Was ist GPS?
GPS (Global Positioning System) ist eine Technologie, die es Empfängern auf der Erde ermöglicht, ihren Standort zu bestimmen und Bewegungen zu verfolgen. Dazu empfängt es Signale von etwa dreißig Satelliten, die die Erde umkreisen.
Dieses globale Satellitensystem liefert einem GPS-Empfänger fast überall auf der Erde kostenlos Geolokalisierungs- und Zeitinformationen, vorausgesetzt, es gibt keine Hindernisse und mindestens drei GPS-Satelliten sind verfügbar.
Lieferkette und Logistik sind eine von vielen Branchen, die GPS-Empfänger nutzen. Manager in diesen Bereichen können die GPS-Technologie nutzen, um die Effizienz und Genauigkeit ihrer Arbeit zu verbessern.
In diesem Artikel geben wir eine Einführung in GPS, seine Vor- und Nachteile und diskutieren, wie es in der Lieferkette und Logistikbranche eingesetzt werden kann.
Wie funktioniert das GPS?
GPS funktioniert, indem es die Position des Geräts/Nutzers relativ zu drei oder mehr GPS-Satelliten trianguliert. Jeder Satellit sendet ein Signal aus, das seinen Standort und die aktuelle Zeit enthält. Durch den Vergleich der Zeitstempel der Signale verschiedener Satelliten kann der GPS-Empfänger seine Entfernung zu jedem Satelliten berechnen.
Mit diesen Entfernungen kann es dann mithilfe der Trilateration seine genaue Position auf dem Globus bestimmen. GPS wird von Navigations-Apps bis hin zu GPS-fähigen Geräten wie Handys, Autos und Asset-Trackern eingesetzt. Dank GPS wissen wir immer, wo wir sind – egal, wo auf der Welt.
GPS funktioniert mit einer Technik namens Trilateration. Die Trilateration wird zur Berechnung von Standort, Geschwindigkeit und Höhe verwendet und sammelt Signale von Satelliten, um Standortinformationen auszugeben. Sie wird oft mit der Triangulation verwechselt, die zum Messen von Winkeln und nicht von Entfernungen verwendet wird.
Wozu dient das GPS?
GPS ist ein leistungsstarkes und zuverlässiges Instrument für Unternehmen und Organisationen in vielen verschiedenen Branchen. Vermessungsingenieure, Wissenschaftler, Piloten, Schiffskapitäne, Rettungskräfte und Arbeiter im Bergbau und in der Landwirtschaft sind nur einige der Menschen, die GPS täglich für ihre Arbeit nutzen. Sie nutzen GPS-Informationen, um genaue Vermessungen und Karten zu erstellen, präzise Zeitmessungen vorzunehmen und Position, Standort und Navigation zu tracken. Solange du dich draußen aufhältst, funktioniert das GPS immer und bei fast allen Wetterbedingungen.
Es gibt fünf Hauptverwendungszwecke:
- Standort: Einen Standort bestimmen.
- Navigation: Von einem Ort zum anderen gelangen.
- Tracking: Überwachung von Objekten oder Personenbewegungen.
- Kartieren: Karten von der Welt erstellen.
- Zeitmessung: Macht es möglich, präzise Zeitmessungen vorzunehmen.
Die Geolokalisierung revolutioniert die industrielle Fertigung
GPS-Tracking-Systeme haben sich in den letzten Jahren in der industriellen Fertigung immer mehr durchgesetzt. GPS-fähige Geräte sind in der Lage, Geolokalisierungsdaten für eine breite Palette von nicht angetriebenen Assets zu liefern, von Rohstoffen und Fertigprodukten bis hin zu Werkzeugen und Ausrüstung.
Diese Daten können genutzt werden, um industrielle Prozesse auf verschiedene Weise zu optimieren. So kann sie zum Beispiel dazu beitragen, dass Rohstoffe effizient genutzt und Fertigprodukte rechtzeitig an den richtigen Ort geliefert werden. Außerdem können die GPS-Daten zur Überwachung der Wartung und Reparatur der Ausrüstung genutzt werden, um ungeplante Ausfallzeiten zu vermeiden.
Letztendlich sind GPS-Tracking-Systeme eine unschätzbare Datenquelle für Industrieunternehmen, die ihren Betrieb verbessern wollen.
Weitere konkrete Beispiele für Anwendungsfälle sind:
- Transportwesen: Logistikunternehmen setzen Telematiksysteme ein, um die Produktivität und Sicherheit der Fahrer zu verbessern. Ein Fahrzeug-Tracker kann zur Routenoptimierung, Kraftstoffeffizienz, Fahrersicherheit und Einhaltung von Vorschriften eingesetzt werden.
