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Neues Konzept von Bornemann: Container ein Leben lang per GSM, GPS und RFID verfolgen

Artikel | von Bornemann | 02. Dezember 2015
Neues Konzept von Bornemann auf Basis professioneller Ortungsgeräte ermöglicht bislang nicht zu realisierende Langzeitortung Neues Konzept von Bornemann auf Basis professioneller Ortungsgeräte ermöglicht bislang nicht zu realisierende Langzeitortung

Neues Konzept von Bornemann auf Basis professioneller Ortungsgeräte ermöglicht bislang nicht zu realisierende Langzeitortung

Ende September 2015 war es soweit – Bornemann präsentierte auf der RFID tomorrow erstmals ein komplett neues Konzept zur weltweiten Containerortung mit Geräten, die trotz minimaler Bauform und prall gefüllt mit Technologien wie GSM, RFID, GPS und Sensoren mit einer einzigen Batterie bis zu 15 Jahre funktionieren sollen. Gleichzeitig sind die Geräte derart robust, dass sie beispielsweise einen durchschnittlichen Lebenszyklus lang an einem Überseecontainer verbleiben können, wie Steen Burnaes, CPO bei Bornemann, über die neueste Innovation des Ortungsspezialisten berichtet. Welche Entwicklungsschritte in den vergangenen Jahren notwendig waren, welches Potenzial für welche Anwendungen mit den neuen Geräten gehoben werden kann und welche Entwicklungen noch folgen werden, erläutert der leitende Produktentwickler im Gespräch mit „RFID im Blick“.

Steen Burnaes, CPO bei Bornemann, im Interview mit „RFID im Blick“

Container über 15 Jahre hinweg orten

Das Orten von Containern im weltweiten Güterverkehr ist eine Anwendung mit einem nahezu riesigen Potenzial zur Optimierung unterschiedlichster Prozesse und vor allem zur Kostenreduzierung – ein wichtiger Aspekt in der Logistikbranche, die fortlaufend unter einem hohen Kostendruck steht. „Bisher am Markt verfügbare Lösungen zum Orten von Containern sind Geräte, die entweder auf Akkus oder auf externe Batterypacks zur Stromversorgung von Ortungseinheiten setzen. Diese Lösungen weisen jedoch gleich mehrere Nachteile auf: eine geringe Laufzeit bis zum Aufladen oder Batteriewechsel von wenigen Monaten und Baugrößen, die sich nicht optimal in Container integrieren lassen, sind aus meiner Sicht ein Grund dafür, dass Ortungslösungen auf Containerebene bislang noch nicht weit verbreitet eingesetzt werden können“, sagt Steen Burnaes und führt aus: „Mit unserer neuesten Entwicklung sind bis zu 15 Jahre Ortung mit einer einzigen Standardbatterie möglich.“

Steen BurnaesSteen Burnaes „Mit unserer neuesten Entwicklung sind bis zu 15 Jahre Ortung mit einer einzigen Standardbatterie möglich. Diese Energieeffizienz als Basis eröffnet zahlreiche Möglichkeiten der Prozessoptimierung und Kostenreduktion in der weltweiten Containerlogistik.“

Grobortung per GSM, Feinortung per GPS

„Im weltweiten Containertransport reicht Reedereien und Logistikdienstleistern in der Regel aus zu wissen, ob sich ein bestimmter Container im Hafen von Rotterdam oder Shanghai befindet oder, ob er noch auf einem Frachter auf dem Meer unterwegs ist. Eine grobe Ortung per Triangulierung der GSM-Funksignale mit einer Genauigkeit von um hundert Metern ist für diese am häufigsten benötigte Aussage ausreichend. Funkt die Ortungseinheit ein Mal je 24 Stunden seine Position per GSM, hält die Batterie rund 15 Jahre“, erklärt Steen Burnaes. Bedarf es einer Ortung der Container mit einer Genauigkeit von circa zehn Metern, kann jederzeit eine GPS-Position über die zur Ortungslösung gehörenden Software-Plattform abgefragt werden. „Die Ortung von Containern in der weltweiten Logistik per Schiff, Bahn oder Lkw offeriert zahlreiche Möglichkeiten der Prozessoptimierung. Beispielsweise investieren große Containerschiff-Reedereien Jahr für Jahr Milliarden US-Dollar in den Transport leerer Container. Dies kann mit Anwendungen auf Basis professioneller Ortungstechnologie deutlich verringert werden.“

Einzigartigkeit der Technologiekombination plus RFID

Die Kombination von GSM und GPS für die Ortung von Containern sei laut Steen Burnaes ein auf dem Markt üblicher Weg. Bornemann geht jedoch einen Schritt weiter und kombiniert die „klassischen“ Ortungstechnologien mit aktiver RFID. „Die in unsere Ortungsgeräte integrierte aktive RFID-Technologie hat für Reedereien und Spediteure unter anderem den einen großen Vorteil, dass die Geräte mittels RFID mit externen Geräten kommunizieren können. So wird die Tür zu zusätzlichen Prozessoptimierungen weit aufgestoßen.“ An Kränen montierte Echo-Tags, die permanent ihre ID in einen Umkreis von bis zu 300 Metern senden, können von den Ortungseinheiten an Containern erfasst werden. „So werden Verbindungen zwischen Container und Kran geschaffen, die zusätzliche Transparenz in Ladungsprozesse bringt“, berichtet Steen Burnaes und führt aus: „Per aktiver RFID können mehrere Ortungseinheiten zu einer elektronischen Kette verknüpft werden, wird ein Teil aus dieser Kette entfernt, wird dies mittels aktiver RFID umgehend detektiert, da ‚schlafende‘ Ortungseinheiten nur mittels RFID von außen geweckt werden können. Eine individuell für jede Ortungseinheit konfigurierbare Alarmmeldung wird unmittelbar verschickt.“

