ASSET & PERSONEN-TRACKING IN INNENRÄUMEN

ANWENDUNGSMÖGLICHKEITEN UND TECHNOLOGIEN

WAS IST ASSET TRACKING?

Asset Tracking bedeutet das Nachverfolgen von Objekten durch

Einsatz von Sensortechnologien in einem definierten Raum.

Dabei erfolgt die Darstellung der Bewegung der Objekte in

Echtzeit auf einem beliebigen Ausgabegerät. Bewegungen von

Objekten können live und historisch nachverfolgt werden.

Bewegungen können aufgezeichnet und protokolliert sowie analysiert werden. Asset

Tracking ist je nach Anwendungsfall zweidimensional und mit der entsprechenden Tech-

nologie wie Ultra-Wideband (UWB) dreidimensional möglich.

Asset Tracking unterscheidet sich von konventionellen Wareneingangssystemen vor

allem darin, nicht nur die Position eines Objekts zu einem bestimmten Zeitpunkt zu

kontrollieren, sondern auch nachverfolgen zu können, wie sich das Objekt auf dem Weg

von A nach B verhält und welche Route es auf diesem Weg zurücklegt.

Erst dieser entscheidende Unterschied ermöglicht den Dreiklang der Digitalisierung:

„Daten erheben, Daten analysieren, Prozesse optimieren“. Nur durch diese stetige Optimie-

rung der Effektivität und eine kontinuierliche Innovationsleistung können Unternehmen

zukünftig dem permanent zunehmenden Preis- und Kostendruck begegnen.

Unabhängig von ihrer Branche teilen

Unternehmen dieselbe Herausforderung:

Sie müssen ihre gesamte Wertschöpfungskette

so gestalten, dass sie Kosten reduzieren und

gleichzeitig die Produktivität sowie Effizienz

erhöhen. Das Management, Tracking und

Lokalisieren von Assets spielt dabei

eine wichtige Rolle.

Dr. Holger Schlüter,

Associate Director IoT/Industrie 4.0

bei Lufthansa Industry Solutions

Favendos Asset Tracking garantiert dem Anwender jeder-

zeit den kompletten Überblick über Standort und Nutzung

von Gütern, Waren und Arbeitsmitteln. Im Retail und im

industriellen Einsatz ermöglicht Asset Tracking neben zu-

verlässiger Inventur- und Betriebsmittelverwaltung effektive

Routenplanung, optimierte Laufzeiten und die Planung von

Wartungsintervallen. Favendo bietet Software, Hardware

und Asset Tags, um Prozesse transparent zu machen und

eine Brücke zwischen physischer Welt und dem Internet der

Dinge zu schlagen.

VORTEILE DES ASSET TRACKING:

� Zeiteinsparung bei der Gerätesuche

� Optimierte Sicherheitsbestände

� Reduzierte Ausfallzeiten

� Echtzeit-Inventur

� Diebstahlschutz via Geofencing und Alert-Funktion

� Maintenance-Prediction

Mit Mobile Asset Tracking können Position und Weg jedes

Assets auch mobil und in Echtzeit nachverfolgt werden.

Das System ist jederzeit um eine präzise Indoor-Navigation

erweiterbar, um schnell den Weg zum gesuchten Asset zu

finden. Service-Teams oder externe Mitarbeiter können ohne

Umwege zum gesuchten Gut geführt werden.

Nach den gleichen Prinzipien, mit denen die Bewegungen

und Standorte von Gütern und Waren nachverfolgt werden,

können auch Personen „getrackt“ werden. Dieser auf den

ersten Eindruck für manchen vielleicht erschreckende Aspekt

kommt vor allem im Retail als InStore-Tracking und im Ge-

sundheitswesen sowie im Tourismus zum Tragen. Dabei

kann nach einer Studie von SPLENDID RESEARCH

aus dem Jahr 2016* davon ausgegangen werden,

dass die Mehrzahl der Konsumenten sich be-

wusst und damit einverstanden ist, dass

unter bestimmten Voraussetzungen

– beispielsweise bei der Teilnahme an

einem Bonusprogramm – ihr Kon-

sumverhalten aufgezeichnet wird.

