RTLS-Glossar für Einsteiger

Hier finden Sie die wichtigsten Begriffe aus der Beacon– und RTLS-Technologie zusammengestellt.

API: (englisch application programming interface), wörtlich „Anwendungsprogrammierschnittstelle“, meist kurz „Programmierschnittstelle“ ist ein Programmteil, der von einem Softwaresystem anderen Programmen zur Anbindung an das System zur Verfügung gestellt wird. Eine API wird beispielsweise benötigt zur An- und Einbindung von Daten, die durch eine Beacon-Infrastruktur erhoben wurden, in ein bestehendes Warenwirtschaftssystem o.ä.

Asset Tracking: meint das Nachverfolgen von Gütern und Waren im zumeist industriellen Einsatz. Auch dieses Tracking nutzt Funktechnik und das Sender/Empfänger-Prinzip. Beim Asset Tracking mit Beacon-Technologie werden die zu trackenden Gegenstände – beispielsweise bewegliches Fabrik-Inventar – mit Beacons oder einem anderen Tag ausgestattet. Moderne Tracking-Systeme setzen zunehmend auf Kombinationen verschiedener Technologien, beispielsweise RFID und Beacon-Technologie.

Bake: eigentlich Funkbake. Meint eine ortsfeste oder mobile Navigationsfunkstelle. BLE-Bake wird als Synonym für Beacon verwendet.

Beacons: Ein Beacon (deutsch Leuchtfeuer) ist ein kleiner Sender, der auf dem Bluetooth-Low-Energy-Standard Signale mit einer Reichweite von bis zu 40 Meter sendet. Beacons senden in einem bestimmten Zeitintervall ein Signal, das vom richtigen Empfangsgerät zugeordnet werden kann. In den meisten Fällen ist das Gerät ein Smartphone oder Tablet mit der passenden App. In dem Signal wird eine ID übermittelt, mit der jeder Beacon identifiziert werden kann. Inzwischen muss zwischen iBeacons (Apple) und Eddystone-Beacons (Google) unterschieden werden. Eddystone-Beacons sind im Zusammenhang mit dem sogenannten Physical Web im Gebrauch und können im Gegensatz zu iBeacons eine URL versenden. Bei sogenannten Audiobeacons ist kein physisches Device gemeint, sondern ein für das menschliche Ohr unhörbares Audiosignal. In das Signal werden ähnlich einem Wasserzeichen Informationen zum Beispiel zum Standort moduliert. Die Technologie wird deshalb auch Audiowatermarking genannt.

Blackwell: Unter diesem Namen vertreibt Favendo seine eigenen hochqualitativen iBeacons. Der Name für für die Beacons (englisch Leuchtfeuer) nimmt Bezug auf den Blackwell-Leuchtturm auf Roosevelt Island vor New York. Entwickelt und produziert werden Blackwell-Beacons nach höchsten europäischen Standards in Deutschland. Blackwell-Beacons sind in der Lage ihre Signale verschlüsselt zu senden und sind mesh-fähig.

Bluetooth: Bluetooth ist ein Industriestandard zur Datenübertragung auf kurzen Distanzen zwischen Geräten per Funktechnik. Mit Hilfe dieses Standards lassen sich Geräte auf eine Entfernung von etwa zehn Metern miteinander vernetzen. Maximale Reichweiten von 75 Metern können erreicht werden. Bluetooth meint heute im Zusammenhang mit Location-based Services immer Bluetooth Low Energy (BLE). BLE zeichnet sich im Vergleich zum klassischen Bluetooth durch einen deutlich verringerten Energieverbrauch aus. Das Betriebssystem Android unterstützt BLE ab der Version 4.3 (Mitte 2013). Apples Betriebssystem iOS unterstützt BLE seit iOS 5. BLE ist der Funkstandard mit dem Beacons kommunizieren.

Commander: Unter diesem Namen vertreibt Favendo den Software-Part seiner Gesamtlösung. Favendos Commander besteht aus Back-End, Dashboard, dem Commander-SDK und dem optionalen  MapView-SDK. Commander ist multi-mandantenfähig und kann verschiedene Apps gleichzeitig ansprechen. Das Lösungspaket umfasst außerdem eine optionale Whitelabel-App mit vorinstalliertem Map-SDK.

Deployment: Die Planung und Installation einer Beacon Infrastruktur.

