Modular Tracking System Überwachung und Steuerung von Transporteinheiten mit nahtloser globaler Ortung EurRailTelematics Konferenz Berlin, 02. 03.04.2008 Verfasser: Victor Behrends Eureka Navigation Solutions AG ved.
Modulares Tracking System (MTS) Titel: Überwachung und Steuerung von Transporteinheiten mit nahtloser globaler Ortung Die Überwachung und Automatisierung von multimodalen Logistikketten erfordert einen neuen Systemansatz, der insbesondere unter Berücksichtigung von Kosten und Nutzen alle Arten von Transporteinheiten in einer intelligenten Systemlösung vereint. Durch seine Kombination von verschiedenen Technologien wie GPS, GSM und Funknetzwerken, kann das Modulare Tracking System auf ein breites Spektrum von Anwendungen zugeschnitten werden. Lokale ad-hoc vernetzende Mesh-Net Kommunikationsverfahren erlauben zudem eine deutliche Reduzierung der Installations- und Datenübertragungskosten, sowie eine präzise Indoor- Ortung. In Kombination mit GPS, GSM oder SatCom können Sensor- und Tracking-Daten mit einer nahtlosen (seamless) weltweiten Abdeckung erfasst werden. ved. 2
Vorstellung der Eureka Group Eureka AG Technisches Büro Hamburg Eröffnung 2004 Projekt Büro Eureka Navigation Solutions AG Aerospace & Technology Park Oberpfaffenhofen Gegründet 2005 100% Tochter der Eureka AG Zur Zeit 10 Mitarbeiter Consulting und Produkte im Bereich Ortung und Lokalisierung Eureka AG Hauptsitz München Kompetenzzentrum Eureka Engineering Gegründet 2002 Schwerpunkt Consulting auf Systemebene im Bereich mobile Kommunikation / Telematik (Req-Engineering, SE, I+T, Serienreifmachung / -einführung) ved. 3
Einführung Status Quo der Bahn-Telematik Bisheriger Einsatz von GPS/GSM Bahn-Telematik hat gezeigt, dass: Autarker Betrieb über viele Jahre (>6) möglich ist Konsequente Laufwegsüberwachung zur Umlaufzeitverkürzung führt Aber bisher: Können GSM Kommunikationskosten schnell den Benefit gefährden Ist Ortung in Betriebsgeländen schlecht, und in Hallen nicht möglich Wird eine Datenanbindung an die Kunden-IT bisher nicht angeboten Fehlt eine telematische Integration von Transportbehältern Wären Alternativen zur Verkabelung von Sensoren wünschenswert ved. 4
Übersicht Das Modulare Tracking System MTS verbindet mehrere neue Technologien. Autarke Telematiksysteme werden damit für eine breite Kundenbasis wirtschaftlich. Themenübersicht: 1. Nahtloses Tracking und Kommunikation (global / lokal / indoor) 2. Modulares Tracking System MTS Global Tracking Unit Wireless Tracking Unit 3. Erfassung und Übermittlung von Sensordaten 4. Projektbeispiele ved. 5
Transporteinheiten heutiger Logistikketten Transportmittel Schiff und Flugzeug LKW / Trailer Zug / Waggon Multimodale Transportbehälter ISO-Container (Seecontainer) Wechselbehälter (WAB) Tank- und Silocontainer Kühlcontainer Behälter und Transportgestelle Intermediate Bulk Container (IBC) Transportgestelle z.b. für Fahrzeugteile Unit Load Device (ULD) für Luftfracht ved. 6
Kundenanforderungen an das T&T In-Transit Globale Verteilung der Flotten Estimated Time of Arrival (ETA) Globale Suche Lokal (Betriebsgelände) Abfahrt und Ankunft am Tor Flotten und Behälterverteilung Kontrolle der Ladestelle (z.b. Gate) Lokale Suche Indoor (Produktion, Verteilzentrum, Lager) Registrierung Warenein- und ausgang Bestandskontrolle Indoor Suche Material Tracing GPS + GSM WLAN RFID Nahtlos GPS + GSM + WLAN ved. 7
Vergleich der Ortungstechnologien Globale Ortung Lokale Ortung und Indoor-Ortung Methode Bereich Genauigkeit Methode Bereich Genauigk. GPS GSM weltweit, nicht in Gebäuden weltweit, wo GSM verfügbar 10-100 m 100 5000 m RFID WLAN 1 5 m um RFID Leser bis 50 m, um Hotspot 1 5 m 1 50 m = Wireless Personal Network + Mesh-net > 50 m, um Hotspot oder Empfänger = Wireless Personal Network 1 50 m ved. 8
