In diesen Tagen gibt es viel Aufregung um Bluetooth Low Energy (BLE), und das aus gutem Grund. Seine Fähigkeit, Geräten zu einer effizienteren Kommunikation miteinander zu verhelfen, macht es perfekt für das Management von Lieferketten.
In diesem Artikel werden wir genau verstehen, was BLE ist, erkunden, wie BLE im Lieferkettenmanagement eingesetzt wird, und welche Vorteile es bieten kann. Wir werden uns auch einige der wichtigsten Vor- und Nachteile ansehen, die mit der Verwendung von BLE in diesem Kontext verbunden sind.
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Was ist Bluetooth und BLE?
Bluetooth ist eine drahtlose Kurzstreckenkommunikationstechnologie, hauptsächlich für die Kommunikation über kurze Entfernungen konzipiert. Die Geräte müssen sich in etwa hundert Metern Entfernung befinden. Ein Hauptgrund für den unglaublichen Erfolg der Bluetooth-Technologie liegt in der enormen Flexibilität, die sie den Entwicklern bietet. Bluetooth-Technologie bietet mit zwei Radiomöglichkeiten eine vielseitige Reihe von Full-Stack-Lösungen, die den Anforderungen für drahtlose Konnektivität gerecht werden.
Obwohl Bluetooth seit zwei Jahrzehnten existiert, transformiert die neueste Version, Bluetooth Low Energy (BLE), die Geolokation. BLE ist mit ähnlichen Funktionen wie Bluetooth konzipiert, jedoch mit Fokus auf geringem Energieverbrauch. Daher ist es nicht so schnell wie Bluetooth und eignet sich nicht für die Übertragung großer Dateien, aber es ist ideal für die Übermittlung kleiner Datenmengen bei minimalem Energieverbrauch.
BLE hat es ermöglicht, dass eine Vielzahl von kleinen IoT-Geräten wie Sensoren und Tags trotz begrenzter Batterien kommunizieren können. Die meisten Smartphones und Geräte sind heute mit Bluetooth ausgestattet.
Die Vorteile der Verwendung von BLE für Geolokation
BLE verbraucht im Vergleich zu anderen drahtlosen Technologien sehr wenig Energie und kann über längere Zeiträume mit einer einzigen Batterieladung betrieben werden.
Die energieeffizienten Fähigkeiten von BLE machen es zu einem idealen Kandidaten für Anwendungsfälle im Lieferkettenmanagement und in der Logistik. Zum Beispiel können BLE-Tracking-Tags auf Inventargegenstände gelegt werden, um ihren Standort während der gesamten Lieferkette zu verfolgen. Diese Informationen können dann genutzt werden, um die Lieferkette zu optimieren und die Logistikeffizienz zu verbessern.
Zusätzlich kann BLE dazu verwendet werden, den Zustand von Inventargegenständen, wie Temperatur oder Luftfeuchtigkeit, zu verfolgen. Diese Informationen können genutzt werden, um sicherzustellen, dass Waren in den richtigen Bedingungen aufbewahrt werden und um Verderb oder Schäden zu verhindern.
Die Anwendungen von Bluetooth Low Energy im Lieferkettenmanagement sind zahlreich und vielfältig. Mit seinem geringen Energieverbrauch und dem robusten Funktionsumfang eignet sich BLE hervorragend für eine Vielzahl von Anwendungsfällen in diesem Bereich. Mit der fortschreitenden Entwicklung der Technologie können wir weitere innovative Anwendungen von BLE im Lieferkettenmanagement und in der Logistik erwarten.
Unterschiede zwischen Bluetooth Classic und BLE
- BLE verbraucht etwa 1/10 der Energie von Bluetooth-Geräten. Dies erreicht BLE, indem es sich ständig im „Schlafmodus“ befindet, bis eine Verbindung initiiert wird.
- Wenn Geräte eine längere Reichweite benötigen, sollten sie Bluetooth verwenden, aber BLE sollte verwendet werden, wenn sie über längere Zeiträume über kürzere Entfernungen laufen müssen.
