| Written by Mark Buzinkay
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Real-Time Location System (RTLS)-Chips sind Schlüsselkomponenten der RTLS-Technologie. Sie ermöglichen die Verfolgung und Lokalisierung von Vermögenswerten, Personen oder Objekten in Echtzeit.
RTLS-Chips sind kleine elektronische Geräte, die als Tags oder Transponder in RTLS-Systemen dienen. Ihre Hauptfunktion besteht darin, Signale zu senden, die es dem System ermöglichen, den genauen Standort des getaggten Objekts oder der Person zu bestimmen.
RTLS-Chips finden in verschiedenen Branchen Anwendung, wie z. B. in der Fertigung und Lagerhaltung. Die Geschäftsanwendungen umfassen die Verfolgung von Ausrüstung, Materialien und Arbeitsaufträgen zur Optimierung von Produktionsprozessen, zur Verbesserung des Bestandsmanagements und zur Optimierung von Kommissionierwegen.
RTLS-Chips können verschiedene drahtlose Technologien nutzen, wie Ultra-Wideband (UWB), Bluetooth Low Energy (BLE), Wi-Fi, aktive RFID und GNSS. Jede Technologie hat ihre Vorteile und Stärken und passt optimal zu bestimmten Geschäftsfällen.
Schlüsselfunktionen wie Genauigkeit, Energieverbrauch, Aktualisierungsraten und Größe unterscheiden die oben genannten Technologien:
RTLS-Chips sind hochentwickelte elektronische Komponenten, die den Kern von Real-Time Location System-Geräten bilden. Ein RTLS-Chip besteht typischerweise aus einem Mikroprozessor oder Mikrocontroller, einem drahtlosen Kommunikationsmodul, einer Antenne, einer Energiequelle (Batterie für aktive Tags oder Energierückgewinnung für passive Tags) und Sensoren (optional für zusätzliche Datenerfassung).
Gehen wir hier etwas mehr ins Detail, um die Leistungsparameter vollständig zu verstehen:
Die spezifischen Komponenten und deren Fähigkeiten können je nach beabsichtigter Anwendung, verwendeter drahtloser Technologie und erforderlichem Integrationsniveau variieren.
Neben den oben genannten Technologien gibt es auch CHIRP. CHIRP (Chirp Spread Spectrum) ist eine fortschrittliche Hochfrequenztechnologie, die in RTLS und der drahtlosen Kommunikation verwendet wird. Was also ist die CHIRP-Chip-Technologie? Kurz gesagt, sie nutzt eine Spreizspektrumtechnik, bei der die Frequenz im Laufe der Zeit ansteigt oder abnimmt, arbeitet im 2,45 GHz ISM-Band, bietet Kommunikationsfähigkeiten über große Entfernungen und bietet starken Widerstand gegen Interferenzen und Mehrwegeausbreitung.
Die Vorteile von CHIRP sind eine längere Übertragungsreichweite im Vergleich zu herkömmlichen Modulationsmethoden, hohe Empfangsempfindlichkeit (bis zu -129 dBm), starke Anti-Interferenz-Fähigkeiten, niedriger Energieverbrauch, insbesondere im Empfangsmodus, anpassbare Bandbreite und Spreizspektrumsfaktor.
In der Tat ist CHIRP keine unbekannte Alternative zu RTLS-Chips. Neben RTLS wird es in Anwendungen wie Asset-Tracking und -Management, industrieller Automatisierung und Steuerung, intelligenten Gebäuden und Hausautomatisierung, landwirtschaftlicher Überwachung, unterirdischen Bergbauoperationen und sogar zur Viehverfolgung eingesetzt.
Die Schlüsselkomponenten sind sehr ähnlich wie bei anderen RTLS-Chips (Mikroprozessor für die Signalverarbeitung, drahtloses Kommunikationsmodul, das CHIRP-Modulation unterstützt, Antennensystem und Energieverwaltungseinheit).
Wie schneidet CHIRP im Vergleich zu herkömmlichen HF-Technologien ab?
CHIRP-Technologie bietet mehrere entscheidende Vorteile gegenüber herkömmlichen HF-Technologien. Hier ist ein kurzer Überblick:
Diese Eigenschaften machen CHIRP besonders geeignet für Anwendungen, die eine weiträumige, energieeffiziente Kommunikation und präzise Standortverfolgung in anspruchsvollen Umgebungen erfordern. Für Anwendungen, die sehr hohe Datenraten oder extreme Präzision erfordern, könnten jedoch andere HF-Technologien besser geeignet sein.
„Identec kann die bestmögliche Ortungsgenauigkeit und Zuverlässigkeit selbst in rauen Umgebungen mit vielen Metallinstallationen bieten. Diese herausragende Leistung konnten wir durch die Kombination unserer Identec Solutions’ Position Engine mit der fantastischen Chirp Radio Technology von Inpixon erzielen. Mit Asset Agent werden Fabriken zu Smarter Factories.“
Christian Aadal, Produktmanager und VP Sales Smart Manufacturing bei Identec Solutions
Der RTLS-Markt wird voraussichtlich erheblich wachsen, mit Fortschritten, die sich auf verbesserte Genauigkeit und Reichweite, geringeren Energieverbrauch für eine verlängerte Batterielebensdauer, die Miniaturisierung von Chips für vielseitigere Anwendungen und die Integration mit anderen IoT-Technologien zur erweiterten Funktionalität konzentrieren. RTLS-Chips entwickeln sich ständig weiter und bieten Unternehmen leistungsstarke Werkzeuge zur Echtzeitverfolgung und -verwaltung von Vermögenswerten in verschiedenen Branchen. Wir können erwarten, dass noch innovativere Anwendungen und verbesserte Leistungen entstehen werden, während die Technologie voranschreitet.
