Track and Trace: Die Studie des Fraunhofer IAO

Track and Trace bedeutet ins Deutsche übersetzt „Sendungsverfolgung“ – ein Begriff, den jeder, der regelmäßig Produkte über das Internet bestellt, kennt. Logistikunternehmen wenden Track and Trace alltäglich an, sodass das Modell gerade im KEP-Bereich schon heute nicht mehr wegzudenken ist. Nachfolgend befassen wir uns im Speziellen mit den verschiedenen Objekterfassungsmethoden und der diesbezüglichen Studie des Fraunhofer IAO.

Autor: Thomas W. Frick, 10.09.2019, Thema: Track and Trace Studie

Kurzüberblick: Die Studie zum Thema Track and Trace

Das Forschungsteam des Fraunhofer Instituts für Arbeitswirtschaft und Organisation, kurz IAO, veröffentlichte im März 2019 die Studie „Track and Trace Technologien im Überblick“. Das Ziel dieser Kurzstudie lag in der Identifikation, Strukturierung, Darstellung und Bewertung unterschiedlicher Methoden der Objekterfassung und der Beschreibung möglicher Anwendungsgebiete. Der Fokus wurde dabei unter anderem auf den Reifegrad der Technologien und deren Bedeutung für die Entwicklung logistischer Zustell- und Liefervorgänge gesetzt. Daher ist diese Studie von Interesse für sämtliche Branchen, in denen der Transport und die Bewegung von Waren eine Rolle spielt – allen voran natürlich für die Logistikbranche.

Hinweis: Unsere Berichte sind oft sehr ausführlich. Daher bieten wir an dieser Stelle eine Zusendung des Artikels im PDF-Format zur späteren Sichtung an. Nutzen Sie das Angebot um sich die Praxis-Impulse in Ruhe durchzulesen, Sie können hierfür auch einfach auf das PDF-Symbol klicken.

Die zentralen Track and Trace Objekterfassungsmethoden

Mit dem Begriff Objekterfassungsmethoden werden sämtliche technologischen Ansätze zusammengefasst, die sich auf die Objekterkennung, die Objektverfolgung und die Kommunikation zwischen Objekten und Objekten, sowie zwischen Objekten und Menschen beziehen. Grundlegend lassen sich im Hinblick auf die Funktionsweise vier verschiedene Objekterfassungsmethoden unterscheiden:

Optoelektronische Verfahren

Die Optoelektronik dient als Schnittstelle zwischen elektronischen und optischen Komponenten. Dabei werden digitale Daten in Lichtsignale umgesetzt und Lichtsignale im Umkehrschluss in digitale Daten. Man kennt dieses Verfahren beispielsweise von der Supermarktkasse, an der Barcodes von Produkten mit dem Lasergerät abgelesen werden. Generell sind optoelektronische Elemente in der Lage, Informationen aus Farben, Reflexen, Umrissen, Formen oder eben Bar- oder Punktcodes zu erkennen und zu speichern. Das funktioniert folgendermaßen: Scanner oder Kameras beleuchten das Objekt und empfangen das Licht, das per Reflexion zurückkommt. Auf diese Weise wird die dahinterliegende Information „sichtbar“ und kann abgerufen werden.

Sender-Empfänger-Systeme

Sender-Empfänger-Systeme, die auch Radiofrequenz-Identifikatoren (kurz RFID) Systeme genannt werden, arbeiten mit digitalen Signalen, welche die Kommunikation zwischen einem Sender und einem Empfänger möglich machen. Die Informationen werden hier über elektromagnetische Wellen ausgetauscht, was meist mittels Mikrochips oder Antennen geschieht. Während funktionierende optoelektronische Systeme einen Sichtkontakt zwischen Zeichen und Kamera voraussetzen, ist dieser bei den RFID-Systemen nicht zwingend erforderlich.