GRUNDWISSEN – PRINZIPIEN DER POSITIONIERUNG

Sender senden Funksignale an einen

Empfänger. Der Empfänger interpretiert

diese Signale und errechnet seine Position

innerhalb einer gegebenen Topographie. Die

Prinzipien dahinter sind Trilateration und

Triangulation.

Die genannten drei Elemente – Sender,

Empfänger, Umgebungsinformation – finden

sich genauso auch in funkbasierten Asset

Tracking-Lösungen. Ein gesendetes Signal

verliert mit zunehmender Distanz an Stärke.

In einem Meter Entfernung ist es stark, in

vierzig Metern Entfernung ist es entspre-

chend schwächer. Wenn mindestens drei

Controller das Signal eines Assets empfan-

gen, ist es anhand der Signalstärke möglich,

jeden Punkt in einem Raum genau zu bestim-

men. Beispielsweise ist das Asset 1,8 Meter

von Controller „Eins“ entfernt, 2,1 Meter

von Controller „Zwei“ und 3,7 Meter von

Controller „Drei“. Diese Art der Positionsbe-

stimmung mittels Distanzmessung anhand

von Signalstärken nennt man Lateration, der

Effekt der abnehmenden Signalstärke, den

man sich hier zu Nutze macht, wird Attenua-

tion genannt. Bei der Einbeziehung von drei

Signalgebern spricht man von Trilateration,

bei einer höheren Anzahl von Signalgebern

von Multilateration.

Ein weiteres bzw. zusätzliches Verfahren zur

Positionsberechnung ist die Triangulation.

Hierbei werden im Gegensatz zur Lateration

nicht nur die Abstände zum Signalgeber, son-

dern auch Winkel zur Bestimmung der Posi-

tion eines Objekts herangezogen. Für eine

zweidimensionale Ortsbestimmung werden

zwei Winkel und eine Länge benötigt. Mit

Winkel – technisch „Angle of arrival“ (AoA)

– ist der Winkel gemeint, in welchem das

Signal auf den Empfänger trifft. Gemessen

wird der Winkel anhand der Verzögerung des

Signals („Time of Flight“ TOF). Die TOF misst

die Zeit, die ein Signal für das Zurücklegen

zwischen einem Objekt und dem Referenz-

punk, der bekannten Position eines Senders,

benötigt.

* Mehr als acht von zehn der befragten Deutschen, die Mitglied

in einem Bonusprogramm waren, waren sich darüber im Klaren,

dass mittels des Bonusprogramms das eigene Konsumverhalten

aufgezeichnet wird. Gut die Hälfte war damit einverstanden und vier

von zehn befragte Mitglieder gaben an, dass sie sich Vorteile davon

versprechen, dass das Konsumverhalten aufgezeichnet wird.

EINSAbstand: 1,8 mSignal: Winkel: 245°

ZWEIAbstand: 2,1 mSignal: Winkel: 5°

DREIAbstand: 3,7 mSignal: Winkel: 123°

POSITIONIERUNG VIA BLUETOOTH BEACONS – ROBUST UND GÜNSTIG

Die eigene Position ist die wichtigste Zustandsbeschreibung, ü b e r

die ein Objekt Rückmeldung geben soll. Eine exakte Positionie-

rung ist deshalb der wichtigste Baustein für Asset Tracking. Dazu

müssen in den allermeisten Fällen die zu verfolgenden Objekte mit

einem Signalgeber versehen werden, der seine Identifikation an einen Emp-

fänger sendet. Bei Asset Tracking handelt es sich um Server-basierte Positionierung.**

Als Sender kann beispielsweise ein Bluetooth Beacon dienen. Jeder damit ausgestattete Ge-

genstand sendet permanent seine Identifikation. Diese Signale werden von den Collectoren genannten

Empfängern aufgenommen, weitergeleitet und durch entsprechende Software auf dem Server interpretiert. 