Was ist ein RTLS-Chip und wie funktioniert er?
Ein RTLS (Real-Time Location System)-Chip ist ein kleines elektronisches Gerät, das die Echtzeitverfolgung und -lokalisierung von Vermögenswerten, Personen oder Objekten ermöglicht. Diese Chips dienen als Tags oder Transponder, die Signale senden, die es einem RTLS-System ermöglichen, den genauen Standort des getaggten Objekts oder der Person zu bestimmen. Sie werden in verschiedenen Branchen eingesetzt, wie z. B. in der Fertigung, Lagerhaltung und im Gesundheitswesen, um Prozesse wie Bestandsmanagement, Geräteverfolgung und Workflow-Überwachung zu optimieren.
Welche Technologien nutzen RTLS-Chips und was sind ihre Vorteile?
RTLS-Chips nutzen verschiedene drahtlose Technologien, darunter Ultra-Wideband (UWB), Bluetooth Low Energy (BLE), Wi-Fi, aktive RFID und globale Navigationssatellitensysteme (GNSS). Jede Technologie bietet einzigartige Vorteile: UWB bietet hohe Genauigkeit und ist robust in schwierigen Umgebungen, BLE ist für seinen geringen Energieverbrauch bekannt, Wi-Fi nutzt bestehende Infrastrukturen, aktive RFID ermöglicht die Verfolgung über große Entfernungen und GNSS ist ideal für Anwendungen im Freien. CHIRP (Chirp Spread Spectrum) ist eine aufstrebende Alternative, die weiträumige Kommunikation, starken Widerstand gegen Interferenzen und geringen Energieverbrauch bietet.
Wie schneidet die CHIRP-Technologie im Vergleich zu herkömmlichen HF-Technologien in RTLS-Anwendungen ab?
CHIRP-Technologie bietet mehrere Vorteile gegenüber herkömmlichen HF-Technologien. Sie bietet eine längere Übertragungsreichweite (bis zu 570 Meter) und eine bessere Durchdringung durch Hindernisse, was sie sowohl für Innen- als auch Außenanwendungen geeignet macht. CHIRP ist zudem resistent gegen Interferenzen und Mehrwegeausbreitung, was in komplexen Umgebungen wie industriellen Umgebungen von Vorteil ist. Zusätzlich zeichnet sie sich durch einen niedrigen Energieverbrauch aus, ideal für batteriebetriebene Geräte, und bietet Flexibilität mit anpassbarer Bandbreite und Spreizspektrumsfaktoren, was sie vielseitig für verschiedene Anwendungsfälle macht, einschließlich unterirdischem Bergbau, Viehüberwachung und Asset-Tracking.
RTLS-Chips, insbesondere solche, die auf fortschrittlichen Technologien wie CHIRP basieren, bieten erhebliche Vorteile für die Echtzeitverfolgung von Vermögenswerten, einschließlich weiträumiger Kommunikation, geringem Energieverbrauch und starkem Widerstand gegen Interferenzen. Da Unternehmen nach effizienteren Wegen suchen, um Vermögenswerte zu verwalten und betriebliche Abläufe zu verbessern, wird der Einsatz modernster RTLS-Lösungen immer wichtiger.
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Quellen:
(1) Jocelyn Edinio Zacko Gbadoubissa, Ado Adamou Abba Ari, Emanuel Radoi, Abdelhak Mourad Gueroui. M-Ary Direct Modulation Chirp Spread Spectrum for Spectrally Efficient Communications. Information, 2023, 14 (6), pp.323. 10.3390/info14060323 . https://hal.science/hal-04126099/document
(2) https://www.top-electronics.com/en/blog-suppliers/the-history-evolution-utility-of-chirp-spread-spectrum-inpixon
Mark Buzinkay hat einen Doktortitel in virtueller Anthropologie, einen Master in Betriebswirtschaft (Telekommunikationsmanagement), einen Master of Science in Informationsmanagement und einen Master of Arts in Geschichte, Soziologie und Philosophie. Mark hat den größten Teil seiner beruflichen Laufbahn damit verbracht, Geschäftsideen zu entwickeln und zu kreieren - aus Marketing-, Organisations- und Prozessperspektive. Er ist fasziniert von der digitalen Transformation von Industrien, insbesondere von Produktion und Logistik. Mark schreibt hauptsächlich über Industrie 4.0, maritime Logistik, Prozess- und Veränderungsmanagement, Innovationen an Land und auf See und die digitale Transformation im Allgemeinen.
Hier finden Sie einen Auszug aus seinen vielen Beiträgen (in Englisch)