In-Transit Tracking und Kommunikation GPS GPS GPS GSM GPRS GSM GPS GTU (1) Mesh-net (IEEE) WTU (1) WTU (2) GSM TCP/IP RegT Track Server MCS ved. 9
Lokales Tracking und Kommunikation GPS GPS GPS HS1 (xyz) ST2 Position (gewichtet) von Hotspot1 und Hotspot2 z.b. an Laderampe GPS GTU (1) [GSM] WTU (1) HS2 (xyz) GSM wird deaktiviert wenn verfügbar ist Mesh-net (IEEE) WTU (2) GSM TCP/IP RegT Track Server MCS ved. 10
Indoor Tracking und Kommunikation HS1 (xyz) ST1 Position im Umkreis von HS1 WTU (1) gem. (IEEE) Position durch Trilateration von HS1, HS2, and HS3 WTU (3) HS2 (xyz) ST2 Position (gewichtet) von HS2 und HS3, GPS ist abgeschaltet [GPS] WTU (2) grobe Position im Umkreis von WTU (1) ST1 Position im Umkreis von WTU (3) WTU (4) GSM GTU (1) TCP/IP HS3 (xyz) HS = Hotspot ST = Sectorial Tracking RegT Track Server MCS ved. 11
Mobile Tracking-Geräte Global Tracking Unit (GTU) Größe 20 x 10 x 3 cm Gewicht 0.4 kg (incl. 2 Batterien) Hoch empfindlicher GPS Empfänger (SiRF III) Quad Band GSM 850/900/1800/1900 3-Achsen Beschleunigungssensor, Temperatursensor /IEEE 802.15.4 (2,4 GHz) Produktion von Vorseriengeräten Wireless Tracking Unit (WTU) Größe 8.5 x 4.5 x 2 cm Gewicht: 50g Gehäuse: stabiles Hartplastik 3-Achsen Beschleunigungssensor, Temperatursensor /IEEE 802.15.4 (2,4 GHz) Produktion von Vorseriengeräten ved. 12
Infrastrukturkomponenten HotSpot (HS) Größe 9 x 11 x 5 cm Gewicht: 0.2kg Gehäuse: stabiles Hartplastik Stromversorgung: PowerOverEthernet mit Standard- Ethernet-Kabel Kabel: 1 x CAT5e Ethernet-Kabel Produktion von Vorseriengeräten PoE-Switch PoE-Verteiler (PowerOverEthernet) Bis zu 24 PoE Ausgänge verfügbar Standard Netzwerkprodukt PoE-Injectors ved. 13
Beschleunigungsdatenerfassung mit GTU... & Status Monitoring 2,0 120 gmax = max. Beschl.wert gmaxavg = durchschn. max. Beschl.wert gmax / gmaxavg / gallavg [g] 1,8 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 100 80 60 40 20 Anzahl der Ereignisse > Schwellwert number of threshold exceedings Threshold = voreinstellbarer Schwellwert gallavg = durchschn. Beschl.- wert über alle Ereignisse n = Anzahl der Ereignisse 0,2 0,0 11:51:18 12:11:54 12:38:35 12:58:07 [UTC] Zeit (UTC) 0 gmax gmaxavg Threshold gallavg n ved. 14
Beispiel 1 GTU auf einer Palette Verwendetes Equipment: mit 5 HotSpots die in einem Logistikzentrum installiert wurden GTU verpackt in einem Karton zusammen mit einer sehr wichtigen Ware (spezieller Kabelbaum ) Getestete Processe Registrierung GTU / Ware Verpacken des Kartons Beladung des LKW Überwachung des Transports zu einem Werk Indoor-Tracking vom Wareneingang bis zum Empfängerarbeitsplatz ved. 15
Warenein- und ausgang im Logistikzentrum ved. 16
Tourüberwachung am Tracking Server ved. 17
Ankunft der Ware am Empfängerarbeitsplatz ved. 18
Beispiel 2 Indoor Tracking im Warenlager Verwendetes Equipment: mit 6 HotSpots, im Warenlager installiert WTU verpackt im Karton --- Transportweg Refenzpunkte ved. 19
Beispiel 3 Nahtloses In- und Outdoor T&T Verwendetes Equipment: mit 6 HotSpots, im Warenlager installiert WTU verpackt im Karton mit Warensendung Getestete Prozesse Indoor-Tracking im Warenlager Nahtloser Wechsel zwischen Indoor- und Outdoor-Tracking-Modus Outdoor-Tracking in Häuserschluchten ved. 20
Systemkostenvergleich der T&T Technologien sehr viele Objekte RFID viele Objekte wenig Objekte + Mesh- net WLAN GPS+GSM wenige Orte viele Orte weltweit Die Kombination aus GPS+GSM und +Mesh-net zeigt bei den meisten T&T-Anwendungen das beste Kosten / Nutzen Verhältnis ved. 21
Wie Sie uns erreichen können GPS IPS Seamless Communication SatCom Track Server Victor Behrends Business Development Eureka Navigation Solutions AG Bremer Strasse 11 D- 80807 München Tel.: +49 89 55 272 350 Mob.: +49 176 155 272 35 Mail: Victor.Behrends@Eureka.de ved. 22