RTLS-Lösungen sind für Vor-Ort-Aktivitäten relevant, bei denen die Suche nach Vermögenswerten oder Personen zu erheblichen betrieblichen Verbesserungen führt. Die Verfolgung von Vermögenswerten und die Sicherheit von Mitarbeitern gehören zu den beliebtesten RTLS-Anwendungsfällen.
Typische Anwendungsfälle in der Fertigung und Logistik sind: Zeitersparnis bei der Suche nach Werkzeugen oder Arbeitsaufträgen und die automatische Abbildung des Wertstroms durch Zählung des Inventars und der in bestimmten Verarbeitungsbereichen verbrachten Zeit. Darüber hinaus kann RTLS eingesetzt werden, um Arbeiter vor Kollisionen zu schützen oder sie zu warnen, wenn sie sich Gefahrenzonen nähern, und sie im Falle eines Unfalls wiederzufinden, was die Sicherheit der Arbeiter erhöht.
In Krankenhäusern sind typische Anwendungsfälle die Erleichterung der Suche nach medizinischen Geräten, die Optimierung der Auslastung von Geräten, die Verfolgung von Risikopatienten und die Verbesserung der Arbeitsabläufe bei Patienten, um Wartezeiten zu verkürzen.
Im Baugewerbe sind typische Anwendungsfälle der Schutz der Arbeiter vor Kollisionen und Gefahrenzonen, die Vereinfachung der Werkzeugsuche und die Gewährleistung der Sicherheit aller Arbeiter bei Unfällen.
In Schnellrestaurants hat RTLS die Bedienung am Tisch und im Drive-in revolutioniert und die Kundenzufriedenheit und Produktivität gesteigert.
Es gibt noch viele weitere Sektoren, in denen RTLS nachweislich eingesetzt wird, insbesondere in größeren Einrichtungen: Einzelhandelsgeschäfte, Flughäfen, Bahnhöfe, Büros, Museen usw...

RTLS kann einen schnellen ROI bieten, in der Regel zwischen 6 Monaten und 1,5 Jahren.
Auf der Nutzenseite müssen Sie den Zeitaufwand für die Suche nach Objekten und die Produktivitätsgewinne bewerten. Es ist wichtig, diese KPIs frühzeitig zu ermitteln, damit Sie die Budgetbeschränkungen für die Einführung Ihres RTLS bewerten können.
Auf der Kostenseite müssen Sie die Investitionskosten (Geräte, Verankerungen, Installation, Integration in Ihre Systeme, Lizenz und Server, wenn Sie sich für den Einsatz vor Ort entscheiden) und die wiederkehrenden Kosten (Wartung der Geräte, Lizenzpflege oder SaaS-Gebühren und Support) berücksichtigen.
Es ist sehr wichtig, die Anforderungen an die Standortgenauigkeit und die Häufigkeit der Aktualisierungen richtig zu bewerten, da dies die Art der Lösung bestimmt, die für Ihre Bedürfnisse geeignet ist, und somit auch die erforderlichen Investitionen und die Projektkomplexität.

Die am häufigsten nachgefragten Integrationen mit RTLS sind mit Software für die Vermögensverwaltung. Die Ubudu RTLS-Software kann Daten Dritter integrieren, die mit den verfolgten Vermögenswerten verknüpft sind und es dem Kunden ermöglichen, mit seinen eigenen Begriffen zu suchen.
Der Kunde kann seine eigenen Kategorien definieren und Tags zuordnen, die für die Suche nach Vermögenswerten in der Ubudu Location Engine verwendet werden, und die Taxonomie seiner eigenen Vermögenskategorien importieren.
Mit dem Ubudu Pairing Tool kann der Kunde die Referenz in seiner Vermögensverwaltungssoftware mit dem tag Unique Identifier (Mac-Adresse) verknüpfen.
Wir haben Integrationen mit führender Vermögensverwaltungssoftware (CMMS, ERP, MES) in der Fertigung und im Gesundheitswesen entwickelt. Darüber hinaus übernehmen wir aufkommende Standards wie Omlox, um die Integration zu erleichtern.
Kunden können die von Ubudu Location Engine berechneten Daten auch über HTTP- oder MQTT-APIs in ihr System integrieren.