Der Server kommuniziert wiederum mit jedem beliebigen Ausgabegerät, also auch mit mobilen Devices.

Dazu muss das System über Umgebungsinformationen verfügen. Von Innenräumen werden im Vorfeld

Karten, sogenannte Floorplans, erstellt (hierzu können beispielsweise Baupläne digitalisiert werden). Wie

viele Beacons eingesetzt werden müssen, hängt von der Größe der Fläche und den architektonischen

Begebenheiten ab.

Favendo nutzt als Sender standardmäßig „bluloc Beacons“. Die batteriebetriebenen Sender sind extrem

langlebig und für Außen- und Inneneinsatz geeignet. Die robusten Gehäuse der Sendeeinheiten entsprechen

strengsten deutschen Brandschutzbestimmungen. Die preisgünstigen Einheiten lassen sich zudem remote

warten und steuern. Im industriellen Einsatz setzen wir auf eine Kombination aus Beacon- & RFID-Tech-

nologie, um auch in rauer Industrieumgebung die bestmögliche Positionierung garantieren zu können.

Die offene Architektur des Tracking-Systems erlaubt es vorhandene RFID-Systeme auch weiterhin zu

nutzen und mit einer neuen Infrastruktur aus Collectoren und Beacons zu kombinieren.

DER COLLECTOR:

Der Collector kann neben Beacon-Signalen auch Smartdevices tracken, die sich innerhalb

eines definierten Areals bewegen. Ein Collector kann bis zu 2.000 m² abdecken. Der

Sensor fängt die sogenannten MAC-Adressen auf, die alle Smartdevices wie Smartpho-

nes oder Tablets aussenden, um sich mit potentiell in der Umgebung vorhandenen

WLAN-Netzen zu verbinden, und sammelt sie. Die MAC (Media Access Control)

Adresse ist für jedes Gerät wie ein unverwechselbarer digitaler Fingerabdruck.

Deshalb lassen sich sogar wiederkehrende Besucher identifizieren.

� Erfassungsbereich ca 2.000 m² � für 230 V-Anschluss

� Für Innen und Außen geeignet � Integrierter Datenspeicher

� Einfach zu bedienende

Plug & Play Architektur

� Datenübertragung per

LAN, WLAN und GSM

** Von Client-seitiger Positionierung spricht man dagegen bei Indoor Navigation, da die Positionierung auf dem Endgerät

(Client) erfolgt. Das Smartphone interpretiert dann die Signale von festinstallierten Beacons. Hier wird auch deutlich, dass

Asset Tracking und Indoor Navigation zwei Seiten derselben Medaille sind.

bluloc big bay beacon

bluloc beacon controller

bluloc blackwell beacon

PERSONENTRACKING – VERSCHIEDENE MÖGLICHKEITEN

Individuelles Tracking: Auch Personen, die individuell getrackt werden sollen, müssen mit einem Sender

ausgestattet sein. Dieser Sender kann beispielsweise in touristischen Einrichtungen (Freizeitparks, Kreuz-

fahrtschiffe, Hotelanlagen) mit einem Armband ausgegeben werden. So ist es beispielsweise Eltern möglich,

via zugehöriger App konstant zu verfolgen, wo in der Einrichtung sich ihre Kinder befinden. Solche „Kids

tracker“ sind beispielsweise live auf Kreuzfahrtschiffen im Einsatz. Für Kaufhäuser und Malls bieten sich

Systeme an, die automatisch einen Alarm absetzen, sollte der Träger den vorgegebenen „grünen Bereich“

verlassen. Dieser „grüne Bereich“ kann über Geofencing oder Geotargeting definiert werden.