Know-how weiterentwickelt

Als Ausgangsbasis der neuen Ortungslösung dienten die Abdeckungen von Belüftungslöchern der Überseecontainer, die vor dem Wassereintritt schützen. „Diese Abdeckungen sind leer und waren somit der ideale Ansatzpunkt, dort unsere Ortungslösung unterzubringen. So entstanden Geräte, die keinen zusätzlichen Platzbedarf im Container haben“, erläutert Steen Burnaes. Eine der größten Herausforderungen bei der Entwicklung war es, die für die Anwendung benötigten elektronischen Bauteile auf geringem Platz unterzubringen. „In der Vollausstattung befinden sich Bauteile für die Ortung über GSM, GPS und RFID sowie Sensoren für Licht, Bewegung und Temperatur in einem Produkt, welches kleiner als fünf mal fünf Zentimeter und damit nur halb so groß wie eine Zigarettenschachtel ist.“ Bei der Entwicklung griffen die Ingenieure auf bereits im Bornemann-Portfolio befindliche Module zurück, die für das Container-Konzept jedoch verkleinert werden mussten.

Vermeidung von Belastungsspitzen

Da sich neben Komponenten für die Ortung per GSM, GPS und aktiver RFID auch Sensoren für die Messung der Temperatur, von Bewegungen oder von Licht in der Ortungseinheit befinden, kam dem Aspekt der Energieeffizienz eine große Bedeutung bei der Entwicklung zu, so Steen Burnaes: „Sensoren sind energiehungrige Bauteile und bei der Datenabfrage entstehen kurze aber hohe Belastungsspitzen für die Batterien, welche sich negativ auf die Lebensdauer der Energiespender auswirkt. Für unsere Ortungseinheiten nutzen wir Kondensatoren, die mit geringer Leistungsanforderung über einen Zeitraum von rund einer halben Stunde geladen werden. So vermeiden wir Belastungsspitzen und verlängern die Lebensdauer der genutzten Standardbatterien um ein Vielfaches gegenüber herkömmlichen Lösungen.“

Modulbauweise ermöglicht weitere Anwendungen

Da alle Bornemann-Ortungseinheiten im Baukastenprinzip zusammengestellt werden können, sind Anschlüsse für weitere Sensoren integriert. „Jeder Kunde hat unterschiedliche Anforderungen in seinen Transportprozessen, daher lassen sich unsere Ortungseinheiten flexibel zusammenstellen. Das führt zu niedrigeren Investitionen, da der Kunde nur die Funktionalität erhält, die benötigt wird.“ Angesprochen auf die Integration weiterer Sensoren führt Steen Burneas aus: „In zahlreichen Anfragen spielt das Thema Gasdetektion eine große Rolle, beispielsweise für Container, in denen Früchte, Dünger oder andere Güter transportiert werden, die mehr oder minder gefährliche, gasförmige Stoffe absondern. Wird der Gasgehalt in einem geschlossenen Container im Vorfeld detektiert, kann in einigen Fällen ein zeitintensives Belüften vor dem Öffnen entfallen.“

Robuste Bauweise „Made in Northern Europe“

Für die Herstellung der Ortungseinheiten kommt ein spezieller faserverstärkter Kunststoff zum Einsatz, der in Nordeuropa produziert wird. „Nur so können wir unseren hohen Qualitätsanspruch umsetzen und Produkte liefern, die auch unter harschen Bedingungen in der Überseelogistik einwandfrei funktionieren“, berichtet Steen Burnaes und führt aus: „Die Geräteproduktion selbst erfolgt in Norddeutschland. Alle unserer Produkte laufen auf einer einzigen Herstellungslinie. So vermeiden wir Dubletten, da keine doppelten Seriennummern entstehen können.“

Weltweite GSM-Ortung bis Ende 2016

Die geringe Baugröße stellt insbesondere hinsichtlich der Ortung über den Mobilfunkstandard GSM eine der größten Herausforderungen dar, wie Steen Burnaes skizziert: „Für die weltweit unterschiedlichen Mobilfunkstandards bedarf es unterschiedlicher Antennen. Da diese jedoch nur in einem bestimmten Abstand voneinander in den Ortungseinheiten montiert werden können, arbeiten wir aktuell mit Hochdruck an der Verkleinerung der Antennen. Zur Zeit können wir mittels 2G Container in 200 Ländern orten, bis Ende 2016 werden unsere Ortungslösungen nahezu das gesamte weltweite GSM-Netz abdecken – bis auf wenige exotische Sonderlösungen einzelner Staaten wie beispielsweise Nordkorea.“

Letzte Änderung am Mittwoch, 02 Dezember 2015 10:18
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