Um den Business Case einer RTLS-Lösung zu bewerten, müssen Sie die Verschwendung in den betrieblichen Abläufen in Verbindung mit unnötigen Bewegungen und der dafür benötigten Zeit sowie die Zuverlässigkeit der Informationen über Echtzeitvorgänge bewerten. Die Lean Six Sigma-Methode bietet eine solide und bewährte Methodik, die Ihnen bei der Diagnose hilft und den Verbesserungsprozess unterstützt.

Je nach Anwendungsfall können verschiedene Güter mit RTLS geortet werden, aber da die Tags aktiv sind, werden Sie in der Regel keine verbrauchbaren Güter verfolgen.
In Krankenhäusern können beispielsweise medizinische Geräte wie Spritzenpumpen, Infusionspumpen oder medizinische Monitore sowie nicht-medizinische Geräte wie Betten oder Rollstühle geortet werden. In einigen Fällen können Patienten ein RTLS tag tragen, damit das Krankenhaus ihre Behandlungsabläufe analysieren und Wartezeiten verkürzen kann, oder sogar zu Sicherheitszwecken für spezielle Patienten, um ein Entweichen zu verhindern.
In Fabriken können Werkzeuge und Ausrüstungen, die von Bedienern verwendet werden, geortet werden, um Zeitverluste bei der Suche zu vermeiden und die Nutzungsrate zu erhöhen. Auch bei Arbeitsaufträgen kann es von Interesse sein, sie genau zu lokalisieren, um einen besseren Überblick über die Produktionsprozesse in Echtzeit zu erhalten. Es kann auch nützlich sein, einzelne Arbeiter in großen Fabriken oder auf Baustellen mit gefährlichen Bereichen zu lokalisieren, um die Sicherheit der Arbeiter zu erhöhen?

RTLS wird zur Verfolgung von Vermögenswerten innerhalb eines bestimmten Standorts in Innen- und Außenbereichen eingesetzt. Um den höchsten ROI zu gewährleisten, wird empfohlen, klar zu definieren, welche Anlagen verfolgt werden müssen, und genau zu bestimmen, welche Bereiche abgedeckt werden sollen. Dabei ist zu berücksichtigen, dass es dank der Tatsache, dass Ubudu RTLS hybrid ist, möglich ist, einige Bereiche mit hoher Genauigkeit und andere Bereiche mit geringerer Genauigkeit zu verfolgen. Wenn Sie z.B. Ihren Produktionsprozess verbessern wollen, könnte es wichtig sein, hochpräzise Positionen von Arbeitsaufträgen zu haben, um genau zu wissen, an welcher Arbeitsstation sie sich befinden und wie lange sie an den verschiedenen Arbeitsstationen verweilen. Es kann aber auch vorkommen, dass ein Arbeitsauftrag in einem "Lagerbereich" zwischen den Arbeitsplätzen platziert wird, und es kann ausreichen zu wissen, dass sich der Arbeitsauftrag im Lagerbereich befindet, aber nicht unbedingt, wo er sich genau in diesem Bereich befindet.
Die gleiche Logik gilt beispielsweise für Krankenhäuser, in denen sich die Geräte mit hoher Genauigkeit im Operationssaal und in den Aufnahme- und Notaufnahmebereichen befinden können, aber nicht unbedingt in jedem Zimmer der Stationen; hier kann es ausreichen zu wissen, in welcher Station sich die Geräte befinden.