GEOFENCING:

Geofencing ist ein Kunstwort aus geographic [engl. geo-

graphisch] und fence [engl. Zaun]. Durch Geofencing kann

beispielsweise eine Wegfahrsperre aktiviert werden, wenn

ein Fahrzeug eine bestimmte Zone verlässt. Die Zone kann

dabei durchaus das komplette Inland sein.

GEOTARGETING:

Sollen Aktionen wie Push-Nachrichten beim Betreten, Verlassen

oder beim Aufenthalt in bestimmten Zonen beispielsweise

im Aus- oder Eingangsbereich einer Messe ausgelöst werden,

und nicht an einem bestimmten Punkt, so spricht man von

Geotargeting. Zum Beispiel tritt ein Festivalbesucher, der auf

seinem Smartphone die korrespondierende App installiert

hat, auf das Festivalgelände und damit in den zuvor defi-

nierten Funkradius, wird per App eine Push Nachricht auf

seinen Handyscreen getriggert. Dies ist unabhängig davon,

an welchem Punkt er durch den imaginären „Zaun“ tritt.

Im weiteren Sinne arbeiten diese Systeme wie Ortungssysteme, allerdings mit geografisch definierten

Grenzkoordinaten. Je nach Konzept, Einsatzbereich und geografischer Genauigkeit können diese Systeme

auch Satelliten-basiert oder Mobilfunk-gestützt arbeiten. Solche Systeme können auch bei der Personen-

suche, beim Diebstahlschutz von beweglichen Maschinen, Fahrzeugen und Anlagen, bei Straftäterüber-

wachungen mit Fußfesseln oder bei der Einhaltung von Fahrtrouten und Schulwegen eingesetzt werden.

Dwelling

Arriving

Leaving

Welcome Mrs. Smith.

FINDER-FUNKTIONEN

Finder-Funktionen sind angesiedelt an der Schnitt-

stelle zwischen Social Location-based Services und

Location-based Security/Safety. Das Beispiel des

oben beschriebenen Kid-Finders zeigt, wie sich

Trackingfunktionen und Indoor-Navigation zum

großen Vorteil des Nutzers kombinieren lassen.

Der Zugriff auf die Daten liegt hier bei den Eltern,

die sich via App die Position des Kindes anzeigen und

sich zum jeweiligen Standort führen lassen können.

In diesem Fall hat die getrackte Person keinen Einfluss

auf die Weitergabe seiner Position. Unsere Erfahrungen

aus einem Kundenprojekt im Tourismus zeigen, dass diese

Funktion sehr häufig genutzt und subjektiv als extrem wertvoll

empfunden wird.

Anders gelagert ist die Datenhoheit bei sogenannten Friend-Findern. Hier kann ein Nutzer aktiv seinen

Standort freigeben oder mit anderen ausgewählten Nutzern teilen, die sich wiederum zum freigegebenen

Standort navigieren lassen können. Die Besonderheit liegt darin, dass dies live passieren kann. Es werden

also nicht wie in aktuellen Messenger-Systemen Fotos eines Standorts weitergeben, sondern die Änderung

der Position kann live verfolgt werden. Diese Funktion vereinfacht das Auffinden und das sich Treffen

mit Bekannten in unübersichtlichen Gebäudekomplexen wie Flughäfen, Bahnhöfen oder großen Malls

erheblich. Ebenso auf Festival-Geländen, in Sportstätten oder anderen Freizeiteinrichtung. Der Standort

lässt sich direkt aus der App in soziale Netzwerke sharen.

Finder-Funktionen entsprechen hochgradig

den Bedürfnissen und Wünschen der

Digital Natives der Millenial-Generation.

