohl in einem eigenen Netz als auch die Nutzung sogenannter Community Netzwerke. Möchte man nur in einem beschränkten Bereich tätig sein, so kann der Betrieb eigener Gateways und Server sinnvoll sein. Ist man aber auf ein weitläufiges Netz angewiesen, kann man bspw. auf das Community-Netzwerk „The Things Network (TTN)“ zurückgreifen.

The Things Network (TTN)

Das The Things Network ist ein globales, offenes und dezentrales Netzwerk, welches durch eine Community finanziert wird. Ziel des TTN ist es, ein globales IoT-Funknetzwerk auf Basis von LoRa zu errichten. Wer also Teil des TTN ist und ein eigenes Gateway betreibt, versorgt auch seine Umgebung und trägt zu einem flächendeckenden Funknetzwerk bei. So können auch Privatpersonen zur Abdeckung beitragen.

Vergleich mit anderen Funktechnologien

Funktechnologien wie Bluetooth und WLAN erreichen unter optimalen Bedingungen maximale Reichweiten von bis zu 100 Metern. Das ist in den meisten Fällen nicht ausreichend für Industrieanwendungen, da sich Firmengelände oder Baustellen häufig über größere Flächen erstrecken. Hinzu kommt, dass das Senden mit WLAN ungefähr drei Mal so viel Energie benötigt wie das Senden mit LoRa und dadurch eher ungeeignet für batteriebetriebene Sensoren ist.

Ebenso zu den Trend-Settern im IoT gehört die Funktechnologie NarrowBand-Iot (NB-IoT). Sie überzeugt ebenso in der Energieeffizienz und einer hohen Reichweite. Dennoch unterscheiden sich die Technologien in vielen Punkten. Der größte Unterschied besteht dabei im Aufbau des Netzwerks. Während die Netzwerkstruktur von LoRaWAN in den meisten Fällen aus Sensoren, Gateways und Servern besteht, wird bei NB-IoT auf ein bestehendes Mobilfunknetz zurückgegriffen. So benötigt man lediglich einen kompatiblen Sensor. Das Netzwerk für den Datenaustausch wird von Telekommunikationsanbietern bereitgestellt. Das führt jedoch dazu, dass Kosten in Form von Datentarifen (SIM-Karte) für die Nutzung des Netzwerks anfallen.

	LoRa	WiFi	NB-IoT	Bluetooth
Frequenz	868 MHz	2,4 GHz 5 GHz	800 MHz 900 MHz 1800 MHz	2,45 GHz
Gebäudedurchdringung	+	–	+	–
Energiebedarf	+	–	+	+
Betriebskosten	+	+	–	+

Vorteile

• Hohe Reichweite von bis zu 10 km
• Gute Durchdringung von Gebäuden. Das Erreichen von Keller-Räumen oder Ware in Frachtcontainern ist problemlos möglich.
• Der sehr geringe Energiebedarf sorgt für maximale Batterielaufzeiten der Sensoren.
• LoRaWAN ist Open-Source. Es entstehen also keine Lizenzgebühren oder Gebühren für die Datenübertragung.

Einsatzmöglichkeiten

LoRa ist mit seiner hohen Reichweite und dem geringen Energiebedarf besonders für Sensoren oder Anwendungen geeignet, bei welchen geringe Datenmengen in großen Zeitabständen gesendet werden. Darunter fallen zum Beispiel Steuerbefehle, Statusmeldungen oder aktualisierte Sensordaten.

Im Bereich Smart-City kann hierdurch beispielsweise die Parkplatzsteuerung mit Parkplatz-Sensoren überwacht werden. Zudem können Abfallbehälter mit Füllstand-Sensoren ausgestattet werden, sodass Entsorgungsunternehmen Ihre Routen optimieren können.

Im Bereich der Logistik können LoRa-Sensoren zur Verfolgung von Gütern oder der Transportüberwachung eingesetzt werden.

Auch im Bereich Flottenmanagement oder Asset-Tracking, also dem Überwachen von Gütern oder Geräten, eignen sich LoRa-Sensoren hervorragend.

Beispiele zur Anwendung in der Praxis:

Die Digitalisierung ist in vollem Gange. Ein Schlagwort, welches dabei immer wieder zu hören ist, nennt sich IoT, aber was ist IoT eigentlich und was macht es?