Wenn der Hauptzweck des Einsatzes von RTLS darin besteht, Zeit bei der Suche nach bestimmten Gütern zu sparen, die sich nicht sehr oft bewegen, können Sie eine mittlere Genauigkeit und eine geringe Häufigkeit der Positionsaktualisierungen verwenden, um die CAPEX und OPEX der Lösung zu reduzieren. Wenn Sie jedoch genau analysieren wollen, wie sich Ihre Anlagen bewegen, um Ihre Betriebsabläufe zu optimieren, müssen Sie sicherstellen, dass die Standortdaten präzise sind und dass Sie über eine ausreichende Anzahl von Positionen verfügen, um Ihre Analyse durchzuführen, so dass eine hohe Genauigkeit und häufige Positionsaktualisierungen gewährleistet sind.
Ein wichtiger Punkt ist, dass die Ubudu RTLS-Tags über einen Beschleunigungssensor verfügen, mit dem die Sendefrequenz je nach Bewegung des Objekts geändert werden kann: Wenn sich das Objekt bewegt, sendet tag häufig; wenn sich das Objekt nicht mehr bewegt, sendet tag viel seltener, da das System bereits weiß, wo sich tag befindet. Dies wird dazu beitragen, die Batterielebensdauer der Tags zu verlängern und die Wartungskosten zu senken.

Wenn Sie eine RTLS-Lösung einsetzen, ist es wichtig zu überlegen, ob Sie die Software in der Cloud oder auf einem lokalen Server vor Ort installieren möchten, da das Kostenmodell und die benötigten Ressourcen sehr unterschiedlich sind.
Wenn Sie sich für das SaaS-Modell entscheiden und die Software in der Cloud abonnieren, zahlen Sie eine jährliche Abonnementgebühr und müssen sich nicht um den Kauf eines Servers, die Installation der Software darauf, die Wartung des Servers und die Wartung der Software kümmern.
Wenn Sie sich für das On-Premise-Modell entscheiden, sind die Kosten im Voraus höher und Sie müssen nur eine jährliche Wartungsgebühr für die Software bezahlen, sind aber für die Überwachung des Servers und dessen Wartung verantwortlich.
Schließlich ist es wichtig, RTLS als einen zusätzlichen Baustein in Ihrem System zu betrachten und nicht als ein separates System, das in einem Silo läuft. Dazu müssen Sie sich überlegen, mit welchen Systemen das RTLS Daten austauschen muss und wie Sie diese Integrationen organisieren können. RTLS wird zum Beispiel häufig mit CMMS-, ERP- und MES-Lösungen integriert.

Es gibt nicht nur eine RF-Technologie, die alle Anforderungen in jeder Umgebung mit einer guten Rendite erfüllt. Daher ist es sehr wichtig, den Anwendungsfall und die erwarteten Vorteile der Lösung klar zu definieren, um die beste RF-Technologie oder die beste Kombination von RF-Technologien zu wählen.
Bluetooth Low Energy (BLE) ist beispielsweise eine hervorragende RF-Technologie, wenn Sie eine große Anzahl von Objekten in einem großen Gebäude mit verschiedenen Stockwerken und kleinen Räumen mit mittlerer Genauigkeit (3-5 m) orten möchten.
Wenn Sie jedoch Anlagen mit hoher Genauigkeit in einer fabrikähnlichen Umgebung mit viel Metall, hohen Decken und großen offenen Bereichen orten möchten, ist die Ultrabreitbandtechnologie wahrscheinlich am besten geeignet.
LoRa- und Wi-Fi-Backhauls können ebenfalls nützlich sein, um Daten drahtlos an den Server zurückzusenden, damit keine Kabel verlegt werden müssen, was die Installationskosten erhöht.
Und schließlich sollten Sie nicht vergessen, dass sich Ihre Anforderungen und Ihre Umgebung im Laufe der Zeit ändern können. Daher kann es wichtig sein, den Einsatz eines hybriden RTLS in Betracht zu ziehen, mit dem Sie verschiedene Anwendungsfälle in unterschiedlichen Umgebungen mit demselben System abdecken können.

