Faszinierende, neue Welten

Das Internet der Dinge soll die Logistik revolutionieren. Maschinen kommunizieren mit anderen Maschinen und mit dem Menschen, um Abläufe zu beschleunigen. Die Techniken, die das ermöglichen sollen, sind Narrowband IoT (Internet of Things) und der neue Mobilfunkstandard 5G.Beide hängen mehr oder weniger zusammen. Denn die Narrowband-Technik nutzt in erster Linie die niedrigen Frequenzen der Mobilfunknetze, die sich für Gespräche oder die Übertragung von großen Datenmengen nicht eignen. Dafür sind sie perfekt für kleine Datenpakete. Und um die geht es bei Narrowband IoT (NB IoT). Die Technik soll dem Internet der Dinge zum Durchbruch verhelfen -und die Logistik dabei Vorreiter sein. NB IoT setzt dabei auf die vorhandenen Funknetze auf. Daher spielen auch die beiden großen Mobilfunkanbieter deutsche Telekom und Vodafone beim Ausbau eine besondere Rolle. Die Telekom teilt mit, dass neue Netztechnologie mittlerweile in über 600 Orten in Deutschland verfügbar ist. Darunter sind vor allem die Ballungsgebiete. Gleichzeitig werden die Netze in den anderen europäischen Ländern ausgebaut. Vodafone hat derzeit etwa die Hälfte seines Netzes für die Technik aufgerüstet. Bis September sollen 90 Prozent des gesamten Netzes NB-IoT-fähig sein.Netze würden zusammenbrechenMit dem normalen Mobilfunk sei im Internet der Dinge nichts zu machen, meint Martina Weidmann von der deutschen Telekom. Der Energieverbrauch wäre viel zu hoch und die Netze würden unter der Last von Zigtausend Geräten und Sensoren in einer Funkzelle rasch zusammenbrechen. Hier spielt das Maschinennetz seine Stärke aus.Vorteil der Technik ist, dass die NB-IoT-Sensoren geringe Informationsmengen stromsparend übertragen. Die Einsatzzeit eines Akkus kann daher mehrere Jahre betragen. Eine externe Stromversorgung ist nicht notwendig. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Technik an Stellen funktioniert, an denen das herkömmliche Mobilfunknetz oder Funknetze versagen. Damit eignet sich die Technik insbesondere für Industrieanwendungen, die innerhalb von Gebäuden im Einsatz sind. Welche Anwendungen das in Zukunft sein werden, erforscht das Telekom Open IoT Labs seit Ende 2017. Gemeinsam mit dem Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML in Dortmund und weiteren Unternehmen soll der Bedarf an IoT-Lösungen ermittelt und Anwendungen entwickelt werden.Im März wurde auf der Intralogistikmesse LogiMAT bereits zusammen mit Epal eine intelligente Palette vorgestellt. Über Narrowband IoT lässt sich die Palette nachverfolgen. Zudem kommuniziert sie mit anderen Ladungsträgern und Maschinen. Allein in Europa hat Epal über 500 Millionen Paletten im Umlauf. Die Daten, die aus dieser Menge gewonnen werden können, lassen eine Menge Rückschlüsse über optimale Beladung oder Umläufe zu. Diese Daten sollen mehr Transparenz in die Lieferkette bringen und damit den Materialfluss in der Intralogistik sowie den Transport von Gütern effektiver steuern.Ein weiteres Ergebnis des Labs ist der Service Button, der bereits bei einigen Unternehmen im Einsatz ist. Anstatt zum Telefon zu greifen oder eine E-Mail zu schreiben, soll die interne oder auch externe Logistik künftig mit einem Knopfdruck gesteuert werden.Bei Würth Industrie Service wird zum Beispiel per Druck auf den Knopf die Nachbestellung von Teilen wie Schrauben, Muttern und Scheiben ausgelöst. Der Umweg über den Scanner oder die Eingabe in das ERP-System entfällt. Auch der Maschinenbauer Krones setzt den digitalen Knopf ein. In dessen Werk sind 28 Abholstellen mit einem IoT-Service-Button ausgerüstet. Ist ein Ersatzteil für den Kunden produziert, schickt das IoT-Gerät auf Knopfdruck eine Meldung per SMS oder E-Mail an die Logistikabteilung, die das Maschinenteil dann abholt. Warte- und Liegezeiten innerhalb der Lieferkette werden damit verkürzt. Am Ladetor einer Wechselbrücke kann der Lagermitarbeiter per Knopfdruck das Ende der Beladung bestätigen. Der Fahrer bekommt das Signal, dass er die Wechselbrücke abziehen kann. Missverständnisse werden vermieden und der Vorgang wird dokumentiert.Fleißige BienenZusammen mit dem amerikanischen IoT-Unternehmen Roambee hat die Telekom sogenannte Bienen entwickelt. Diese Sensoren werden an Waren und Gütern angebracht und messen relevante Daten wie Standort, Temperatur, Erschütterungen, Licht oder Feuchtigkeit. Weichen die Werte von vorgegebenen Sollwerten ab, sendet das System einen Alarm an eine Internetcloud. Das erlaubt die Überwachung und Analyse von Transportgütern in Echtzeit. Die Bienen lassen sich auch in der innerbetrieblichen Logistik einsetzen. Etwa, wenn beim Beladen