Eddystone: Das Bluetooth Low Energy Beacon Profil Eddystone wurde 2015 von Google als Gegenentwurf zu Apple’s iBeacon vorgestellt. Dabei ist zu beachten, dass es sich nicht um eine Hardware, sondern um ein Softwareprotokoll, das auf Beacons aufgespielt wird, handelt. Benannt wurde das System, das als Open-Source-Programm veröffentlicht wurde und damit auf verschiedenen Plattformen eingesetzt werden kann, nach einem berühmten Leuchtturm vor der Küste Cornwalls, denn das Signal des Beacons ist genauso simpel wie das eines Leuchtturms und geht ebenfalls nur in eine Richtung. Empfangen werden kann es von allen Bluetooth-fähigen Geräten. Die Google-Lösung ermöglicht es dabei, per Beacon nicht nur eine ID sondern auch ganze Webadressen zu senden.

Fingerprinting: Eine Möglichkeit der Positionsbestimmung mittels WLAN-Infrastruktur. Anstatt die Distanz zwischen Objekten und Referenzpunkten zu ermitteln, gleicht die Fingerprint-Technik charakteristische Übereinstimmungen von Signalen wie etwa RSSI (Received Signal Strength Indication) und MAC-Adresse (Media-Access-Control) ab. Dazu wird zunächst eine als „Karte“ fungierende Datenbank mit den Charakteristika der vorhandenen WLAN-Signale an einem bestimmten Ort und zu einer bestimmten Zeit erstellt. In der Regel werden von WLAN-Routern ausgestrahlte „Broadcasts“ aufgezeichnet. Das Smartphone sendet im späteren Betrieb die innerhalb der WLAN-Infrastruktur empfangenen Signale an einen Server. Dort wird die Signalstärke mit den in der „Karte“ hinterlegten Signalstärken abgeglichen und daraufhin die Position abgeschätzt. Diese wird wiederum kontinuierlich auf das Smartphone zurückgesendet.

Firmware: Unter Firmware versteht man Software, die in elektronischen Geräten eingebettet ist. In diesem Fall ist es das „Betriebssystem“ des Beacons.

Gateway: (von englisch Durchgang) bezeichnet allgemein eine Übergabestelle und meint vor allem ein Vermittlungsgerät bei Rechnernetzen bzw. eine Komponente (Hard- und/oder Software), welche zwischen zwei Systemen eine Verbindung herstellt. Die Bezeichnung Gateway impliziert, dass die weitergeleiteten Daten bearbeitet werden. In der Beacon-Technologie fungieren beispielsweise die von Favendo eingesetzten sogenannten „Controller“, die die Beacon-Signale empfangen und an einen Server weiterleiten, als Gateways.

iBeacon: Ein Beacon (deutsch Leuchtfeuer) ist ein kleiner Sender der auf dem Bluetooth-Low-Energy-Standard Signale mit einer Reichweite von bis zu 40 Meter sendet. Beacons senden in einem bestimmten Zeitintervall ein Signal, das vom richtigen Empfangsgerät zugeordnet werden kann. In den meisten Fällen ist das Gerät ein Smartphone oder Tablet mit der passenden App. In dem Signal wird eine ID übermittelt, mit der jedes Beacon identifiziert werden kann. Es wird zwischen den Standards  iBeacons (Apple) und Eddystone-Beacons (Google) unterschieden. Eddystone-Beacons sind im Zusammenhang mit dem sogenannten Physical Web im Gebrauch und können im Gegensatz zu iBeacons eine URL versenden.

Industrial IoT: 1999 bezeichnete der britische Technologie-Forscher und Miterfinder des RFID-Chips am renommierten Massachusetts Institute of Technology (MIT), Kevin Ashton, mit dem Begriff  „IoT“ die Verbindung physischer Dinge mit einer Struktur aus virtuellen Repräsentationen. Sebastian Berg, Wissenschaftler an der RWTH Aachen, zieht dagegen das deutsche Synonym „Industrie 4.0“ vor. Während das amerikanische „Internet der Dinge“ mehr nach Produkten frage, steht bei Industrie 4.0 die Produktion im Vordergrund. Inzwischen etabliert sich für Industrie 4.0 außerdem parallel der Begriff  IIoT – Industrial Internet of Things.

Indoor-Navigation: im Englischen auch Indoor Navigation oder Wayfinding, meint das flexible Führen und Navigieren von Personen innerhalb einer Infrastruktur mithilfe eines elektronischen Ausgabegeräts. Analog zu Systemen für den Außeneinsatz wird dem Benutzer seine Route zu einem bestimmten Punkt auf einem Screen angezeigt bzw. vom Ausgabegerät angesagt.