Die wichtigsten Algorithmen zur Berechnung von Standorten aus HF-Signalen sind die folgenden:
- Die RSSI-Technik (Received Signal Strength Indicator) wird wegen ihrer geringen Komplexität sehr geschätzt. Sie kann verwendet werden, um die Kühlstelle zonenweise zu erfassen, indem nur ein Anker in der Mitte der Zone verwendet wird, oder um die Kühlstelle auf einer Linie zwischen zwei Ankern zu lokalisieren oder um die Kühlstelle mit einem Punkt auf einer Karte mit x,y-Koordinaten zu lokalisieren.
- Bei der TDoA-Technik (Time Difference of Arrival) werden mehrere Referenzpunkte (Anker) verwendet, die zeitlich synchronisiert sind, so dass ein Multilaterationsalgorithmus beim Empfang eines Signals von tag auf einer sich bewegenden Anlage die Position tag auf der Grundlage der Zeitdifferenz der Ankunft des von tag an die verschiedenen Anker gesendeten Signals berechnet. Diese Technik ermöglicht die gleichzeitige Berechnung der Position von Tausenden von Tags mit einer Genauigkeit von bis zu 20-30 cm dank UWB.
- Die Two-Way Ranging (TWR)-Technik beruht auf der Zwei-Wege-Kommunikation zwischen zwei Geräten, bei der die Flugzeit des Signalaustauschs zur Messung der Entfernung zwischen den beiden Geräten verwendet wird, da die Signalgeschwindigkeit bekannt ist.
- Die Angle-of-Arrival-Technik (AoA) basiert auf der Messung der Winkelrichtungen (Azimut und Elevation) zwischen Tag und dem Anker mit Hilfe von Richtantennen oder Antennengruppen. Diese Richtung kann über die Phasendifferenzen der Elemente einer Antennengruppe berechnet werden.

Die beste Ortungsgenauigkeit von RTLS-Lösungen liegt bei 20-30 cm unter Verwendung von UltraWideBand (UWB).
Es ist jedoch nicht immer erforderlich, eine so hohe Genauigkeit zu haben, und RTLS-Lösungen auf der Grundlage von Bluetooth Low Energy (BLE) können mit einer Genauigkeit von etwa 3 m verwendet werden, um Anlagen nach Zonen zu erkennen und Informationen über die Ein- und Ausfahrt nach Zonen zu erhalten.

Die Batterieautonomie der Tags hängt von mehreren Faktoren ab: Batteriekapazität, Häufigkeit der Übertragungen und Scans, verwendete RF-Technologie und Umgebungsfaktoren wie Temperatur und Luftfeuchtigkeit.
Um die Batterieautonomie der Tags zu optimieren, ist es zunächst entscheidend, die RF-Technologie und die technische Architektur auszuwählen, die am besten zu Ihrem Anwendungsfall und Ihrer Umgebung passt. Dann ist es wichtig, die Signalübertragung und/oder -sendung so zu konfigurieren, dass sie genau dann erfolgt, wenn sie benötigt wird, und nicht später. Zu diesem Zweck können Ubudu-Tags so konfiguriert werden, dass sie bei Bewegung auf einer anderen Frequenz kommunizieren als im Ruhezustand, da tag nicht gesendet oder gescannt werden muss, wenn es sich nicht bewegt, da das System bereits weiß, wo sich tag befindet.

RF-Technologien mit niedrigem Stromverbrauch wie BLE, UWB und LoRa sind ein sehr dynamischer Markt mit erheblichen Innovationen. Jede neue Generation von SOCs bringt Verbesserungen in Bezug auf die Funktionalitäten mit sich: höhere Genauigkeit bei Entfernungs- und Winkelmessungen, größere Bandbreite und geringerer Stromverbrauch.

BLE-Neuentwicklungen kommen aus folgenden Bereichen:
- BLE 5.1 Angle Of Arrival-Lokalisierung, obwohl dieser Ansatz tendenziell noch weit davon entfernt ist, in komplexen Umgebungen einfach eingesetzt werden zu können
- Geringerer Stromverbrauch und Integration mit Energy Harvesting. Die neuen SOCs von ATMOSIC Technologies und die von WILLIOT entwickelten passiven BLE-Schaltungen sind ein Beispiel für diese Trends.