automatisch Transportlisten erstellt und die Be- und Entladevorgänge dokumentiert werden. "Dank Narrowband IoT wird es möglich, kostengünstig und zuverlässig Millionen von Gegenständen und Vorgängen in das Internet der Dinge einzubinden, von der einfachen Nachbestellung eines Verbrauchsartikels bis zu digitalisierten Prozessketten", erklärte Professor Michael ten Hompel, geschäftsführender Institutsleiter des Fraunhofer IML, bei der Präsentation des Service Buttons auf der LogiMAT. Während die Narrowband-Technik vor allem für kleine Datenpakete gedacht ist, sollen mit dem Mobilfunkstandard 5G große Datenmengen übertragen werden. Bis zu zehn Gigabit pro Sekunde sollen möglich sein und damit zehnmal mehr als das heutige LTE-Netz zulässt. Im Gegensatz zum Narrowband ist die Mobilfunktechnik 5G noch nicht verfügbar. Die Frequenzen für den Nachfolger des aktuellen Standards 4G (LTE) sollen im Frühjahr kommenden Jahres von der Bundesnetzagentur versteigert werden. Mit ersten Anwendungen rechnen die Unternehmen ab dem Jahr 2020.Bei 5G geht es nicht nur um große Datenmengen. Wichtiger für industrielle Anwendungen sind kurze Reaktionszeiten (Latenz). Diese sollen bei maximal einer Millisekunde liegen. Das erlaubt die Steuerung von Maschinen in Echtzeit. Vor allem beim automatisierten Fahren ist das nötig, da Daten in Echtzeit übertragen und ausgewertet werden müssen. Doch nicht nur selbstfahrende Autos haben die Entwickler im Visier. In der Industrie sind ebenfalls Anwendungen denkbar.Vodafone hat etwa eine Fallstudie vorgestellt, bei der ein Kranfahrer aus der Zentrale heraus mehrere Kräne in Echtzeit bedient. Diese Kräne können Hunderte von Kilometer auseinanderstehen. Übertragen auf die Logistik ließen sich etwa aus einer Steuerzentrale heraus mehrere Gabelstapler in unterschiedlichen Außenlagern ferngesteuert bedienen. Dank der kaum noch messbaren Verzögerung, bis sein Befehl übertragen ist, kann der Staplerbediener so schnell reagieren, als säße er im Fahrzeug.Testfeld im Hafen HamburgIm Hamburger Hafen testen die deutsche Telekom, die Hamburg Port Authority und Nokia seit Februar bereits den Kommunikationsstandard der nächsten Generation. Eine Antenne auf dem Hamburger Fernsehturm versorgt das rund 8000 Hektar große Hafengebiet mit dem 5G-Testnetz. Es gehe darum, 5G-Anwendungen im industriellen Umfeld zu testen, so Weidmann. So werden die Ampelanlagen auf dem Hafengebiet über Mobilfunk gesteuert und Umweltmessdaten in Echtzeit erhoben und verarbeitet. Virtual-Reality-Anwendungen sollen helfen, kritische Infrastrukturen wie Schleusen und Baustellen besser zu überwachen. Denkbar sind auch Anwendungen für die lückenlose Transportüberwachung und Wareneingangskontrolle in Echtzeit. Nach Aussage der Unternehmen werden sich die Investitionen für die Technik für die Anwender im Rahmen halten. Vodafone geht davon aus, dass die Preise für NB-IoT-Geräte, einschließlich der Chipsätze, bis Ende 2020 auf rund zwei Dollar sinken werden. Beim Mobilfunk der fünften Generation wird wahrscheinlich wie bisher auch nach der Menge der übertragenen Daten abgerechnet. Wie hoch diese Preise sein werden, lässt sich heute noch nicht sagen.Vorteile im industriellen EinsatzNarrowband IoTNarrowband IoT (auch Maschinen- oder Sensorennetz genannt) ist ein Funkstandard, der speziell für das Internet der Dinge (IoT, Internet of Things) vorgesehen ist.- Der niedrige Stromverbrauch ermöglicht extrem lange Batterielaufzeiten.- Der Funkstandard hat eine deutlich höhere Durchdringung als herkömmliche Mobilfunknetze und kann damit auch in Gebäuden gut eingesetzt werden.- Geringe Kosten für Komponenten ermöglichen einen flächendeckenden Einsatz.- Große Skalierbarkeit erlaubt es, theoretisch einige Millionen Geräte in einem System miteinander zu vernetzen.Mobilfunkstandard 5GDer Mobilfunkstandard 5G ist im Gegensatz zu seinem Vorgänger 4G (LTE) weniger auf die Bedürfnisse von Privatanwendern ausgelegt, sondern ist vor allem für industrielle Anwendungen in der sogenannten Industrie 4.0 konzipiert.- 5G ermöglicht eine extrem hohe Übertragungsraten von bis zu 10 Gigabit pro Sekunde (im heutige LTE-Netz sind maximal 1 Gigabit möglich).- Kurze Reaktionszeiten erlauben es, Maschinen und Geräte in Echtzeit über große Entfernungen zu vernetzen und zu steuern.- Etwa 90 Prozent geringerer Stromverbrauch als heutige 4G-Netze verlängern die Laufzeiten der Geräte.

Faszinierende, neue Welten

Lieferkettengesetz

Transfrigoroute-Branchendialog

MEISTGELESEN

Verkehrsministerium verspricht Entlastungen für Logistik

Streikwelle im italienischen Güterverkehr rollt an

SAF-HOLLAND trauert um Ulrich Sauer

NEWSLETTER