- BLE zeichnet sich durch die Übertragung kleiner und seltener Datenpakete mit geringem Energie- und Latenzverbrauch aus, während Bluetooth sich durch die kontinuierliche Übertragung großer Datenmengen auszeichnet.
- Bluetooth-Verbindungszeiten liegen bei ~100 ms, während BLE-Verbindungszeiten nur wenige ms betragen – was Verbindungen zu BLE im Vergleich zu herkömmlichen Bluetooth-Geräten erheblich schneller macht.
- BLE-Geräte können mit einer größeren Anzahl anderer Geräte verbunden werden, im Vergleich zu herkömmlichem Bluetooth.
Wie funktioniert BLE?
Die Vorteile von Bluetooth Low Energy und BLE-Beacons sind, dass für die Kommunikation keine Interaktion mit vorhandener IT-Infrastruktur erforderlich ist. Diese Geolokationstechnologie funktioniert genau sowohl im Freien als auch in Innenräumen.
BLE-Beacons ermöglichen die Verfolgung von Assets sowohl im Freien als auch in Innenräumen. Je mehr BLE-Beacons Sie drinnen installieren, desto genauer wird die Positionierung Ihres Vermögenswerts.
Es gibt zwei Optionen, ein Tracking-Gerät über BLE zu lokalisieren:
- Geobeacon (feststehender BLE-Beacon): Ein BLE-Lokationsmarker an einem festen Standort sendet seine Position über BLE aus. Das Tracking-Gerät empfängt diese Daten und meldet die Position an den Endbenutzer.
- BLE-Gateway: Das Tracking-Gerät kündigt seine Anwesenheit über BLE an ein BLE-Gateway an einem festen Standort an. Das BLE-Gateway identifiziert das Tracking-Gerät und meldet seine Position an den Endbenutzer.
Über feststehende BLE-Beacons (Geobeacons)
Geobeacons dienen als Lokationsmarker. Diese Geräte senden ein BLE-Signal aus, das Tracking-Geräte zur Identifizierung ihres Standorts verwenden. Wenn Sie Beacons an bekannten Standorten installieren, sendet der Beacon seinen Identifikator aus. Das in der Nähe befindliche Tracking-Gerät identifiziert den Sender, den Beacon, und verwendet dies, um seine Position zu bestimmen.
Mit Beacons ist keine Interaktion mit der vorhandenen IT-Infrastruktur für die Kommunikation erforderlich. Der Beacon selbst ist die minimale Infrastruktur, die installiert werden muss. Ein batteriebetriebener Beacon ist viel kostengünstiger als das Verlegen von Kabeln in Industriezonen, für die möglicherweise Prozesse gestoppt und Sicherheitsüberprüfungen durchgeführt werden müssen.
Die Batterielebensdauer ist für viele Jahre garantiert. Sie benötigen sehr wenig Energie und können problemlos in Ihre bestehende Logistikinfrastruktur integriert werden. Ein Nachteil ist, dass es etwas weniger genau ist als GPS und minimale Infrastruktur erfordert, während GPS keine benötigt.
Über BLE-Gateways
Ein alternativer Ansatz zur Lokalisierung eines BLE-Geräts besteht darin, mit BLE-Gateways zu arbeiten. Gateways werden an festen Standorten installiert und fungieren als Positionsmarker. Diese Geräte werden verwendet, um Ortungsvorrichtungen zu lokalisieren, die nicht unbedingt mit dem Internet verbunden sind. Das Ortungsvorrichtung sendet ein BLE-Signal aus, das vom Gateway empfangen wird. Das Gateway leitet die eindeutige Kennung des sendenden Geräts an die Cloud weiter, wodurch die Lokalisierung ermöglicht wird.
Wofür wird BLE verwendet?
Bluetooth Low Energy wird für viele verschiedene Anwendungen verwendet, eignet sich jedoch am besten für Anwendungen, bei denen andere Ortungstechnologien begrenzt sind, wie in Innenbereichen, wo GPS-Systeme die Positionen von Menschen, Objekten und anderen Assets nicht genau erfassen können.