Real Time Location Systems

Real Time Location Systems, kurz RTLS, kommen ganz ohne räumliche Nähe von Sender und Empfänger aus. Stattdessen sind beide Elemente ununterbrochen miteinander verbunden, sodass ein kontinuierlicher Austausch stattfindet. RTLS kommen vor allem im Hinblick auf die Objektverfolgung in Echtzeit zum Einsatz und auch GPS-Navigationssysteme, sowie WiFi- oder Bluetooth-Anwendungen funktionieren nach diesem Prinzip.

 

 

 

 

 

Blockchain Technologien

Die Blockchain Technologien heben sich enorm von optoelektronischen Verfahren, RFID-Systemen und RTLS ab: Die Methode steht in keinem physischen Zusammenhang, sondern arbeitet ausschließlich im digitalen Raum. Ein Objekt und dessen Zustand wird nicht greifbar erfasst, sondern mit einer digitalen Identität ins Blockchain-Netzwerk eingepflegt. Blockchain Technologien stellen im Alleingang also keine direkte Methode zur Objekterfassung dar, können aber als wertvolle Ergänzung der digitalen Objektverfolgung angesehen werden. Hierfür können Transaktionen innerhalb des Netzwerks als Ereignisse – zum Beispiel in Bezug auf den Aufenthaltsort eines Objekts – definiert werden.

Studienergebnisse: Track and Trace in Gegenwart und Zukunft

Die Studie des Fraunhofer IAO beinhaltet eine Auswertung, welche die Betrachtung aller vier zentralen Objekterfassungsmethoden unter verschiedenen Aspekten, zum Beispiel den damit verbundenen Kosten, dem Reifegrad, der Verbreitung, der Flexibilität und der Fehleranfälligkeit, umfasst. Die wichtigsten Ergebnisse haben wir für Sie zusammengefasst:

Optoelektronische Verfahren

Optoelektronische Verfahren punkten mit einer großen Eignung für Indoor Anwendungen, einer hohen Genauigkeit und einem vergleichsweise geringen Kostenaufwand. Die Studie kommt zu dem Schluss, dass die Barcodes auch in Zukunft das meistgenutzte Element optoelektronischer Verfahren bleiben werden. Dabei werden 2D-, 3D- und 4D-Codes vermutlich immer häufiger zum Einsatz kommen. Ein Entwicklungspotenzial wird im Zusammenhang mit Virtual und Augmented Reality gesehen, sodass sich künftig weitläufige neue Einsatzgebiete optoelektronischer Verfahren entwickeln könnten.

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RFID-Systeme

Genau wie optoelektronische Verfahren, sind auch die RFID-Systeme bereits gut ausgereift. Im direkten Vergleich sind sie in der Lage, mehr Informationen zu speichern und lassen sich zudem automatisiert einsetzen. Sender-Empfänger-Systeme eignen sich sowohl für Indoor, als auch für Outdoor Anwendungen, sind dabei aber nur geringfügig weniger anfällig für Fehler, als optoelektronische Verfahren.

RTLS

Je nach Mittel der Wahl – zum Beispiel UWB, ZigBee, GPS und WiFi – unterscheiden sich auch die Vor- und Nachteile, beziehungsweise deren Ausprägung, von Real Time Location Systems. Gemeinsam ist sämtlichen Möglichkeiten ein hoher Automatisierungsgrad und ein beträchtlicher Kostenaufwand.

Blockchain Technologien

Laut Studie ist das Potenzial von Blockchain Technologien in Bezug auf die Objekterfassung und -verfolgung vor allem in Kombination mit IoT Anwendungen zu finden. Universelle Eignung, Automatisierungsgrad und Reichweite, sowie der hohe Informationsgehalt und die geringe Fehleranfälligkeit sprechen für den Einsatz von Blockchain Technologien. Da diese Methoden bis dato allerdings noch recht wenig verbreitet sind und auf diesem Einsatzgebiet noch in den Kinderschuhen stecken, werden vermutlich noch einige Jahre ins Land ziehen, bevor Blockchain Technologien hier standardmäßig eingesetzt werden können.