Infrastruktur: Die Beacon-Installation in einem Gebäude oder einem definierten Areal wird gemeinhin als Beacon-Infrastruktur bezeichnet. Der Begriff umfasst die gesamte eingesetzte Software, Hardware und Firmware.

IoT: (Abkürzung für Internet of Things, deutsch Internet der Dinge), 1999 bezeichnete der britische Technologie-Forscher und Miterfinder des RFID-Chips am renommierten Massachusetts Institute of Technology (MIT), Kevin Ashton, mit dem Begriff  „IoT“ die Verbindung physischer Dinge mit einer Struktur aus virtuellen Repräsentationen. Sebastian Berg, Wissenschaftler an der RWTH Aachen, zieht dagegen das deutsche Synonym „Industrie 4.0“ vor. Während das amerikanische „Internet der Dinge“ mehr nach Produkten frage, steht bei Industrie 4.0 die Produktion im Vordergrund.

Location-based Services (deutsch: Standortbezogene Dienste) sind mobile Dienste, die unter Zuhilfenahme von positionsabhängigen Daten dem Endbenutzer für ihn in diesem Moment und an diesem Ort relevante Inhalte auf dem Smartphone bereitstellen oder Dienste anderer Art erbringen. Location-based Services kommen in vielen Branchen zum Einsatz, so im Retail/stationären Handel, im Verkehrswesen, im Tourismus und als Baustein einer erfolgreichen Digitalisierung in der Industrie 4.0.

Mesh: kurz für Mesh Beacons. Diese unterscheiden sich von „herkömmlichen“ Bluetooth Geräten dadurch, dass sie nicht mehr nur Point-To-Point-Verbindungen, etwa zwischen Smartphone und Soundbox, kennen, sondern mit dem Mesh-Netzwerk-Protokoll sogenannte Many-To-Many-Verbindungen aufbauen können. Die Datenpakete können nicht nur über ein oder zwei Geräte geleitet werden, sondern die Spezifikation der SIG für Bluetooth LE Mesh sieht 32.000 vernetzte Geräte vor. Beacons gehen damit einen weiteren Schritt weg von Retail-only-Lösungen hin zu einer echten IoT-Schlüsseltechnologie. Diese Fähigkeit, die in einer größeren Reichweite resultiert, machen Mesh Beacons extrem interessant in den Bereichen Smart Buildings und Asset Tracking.

Packet: (deutsch Paket), ein Datenpaket oder einfach „Paket“ ist in ganz allgemein eine Bezeichnung für in sich geschlossene Dateneinheiten, die ein Sender einem Empfänger (einem Beaconcontroller) sendet.

Push/Pull-Prinzip: Push bezeichnet das Prinzip von iBeacons. Pull bezeichnet das Prinzip der Eddystone-Beacons. Als Beispiel: In einer iBeacon-Installation, beispielsweise in einem mit iBeacons ausgestatteten Einkaufszentrum, werden aufgrund der Position des Empfängers bestimmte Aktionen auf dessen Smartphone ausgelöst. Ein Kunde vor einem Schuhgeschäft bekommt zum Beispiel automatisch eine Push-Nachricht mit einem speziellen, auf ihn zugeschnittenen Angebot. Voraussetzung dafür: Der Kunde hat die App des Geschäfts auf seinem Device installiert.

Im Gegensatz dazu findet der Kunde beim Pull-Prinzip vor dem Geschäft in der Nachrichtenzentrale seines Smart Device einen Hinweis auf weiterführende Inhalte im Physical Web in Form einer URL. Dies könnte beispielsweise eine spezielle Landingpage mit weiterführenden Angeboten des Schuhgeschäfts sein. Der Nutzer muss selbst aktiv werden, und den Link zur Landingpage öffnen, er muss die Inhalte „pullen“. Ein großer Vorteil liegt darin, dass die hierzu nötige App, bei iPhones der Chrome-Browser, in den allermeisten Fällen bereits auf dem Device des Users geladen ist. Eine gesonderte App des werbenden Geschäfts ist also nicht nötig.