Der Hauptanwendungsfall für BLE ist für Indoor-Positionierungssysteme. Indoor-Positionierungssysteme werden implementiert, um den Standort von Menschen und Vermögenswerten zu verfolgen, Produkte zu bewerben, Informationen zu teilen und die Navigation von Personen zu unterstützen.
- Vermögensverfolgung: BLE eignet sich gut, um die allgemeinen Standorte von Menschen, Geräten und Gütern in Innenbereichen zu verfolgen. Viele Produktions- und Lagerstätten verwenden BLE, um Vermögenswerte innerhalb von ihnen zu verfolgen.
- Produktionsförderung: Unternehmen verwenden BLE, um Push-Benachrichtigungen an die mobilen Geräte ihrer Benutzer zu senden, wenn sie sich in der Nähe ihrer Geschäfte befinden.
- Informationsteilung: BLE ermöglicht die Weitergabe von Informationen an Personen an einem bestimmten Ort über Sehenswürdigkeiten (POI) in ihrer Umgebung.
- Navigation: BLE wird auch verwendet, um Menschen dabei zu helfen, ihre gewünschten Ziele schneller zu finden. Dies wird in der Regel ermöglicht, indem Menschen eine spezielle mobile Anwendung installieren, um die Kommunikation zwischen ihren Geräten und BLE-Beacons in der Umgebung zu ermöglichen.
Vor- und Nachteile der BLE-Technologie
Jede Technologie hat ihre Vor- und Nachteile, und BLE bildet da keine Ausnahme. Die BLE-Lokalisationsgenauigkeit hängt davon ab, die Entfernung zu einem festen Marker zu bestimmen. Es gibt unterschiedliche Ansätze. Das Gerät kann den Standort des nächsten Markers übernehmen, Entfernungen zu allen erreichbaren Markern schätzen und Triangulation zur Bestimmung einer Position durchführen. Bei Sensolus verwenden wir einen einzigen BLE-Beacon.
Es gibt auch unterschiedliche Techniken, um die Entfernung zwischen zwei Geräten über BLE zu bestimmen. Die einfachste Methode ist die Verwendung der Signalstärke des empfangenen Signals, aber die Messung von Winkeln oder die Berechnung der Flugzeit sind ebenfalls möglich. Die Verwendung von mehreren Knoten basierend auf der empfangenen Signalstärke hat eine geringe Genauigkeit, und die Verwendung von Winkeln erfordert komplexe Hardware.
BLE erreicht einen optimierten und geringen Energieverbrauch, indem es das Radio so weit wie möglich ausschaltet und kleine Datenmengen bei geringen Übertragungsgeschwindigkeiten sendet. Und das Wichtigste ist, dass es bereits in den meisten Smartphones auf dem Markt implementiert ist.
BLE (und Bluetooth im Allgemeinen) wurde für Anwendungen mit kurzer Reichweite konzipiert, und daher ist seine Betriebsreichweite begrenzt. Es gibt einige Faktoren, die die Reichweite von BLE begrenzen:
- BLE arbeitet im 2,4-GHz-ISM-Spektrum, das stark von Hindernissen beeinflusst wird, die uns umgeben, wie Metallgegenstände, Wände und Wasser (insbesondere menschliche Körper)
- Leistung und Design der Antenne des BLE-Geräts.
- Die physische Gehäuse des Geräts.
- Geräteorientierung.
Bluetooth Low Energy in Kürze:
Pros (+)
- Genau in Innen-/Außenbereichen (abhängig von der Infrastruktur)
- Geringer Energieverbrauch (1/15 des GPS)
- Minimal erforderliche drahtlose Infrastruktur
Cons (-)
- Obwohl minimal, erfordert immer noch die Installation von Infrastruktur
- Begrenzte Reichweite
Geobeacon-Lokalisierung: Wie verwenden wir sie bei Sensolus?
Der Tracker kann ein Signal eines Geobeacons empfangen, wenn er sich in der Nähe befindet. Wenn der Standort des Geobeacons bekannt ist, wird auf der Karte ein Standort angezeigt. Geobeacons können sowohl drinnen als auch draußen platziert werden, sind jedoch ideal für den Einsatz in Innenräumen.
