Trackingsysteme: Das verbirgt sich hinter RFID und RTLS
Die Optimierung und vor allem Automatisierung des Materialflusses mittels Ortungssystemen (Asset-Tracking) ist eine wichtige Voraussetzung für die Digitalisierung der Fertigung. Schließlich bieten die Systeme Transparenz darüber, wo sich Produktionsmaterialien und Waren innerhalb des Shopfloors beziehungsweise der Supply Chain als Ganzes befinden – und das in Echtzeit. Die direkte Vernetzung mit ERP-Systemen ermöglicht es darüber hinaus, die Asset-Bewegungen automatisiert z. B. in SAP-Lösungen zu erfassen.
Was einfach klingt, wird spätestens bei der Beschäftigung mit den zur Verfügung stehenden Technologien etwas komplexer: Hinter Abkürzungen wie RFID und RTLS verbergen sich verschiedene Ansätze, die sich im technischen Detail und in der Funktionalität teils stark voneinander unterscheiden. Wir erklären diese beiden wichtigen Akronyme, welche Technologien sich jeweils dahinter verbergen – und warum dieses Wissen für Anwender wichtig ist.
RFID: Die günstige Option zur punktuellen Ortung
RFID (Radio-Frequency Identification) ist wahrscheinlich die bekannteste und am weitesten verbreitete Ortungstechnologie. Ursprünglich stammt sie aus dem militärischen Bereich, doch heute kommt RFID nicht nur in industriellen Szenarien wie dem Asset-Tracking vor, sondern auch in alltäglichen Anwendungsfällen wie Fahrzeugmaut- oder Zutrittskontrollsystemen. Die Lokalisierung von Assets erfolgt in RFID-Systemen über Radiowellen, die zwischen zwei Hauptkomponenten ausgetauscht werden: Einem sogenannten Transponder oder Tag, der Signale aussendet und am zu lokalisierenden Asset angebracht ist und einem Signale empfangenden Lesegerät, dem Reader.
Der Tag ist im Wesentlichen ein Mikrochip mit einer geringen Speicherkapazität von circa zwei Megabyte. In seinem Speicher enthält jeder Tag Informationen wie etwa die Seriennummer des verknüpften Assets. Diese Informationen werden bei Kontaktaufnahme des Lesegeräts an dieses zurückgespielt. Dafür müssen sich die beiden RFID-Komponenten nah genug beieinander befinden, denn die Reichweite der Radiowellen ist in RFID-Systemen begrenzt auf in der Regel weniger als einen Meter.
Diese geringe Signalreichweite bedeutet, dass die Systeme eher zur punktuellen Ortung von Assets Einsatz finden, etwa am Warenausgang oder anderen definierten Checkpoints. Zur flächendeckenden Echtzeitortung sind die Systeme entsprechend ungeeignet – eine wichtige Einschränkung der Technologie. Allerdings gibt es gute Gründe, warum RFID-Systeme so weit verbreitet sind. So sind RFID-Tags in der Anschaffung sehr günstig, der Stückpreis liegt oft nur bei wenigen Cent. Außerdem sind auch RFID-Systeme verschiedener Hersteller meist gut miteinander kompatibel, was die Technologie etwa für unternehmensübergreifende Anwendungsfälle relevant macht.
RTLS: Flächendeckende Echtzeitortung
RTLS (Real-Time-Locating-System) ist im Zusammenhang mit Tracking-Technologien ebenfalls ein oft vorkommender Begriff. Kein Wunder, denn das Akronym ist ein Überbegriff für verschiedene Ortungstechnologien, darunter Bluetooth Low Energy (BLE), Wireless Local Area Network (WLAN) und Ultra-Wideband (UWB). Auch RTLS-Systeme benötigen für das Verfolgen von Assets zweierlei Basis-Hardware-Komponenten: Einen sogenannten Beacon, der so wie der Tag in RFID-Systemen am Asset angebracht ist und Signale aussendet. Und mindestens drei sogenannte Nodes, die diese Signale empfangen und etwa zur Echtzeitortung auf dem Shopfloor an verschiedenen Punkten im Fertigungsgelände angebracht sind.
Anders als in RFID-Systemen erfolgt die Ortung der Materialien nun über die Auswertung der von den Nodes empfangenen, aggregierten Daten bezüglich der Distanz zwischen den einzelnen Beacons und Nodes (Trilateration) sowie dem jeweiligen Winkel, in dem die Signale am empfangenden Element eingegangen sind (Triangulation). Durch dieses Verfahren wird die Standortermittlung der mit Beacons versehenen Assets nicht nur genauer, sondern ist auch in Echtzeit möglich. Dabei beeinflusst einerseits die Anzahl der Nodes die Genauigkeit der Ortung – je mehr Nodes flächendeckend im Einsatz sind, desto genauer können die Assets geortet werden. Andererseits erreichen verschiedenen RTL-Systeme unterschiedliche Genauigkeiten: BLE-Systeme etwa lokalisieren Objekte mit einer Treffsicherheit von bis zu einem Meter. UWB-Systeme dagegen erlauben sogar eine Ortungsgenauigkeit von unter 30 cm.
Kein „One-size-fits-all“ bei Tracking-Systemen
Im Vergleich zu RFID-Technologie sind Tracking-Systeme mit RTL-Technologien kostspieliger in der Anschaffung. Allerdings kann sich diese Investition lohnen, wenn die Leistung der RFID-Technologien für das gewünschte Szenario nicht ausreichen. Die Auswahl des geeigneten Tracking-Systems kann durchaus eine komplexe Angelegenheit sein. Schließlich gilt es, verschiedene Funktionalitäten mit den eigenen Anforderungen abzugleichen. Auch bei Thema Tracking-Systemen gilt also: es gibt keine „One-size-fits-all-Lösung“, die für jedes erdenkliche Szenario geeignet wäre. Welche Aspekte Sie bei der Auswahl des Tracking-Systems leiten sollten und wie wir bei NTT DATA Business Solutions Sie dabei unterstützen, erfahren Sie in einem weiteren Blogbeitrag zum Thema.
– von Harald Rodler, Innovation Manager, NTT DATA Business Solutions AG –
E-Mail: [email protected]
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