Genaue und zuverlässige Ortung von Objekten in Fabrikhallen ermöglicht das System von Kinexon. - Bild: Kinexon

Genaue und zuverlässige Ortung von Objekten in Fabrikhallen ermöglicht das System von Kinexon. - Bild: Kinexon

Eine der genialsten Erfindungen der letzten Jahrzehnte sind ohne Zweifel Satellitennavigationssysteme wie das GPS. Sie haben aber zwei gravierende Nachteile: Die Genauigkeit liegt nur bei rund 10 m und sie funktionieren nur im Freien. Damit ist GPS für Anwendungen in der Industrie kaum geeignet.

Grund genug für clevere Tüftler, sich Gedanken über ein hochgenaues 'Indoor-GPS‘ zu machen. Denn die genaue Ortung von Bauteilen, Flurförderfahrzeugen und Werkern eröffnet der Industrie ganz neue Möglichkeiten: Nichts geht mehr verloren, Routen und Auslastung von Flurförderfahrzeugen oder fahrerlosen Transportsystemen können optimiert werden. Und der Phantasie sind gerade in kommenden Zeiten des 'Internet of Things‘ kaum Grenzen gesetzt.

FTS: Eine Flotte Weasel

Kinexon entwickelt Indoor-Ortungssysteme

Eines der vielversprechendsten Indoor-Ortungssysteme hat die Münchner Firma Kinexon entwickelt. Es funktioniert ganz ähnlich den Satellitennavigationssystemen: Als Satelliten dienen sogenannte Anker, die im Innern der Fabrikhalle angebracht werden. Deren Position wird beispielsweise den Hallenplänen entnommen und ist somit bekannt. Empfänger sind kleine und nur 15 g leichte Tags, die an alle möglichen Objekte angebracht werden können.

Deren Positionsbestimmung erfolgt ähnlich wie bei GPS über Trilateration der Funksignale. Aber nicht nur die Position im Raum wird erfasst: Auch die Ausrichtung der Tags im Raum wird bestimmt. Dargestellt werden Position und Ausrichtung der mit ags versehenen Objekte dann über eine webbasierte Applikation auf beliebigen Endgeräten.

Navigationssystem von Kinexon bietet viele Vorteile

Solche Indoor-Navigationssysteme gibt es bereits von anderen Anbietern. Sie basieren aber oftmals auf WLAN-Signalen und haben eine Genauigkeit zwischen 5 und 25 m. Und hier spielt das System von Kinexon seinen entscheidenden Vorteil aus: Die Genauigkeit liegt bei unter 10 cm. Aber es gibt noch einen weiteren Vorteil: Im Gegensatz zu WLAN-basierten Systemen entfällt bei dem System von Kinexon die kostenintensive Verkabelung der Referenzstationen.

Die Anker des Kinexon-Systems benötigen lediglich die Stromversorgung und sind dabei nur wenige Zentimeter groß, leicht und spritzwassergeschützt. Alles andere geht über verschlüsselte Funksignale. Die Reichweite der Anker beträgt im Freien bis zu 120 m. Innerhalb von Gebäuden liegt die Reichweite je nach Dichte des Maschinenparks oder anderer Objekte zwischen 40 und 80 m.

Das muss dann durch eine höhere Dichte an Ankerpunkten aufgefangen werden. Innerhalb von offenen Hallen ist die Reichweite höher als z. B. im dicht mit Großmaschinen ausgestatteten Presswerk eines Automobilbauers.

System ist präzise, einfach und intelligent

Die Installation ist denkbar einfach und kann ohne große Schulungen vorgenommen werden. Zwei Anker dienen als Referenz und alle weiteren Anker initialisieren ihre Position selbstständig. Interessant ist auch, dass sich über die Schnittstelle des Sensors weitere Daten über zusätzliche Schnittstellen mitschicken lassen. Das funktioniert sogar bidirektional und ist angesichts knapper Frequenzen ein echter Pluspunkt.

Eine solche Zusatzinformation könnte beispielsweise der Beladungszustand eines Flurförderfahrzeugs oder die Freigabe eines Schraubers sein. Diese Daten werden in einer eigenen Softwareapplikation weiterverarbeitet und lassen sich beispielsweise auf einem Tablet darstellen. "Unser System ist präzise, einfach und intelligent“, bringt es Geschäftsführer Dr. Oliver Trinchera auf den Punkt. Sein Unternehmen bietet dabei nicht nur die Positionserfassung: "Wir beschäftigen uns auch intensiv mit der Analyse und Auswertung der Daten“, erklärt Trinchera.

Dabei hat Kinexon namhafte und kompetente Partner und arbeitet zusammen mit der DLR, der ESA, der TU München und Intel.

Das große Geheimnis des Kinexon-Systems ist die Stabilität gegenüber Störsignalen. Und die gibt es gerade in Fabrikhallen zuhauf: Abschattungen, Signal-Mehrwegeausbreitungen, Störsignale von Maschinen und Anlagen oder Reflektionen durch metallische Gegenstände. Das alles führt dazu, dass herkömmliche Funksignale sich kaum eignen. Es gibt auch keine Interferenzen mit den vorherrschenden WLAN-Systemen. "Unser System kann somit auch zur Kommunikation genutzt werden“, erklärt Trinchera.

Video: Kinexon bei den X-Games