In Bezug auf UWB eröffnet die Einführung von iOS-Geräten (seit dem iPhone 11 pro) und Android-Geräten (z. B. das neue Google Nexus 6 pro) eine völlig neue Ära, und die Technologie wird endlich in großem Umfang eingesetzt.
Neue SOCs von Decawave (jetzt Qorvo) bieten einen viermal geringeren Verbrauch als frühere Generationen und neue Kanäle bei 9 MHz (Kanal 10).
Es wird erwartet, dass der UWB-Markt zwischen 2021 und 2028 mit einer CAGR von 21,1 % wachsen wird, angetrieben durch die wachsende Nachfrage nach UWB-Technologie in RTLS-Anwendungen und die zunehmende Verbreitung der UWB-Technologie bei der Verfolgung von persönlichen und Verbrauchergeräten, insbesondere bei Smartphones der nächsten Generation, tragbaren Geräten und vernetzten Autos.
Apple AirTag ist ein Beispiel dafür, wie UWB und BLE kombiniert werden können, um ein sensationelles Benutzererlebnis zu bieten.

Für LoRa ist eine neue Generation von Chips, die von Semtech entwickelt wurde und A-GPS und Wi-Fi Sniffing bietet, vielversprechend für Tracker. Die LoRa-Technologien dominieren jetzt die RF-Technologien mit extrem niedrigem Verbrauch und großer Reichweite.

Nachdem RTLS seit 2012 durch das Aufkommen neuer RF-Technologien wie BLE, UWB und LORA gestört wurde, erreicht es nun einen ausgereifteren Zustand und wird sich zu überwiegend drahtlosen Architekturen mit Standortberechnungs-Engines in der Cloud entwickeln, um die Analyse großer Datenmengen und eine einfachere Skalierbarkeit zu nutzen.
Da die Gewährleistung von Internet-Breitbandverbindungen dank der Einführung von 5G und Glasfasern immer weniger ein Thema ist, werden immer mehr Implementierungen in der Cloud erfolgen, wobei in einigen wenigen Fällen aus Gründen der Cybersicherheit weiterhin Lösungen vor Ort erforderlich sind.
Die Kunden werden mehr und mehr hybride Ansätze fordern, bei denen BLE, UWB und LoRa gemischt werden, um ihre sich entwickelnden Anforderungen zu erfüllen und mehrere Genauigkeitsgrade mit einer einzigen Plattform zu handhaben, um die Investitionskosten zu optimieren.
Wir glauben auch, dass wir mehr und mehr "On-Demand"-RTLS-Architekturen sehen werden, bei denen die Tags nur dann geortet werden, wenn der Benutzer ihre Position sehen möchte.

Ubudu konzentriert sich auf die kontinuierliche Verbesserung seiner Hardware- und Softwareprodukte, um einen besseren ROI für typische RTLS-Anwendungsfälle zu erzielen:
- Reduzierung der Investitionskosten durch Vorschläge für drahtlose Infrastrukturen
- Vereinfachung der Wartung durch Verlängerung der Batterielebensdauer durch die Einführung einer neuen Chip-Generation, die Energy Harvesting integriert
- Reduzierung der Integrationskosten durch die Bereitstellung von Standardschnittstellen wie Omlox, gebrauchsfertige Apps und Integrationen mit Asset-Management-Software
- Erhöhung der Sicherheit und Skalierbarkeit der Lösung dank einer neuen horizontal skalierbaren Architektur

Es wird erwartet, dass der globale Markt für standortbezogene Dienste (LBS) und Echtzeit-Lokalisierungssysteme (RTLS) im Jahr 2021 um 20 Milliarden US-Dollar auf 48,5 Milliarden US-Dollar im Jahr 2026 wachsen wird, bei einer jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 19,4 % während des Prognosezeitraums (Quelle: ResearchAndMarkets).
Der UWB-Chipsatzmarkt für RTLS wurde im Jahr 2020 auf 34,36 Mio. USD geschätzt und wird bis 2028 voraussichtlich 248,06 Mio. USD erreichen; es wird erwartet, dass er im Prognosezeitraum mit einer CAGR von 28,0 % wächst (Quelle: InsightPartners-Analyse).