- Bauwesen: Von der Ortung der Ausrüstung bis hin zur Messung und Verbesserung der Asset-Zuordnung: GPS ermöglicht es Unternehmen, die Rendite ihres Assets zu steigern.
- Notfallhilfe: Während eines Notfalls oder einer Naturkatastrophe nutzen die Einsatzkräfte GPS, um Karten zu erstellen, das Wetter zu verfolgen und vorherzusagen und die Einsatzkräfte zu verfolgen.
- Unterhaltung: GPS kann in Spiele und Aktivitäten wie Geocaching eingebunden werden.
- Gesundheit und Fitness: Smartwatches und Wearable-Technologie können Fitnessaktivitäten tracken und mit einer ähnlichen Bevölkerungsgruppe vergleichen.
Die Vor- und Nachteile der GPS-Technologie
Der größte Vorteil von GPS ist seine Genauigkeit. Du kannst deine Assets mit GPS sehr genau tracken, da es etwas bis auf fünf Meter genau orten kann, es funktioniert überall im Freien und es ist keine spezielle Infrastruktur erforderlich.
Die besten Ergebnisse werden erzielt, wenn die GPS-Antenne freie Sicht auf den Himmel hat. Im Gegenteil, wenn das GPS-Signal reflektiert oder behindert wird, kann es viel länger dauern oder unmöglich werden, eine genaue Position zu bestimmen.
Time-to-first-fix:
Time-to-first-fix (TTFF) misst die Zeit, die ein GPS-Navigationsgerät benötigt, um Satellitensignale und Navigationsdaten zu erfassen und eine Positionslösung (genannt Fix) zu berechnen.
Ein Cold Fix bestimmt eine Position, wenn keine Satellitendaten verfügbar sind, zum Beispiel nach einer Zeit der Inaktivität. Wenn das Ortungsgerät bereits Satellitenpositionen erfasst hat, weil es ständig trackt, kann es eine genaue Position finden, und das ist ein Hot Fix. Je länger es dauert, einen GPS-Punkt zu finden, desto mehr Energie wird verbraucht.
Ein batteriebetriebener Peilsender, der mehrere Jahre lang funktionieren muss, wird nicht häufig Positionen bestimmen, sondern muss „cold fixes“ machen. Dein Smartphone, das nach einem Tag wieder aufgeladen werden muss, kann dagegen Hotfixes durchführen, da es den Luxus hat, häufig GPS-Fixes zu machen.
Der Nachteil ist, dass diese Geolokalisierungs-Technologie ziemlich viel Strom benötigt, weil sie mit mehreren Satelliten um die Erde herum kommuniziert. Das kann einige Zeit dauern, vor allem, wenn es sich um einen Cold Fix handelt. Ein weiterer Nachteil ist, dass die Kommunikation über große Entfernungen durch wetterbedingte Situationen oder andere Faktoren unterbrochen werden kann:
- Physikalische Hindernisse: Die Messung der Ankunftszeit kann durch große Hindernisse wie Berge, Gebäude, Bäume usw. verzerrt werden.
- Atmosphärische Effekte: Ionosphärische Verzögerungen, starke Gewitter und Sonnenstürme können GPS-Geräte beeinträchtigen.
- Numerische Fehlberechnungen: Dies kann ein Faktor sein, wenn die Hardware des Geräts nicht nach den Spezifikationen ausgelegt ist.
- Künstliche Störungen: Dazu gehören GPS-Störgeräte oder Spoofs.
Da die Signale durch das Dach der Gebäudestruktur blockiert werden, funktioniert GPS nicht in Innenräumen und kann daher nur als Ortungstechnologie im Freien verwendet werden. Für die Ortung in Innenräumen kann GPS mit WiFi und Bluetooth kombiniert werden.
GPS in Kurzform:
Profis (+)
- Genaue Ortung im Freien (bis zu fünf Meter)
- Funktioniert überall im Freien
- Keine Infrastruktur erforderlich
Nachteile (-)
- Hoher Energieverbrauch
- Kann durch wetterbedingte Situationen unterbrochen werden
- Funktioniert nicht in Innenräumen
GPS-Lokalisierung: Wie nutzen wir sie bei Sensolus?
Der Tracker erhält die Standortinformationen von den GPS-Satelliten, mit denen er sich verbindet. Das funktioniert am besten in Außenbereichen. Der Energieverbrauch für die GPS-Ortung ist sehr hoch (im Vergleich zu anderen Methoden), aber die Sensolus-Tracker funktionieren 8 Jahre lang ohne Batteriewechsel.
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