Richard Lemke, CEO Favendo

Aktiv den eigenen Standort zu teilen, kommt allerdings nicht nur im Freizeit-

bereich zum tragen. Location-based Security-Produkte wie Pocket-SOS

Buttons sind in der Lage, ihre Position innerhalb einer Beacon-Infrastruktur

genau zu erkennen und diese Information bei einem Notfall auf Knopf-

druck an eine Leitstelle weiterzugeben. Unterstützung und Hilfe kann

so schnellstmöglich angefordert und gegeben werden. Inzwischen gibt

es erste Systeme nach dem Totmann-Prinzip: Sensorsohlen im Schuh

erfassen die Aktivität und die Art zu Gehen des Trägers. Bei akuten

Problemen (Sturz, Bewegungslosigkeit) kann wiederum automatisch

eine Warnmeldung getriggert werden und die Position der Person au-

tomatisch mitgeteilt werden.

TRACKING VON KUNDENSTRÖMEN

Für die unter „individuellem Tracking“ aufgeführten Anwendungsfälle ist eine korrespondierende App

nötig, die die Position der getrackten Person ausgibt bzw. die gewünschten Aktionen (beispielsweise

Alarm beim Verlassen einer Zone) auslöst. Es ist jedoch auch möglich, Personen zu tracken, ohne dass

diese eine spezielle App nutzen. Das ist vor allem interessant, um Kundenströme zu verfolgen. Hierzu wird

sogenanntes WLAN-Sniffing eingesetzt. Die Beacon-Technologie liefert dazu zuverlässige Daten über

Kunden- und Kaufverhalten in Echtzeit, die bisher dem E-Commerce vorbehalten waren. Oft ist deshalb

die Rede von Google Analytics für den stationären Handel. Beliebte Analyse-Services sind:

� Live-Tracking � Response und Conversion Rates

� Heatmaps � Besuchshäufigkeit und Besucherströme

� Analyse von Verweildauer

Dazu werden die Signale eines WLAN-fähigen Devices von den Collectoren auf-

genommen. So können die Bewegungsdaten von Smartphonenutzern innerhalb

einer Infrastruktur historisch und live analysiert werden. Da jeder aktive Netz-

werkadapter dieses Signal kontinuierlich sendet, ist keine korrespondieren

App nötig. Die Interpretation des Signals erfolgt auf einem Server und nicht

auf dem Endgerät des Users.

WAS TUN MIT DEN GEWONNENEN DATEN?

Dem stationären Händler stehen mit dieser Datenbasis die Analysemög-

lichkeiten zur Verfügung, über die bisher nur der eCommerce verfügte.

Ein Händler kann mit diesen Daten beispielsweise seine Flächenplanung

und seinen Personaleinsatz optimieren.

Aus der Praxis eines großen Einkaufszentrums: Erfasst wurden ausschließlich

das Betreten und Verlassen von definierten Zonen sowie die entsprechende Auf-

enthaltsdauer. Die Betreiber stellten fest, dass die große Mehrheit der Kunden, die einen

der großen Anchor-Stores verließen, sich für eine von zwei Alternativen entschied: Entweder das Center

zu verlassen oder ein benachbartes Restaurant zu besuchen. Es stellte sich ferner heraus, dass

72 % der Kunden, die das Restaurant besuchten, im Anschluss an den Restaurantbesuch ihren

Einkauf fortsetzen, was verständlicherweise im Interesse des Betreibers ist. In Spitzenzeiten

bot das Restaurant aber nicht genug Platz für alle Interessenten. Die Betreiber des Centers

entschieden sich, die Fläche des Restaurants zu verdoppeln. Auf diese Weise erhöhten sie

die Aufenthaltsdauer im Anchor-Store um +42 %. Die vorhandene Fläche wurde aufgrund der

gewonnenen Daten effizienter genutzt.

HIER

GEHTʼS

ZUR

STUDIE!