Vernetzung ist in vielen Bereichen bereits Alltag. Vor allem aber in unserem Lebensbereich. So ist es zum Beispiel völlig normal, dass wir Bilder und Beiträge in sozialen Netzwerken teilen oder unsere Smartwatch uns täglich Infos über unseren Fitnesszustand mitteilt. Das Internet of Things soll nun genau diesen Grad der Vernetzung auf alle anderen physischen Objekte übertragen. Eine allgemeingültige Definition für das Internet of Things ist aber nicht möglich, denn es besitzt eine erstaunliche Vielfalt. Die Grundstruktur ist in den meisten Fällen jedoch identisch und besteht aus folgenden Komponenten:

• Gegenstände
  Den Ausgangspunkt des Internet of Things bilden zu überwachende oder zu verbindende Gegenstände oder Objekte.
• Sensorik
  Die an den Objekten angebrachten Sensoren, zeichnen Daten auf.
• Kommunikation
  Für den Transfer der Daten gibt es verschiedenste Modelle. Häufig kommen bekannte Funktechnologien wie Bluetooth und WLAN zum Einsatz. Immer häufiger werden zudem Technologien wie LoRa® und NB-IoT verwendet.
• Infrastruktur
  Cloud-Plattformen sammeln und speichern die Daten. Erst hier entwickelt sich der eigentliche Mehrwert des Internet of Things. Hier findet das Auswerten und Wandeln der Daten zu Informationen statt.

Welche Branchen können vom IoT profitieren?

Den Anwendungsbereichen für den Einsatz von IoT-Lösungen sind kaum Grenzen gesetzt. Beinahe in jeder Branche kann durch den Einsatz ein Mehrwert geschaffen werden. Grundsätzlich gibt es zwei Möglichkeiten hierfür:

• Vernetzung von Produkten
  Bei diesem Vorgehen werden Sensoren direkt in ein neues Produkt integriert. Das dient der Erschließung von neuen Geschäftsfelder oder der Verbesserung des Nutzer-Erlebnisses.
• Vernetzung von Prozessen
  Bei der Vernetzung von Prozessen und Abläufen gibt es zahlreiche Möglichkeiten. Neben der Automatisierung von Abläufen, können zum Beispiel Wartungszyklen vorhergesagt werden, Standorte ermittelt werden oder Umgebungen überwacht werden.

Beispiele für IoT-Anwendungen:

Baubranche: Ein Sensor-System bestehend aus Trackern, Gateway und einer Cloud-Applikation liefert Daten über den Standort und Zustand von Geräten und Gütern. Die Verwendung der Daten kann bspw. Verschreibungsvorgänge automatisieren, Suchzeiten reduzieren und den Gerätepark bedarfsgerecht anpassen.

Smart-City: Sensoren in Abfalleimern erfassen den Füllstand und informieren die zuständigen Entsorgungsbetriebe, sobald diese geleert werden müssen.

Lebensmitteltransport: Sensoren überwachen die Temperatur von Lebensmitteln, um zu prüfen, ob die Qualitätsanforderungen eingehalten wurden.

Gebäudemanagement: Ein Sensor-System überwacht die Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Gaskonzentration, Helligkeit und Lautstärke und erkennt Abweichungen zu optimalen Arbeitsbedingungen. Hierdurch kann die Lern- und Konzentrationsfähigkeit positiv beeinflusst werden. Zudem kann die Erfassung der Daten bspw. auch Reinigungsprozessen in Gebäuden optimier.

Welche Vorteile bringt das mit sich?

Durch die Vernetzung von Objekten, Gegenständen oder Geräten lassen sich grob gesagt alle möglichen Prozesse automatisieren. Aufgrund der Vielseitigkeit des Internet of Things, resultieren aus den gesammelten Daten zahlreich Vorteile. So lassen sich beispielsweise Wartungen besser planen, Fehler oder sogar Ausfälle hervorsagen bevor Sie auftreten oder Geräte per GPS nachverfolgen. Letztendlich ergeben sich aus den Vorteilen der Vernetzung, Einsparungen und eine Maximierung der Transparenz über interne Prozesse.