POSITIONIERUNG VIA UWB – HÖCHSTE DREIDIMENSIONALE GENAUIGKEIT

Für die meisten Anwendungsfälle ist eine Positionierung via Bluetooth

Beacons völlig ausreichend. Wenn es auf höchste Genauigkeit und Dreidi-

mensionalität ankommt, spielt UWB seine Stärken aus. In diesem Fall heißen

die Sender Locator Tags, die mit sogenannten Anchors kommunizieren. Mit dem

Breitbandsignal sind Genauigkeiten von weniger als zehn bis 30 Zentimetern in der

Positionierung erreichbar. Die Anchors übernehmen die Funktion der festinstallierten

Referenzpunkte. Mit drei Anchors in Reichweite des Tags ist eine 2D-Lokalisierung möglich.

Für eine 3D-Lokalisierung müssen mindestens vier Anchors in Reichweite sein. Der Gegenstand oder die

Person, die lokalisiert werden soll, muss mit einem batteriebetriebenen Tag ausgestattet sein. Für die

Positionsbestimmung ermittelt der Tag den Abstand zu mehreren Anchors und sendet seine Daten an die

Anchors zurück, die diese Daten wiederum an ein Server-basiertes Backend senden. Erst hier wird eine

Position ausgegeben. UWB ermöglicht bis zu 100 Positionsabfragen pro Sekunde. Das Anzeigen der Po-

sition eines Tags auf einem Device ist ebenfalls möglich, da der Tag via USB-Schnittstelle oder BLE direkt

mit einem Smartdevice kommunizieren kann.

POSITIONIERUNG VIA CODIERTEM LICHT

Positionierung via codiertem Licht bietet marktreif Favendo

Partner Philips Lighting an. Das Indoor Positioning System

(IPS) nutzt LED-Leuchten zur lokalen Navigation und Infor-

mationsübertragung. Ihre Lichtsignale übertragen eine für

jede Leuchte individuelle Codierung, die für die Smartpho-

ne-Kamera, nicht aber für das menschliche Auge wahrnehmbar

ist. Ähnlich wie beim Navigieren mittels GPS kann die App aus den

empfangenen Signalen der Leuchten die jeweils aktuelle Position

des Smartphones auf 30 Zentimeter genau bestimmen. Der Datenstrom

ist bei reiner VLC allerdings eine Einbahnstraße auf das Smartdevice des

Nutzers. Das bedeutet, dass keine Daten über Kundenbewegungen gewonnen

werden können. Diese Lösung ist deshalb vor allem bei Indoornavigation wertvoll.

ASSET TRACKING & INDOOR NAVIGATION

Asset Tracking und Indoornavigation sind zwei Seiten einer Medaille. Die Grundlage beider Technologien

ist eine exakte Positionierung. Indoornavigation hilft Kunden, Mitarbeitern und externen Besuchern,

beispielsweise Lieferanten oder Serviceteams dabei, sich in großen Gebäudekomplexen schnell zurecht

zu finden. Dem Nutzer wird seine Route zu einem bestimmten Punkt auf dem Screen angezeigt bzw. vom

Ausgabegerät angesagt.

Opus research geht in einer Schätzung von Verbraucherausgaben in Höhe von 10 Milliarden Dollar bis zum

Jahr 2018 aus, die direkt von Indoor-Navigation beeinflusst werden.

Favendo erreicht eine Positionierungsgenauigkeit von unter 30 Zentimetern. Das bedeutet, dass Sie mit

uns einen Kunden nicht nur in eine bestimmte Abteilung, sondern bis zu einem bestimmten Produkt im

Regal führen können. Zu unseren Kunden gehören u.a. Audi, Hammerson, ECE & FRAPORT. Unsere Tech-

nologie befindet sich im täglichen Praxiseinsatz auf über 1,5 Millionen Quadratmetern Verkaufsfläche.

Favendo ist spezialisiert auf Positionierung und Navigation via Beacon- und Lichttechnologie. Je nach

Branche und Einsatzgebiet setzen wir unterschiedliche Technologie oder eine Kombination aus

mehreren Technologien ein.

Noch mehr Infos zum Thema Indoornavigation finden Sie hier:ZUM THEMA

INDOOR-

NAVIGATION!

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