Physical Web: Das Physical Web ist ein von Google gegen Ende 2014 als Open Source Technologie entwickelter Ansatz, der dazu dient, die physische und die Webwelt besser zu verknüpfen. Dadurch sollen Smartphone-Nutzer die Möglichkeit haben, mit Gegenständen oder Orten in ihrer Umgebung interagieren zu können, ohne dass dafür eine App nötig ist. Einer der Grundbausteine des Physical Web ist die Eddystone-URL.

Positionierung: Bezeichnet die Möglichkeit, den Standort bzw. die Position einer Person oder eines Gegenstands (Assets) festzustellen. Eine Übersicht über verschiedene Technologien, die Positionierung insbesondere in Innenräumen ermöglichen, finden Sie hier.

Positionierungsgenauigkeit: Mit BLE-Beacons ist eine Genauigkeit von drei bis fünf Metern garantiert. VLC erreicht eine Positionierung bis auf 30 Zentimeter. Welche Technologie zum Einsatz kommen soll, hängt deshalb entscheidend davon ab, was Sie mit einer Positionierung erreichen möchten.

Push Nachricht (auch Push-Benachrichtigung): Push-Benachrichtigungen sind Meldungen, die ohne das Öffnen der jeweiligen App auf dem Smartphone erscheinen. Auch in der geöffneten App können Push Nachrichten empfangen werden. Verbraucher zeigen gegenüber Marketingmaßnahmen via sog. InApp-Push eine höhere Akzeptanz.

PropTech (auch Property Tech): steht in der Definition für moderne technologische Entwicklungen und Disruption im kommerziellen Gebäudemanagement. PropTech umfasst sowohl eine Digitalisierung der Verwaltung als auch den Einsatz von Location-based Services und Sensor-Technologie in der Gebäudesteuerung.

RFID: (Radio-Frequency Identification), RFID bedeutet radio-frequency identification. Diese in der Logistik sehr anwendungsstarke Technologie ermöglicht eine automatische und berührungslose Identifikation und statische Lokalisierung. Ein RFID-System besteht aus einem Transponder und einem Lesegerät. Auf dem Transponder – auch Funketikett oder RFID-Tag – können Daten gespeichert werden. In den RFID-typischen Anwendungen wie Zugangskontrollen oder im Lager- und Logistikbereich liegt die Reichweite typischerweise bei 0,5 bis drei Metern.

SDK: Ein Software Development Kit (SDK) ist eine Sammlung von Programmcode(-bestandteilen). Diese Programmcodebestandteile können in bereits bestehende Programme integriert werden. Die Services von Favendo (Asset Tracking, Proximity-Marketing, Positionierung/Navigation, Analytics) können als SDK schnell und unkompliziert in Drittsysteme integriert werden.

Standortbezogene Dienste: (englisch Location-based Services) sind mobile Dienste, die unter Zuhilfenahme von positionsabhängigen Daten dem Endbenutzer für ihn in diesem Moment und an diesem Ort relevante Inhalte auf dem Smartphone bereitstellen oder Dienste anderer Art erbringen. Standortbasierte Dienste kommen in vielen Branchen zum Einsatz, so im Retail/stationären Handel, im Verkehrswesen, im Tourismus und als Baustein einer erfolgreichen Digitalisierung in der Industrie 4.0.

Solution Provider: Unternehmen wie Favendo stellen nicht nur Hardware zur Verfügung, sondern entwickeln in Zusammenarbeit mit dem Kunden maßgeschneiderte Lösungen für ein bestimmtes Problem. Und dies auf Basis der jeweils geeignetsten Technologie. Bei der Wahl des Providers sollte deshalb auf sensor-agnostische Lösungen geachtet werden. D.h. dass dem Provider mehr als eine Standard-Technologie zur Verfügung steht und er gegebenenfalls verschiedene Sensoriken in seiner Lösung kombinieren kann.

Tag (sprich Täg): In diesem Zusammenhang ein an einem Objekt angebrachter Beacon oder anderer (Funk)-Sender.

UUID: Die UUID (Universally Unique Identifier) ist ein in der Softwareentwicklung gängiger Standardidentifikator. Mit Hilfe der UUID können alle Beacons eines Netzwerks identifiziert werden. Beispielsweise werden unter der UUID alle Beacons unter der Kontrolle eines bestimmten Betreibers von Einkaufszentren zusammengefasst. Die Major-ID bezeichnet dann alle Beacons innerhalb eines bestimmten Einkaufszentrums, die Minor-ID einen ganz bestimmten Beacon innerhalb des Einkaufszentrums.

VISIBLE LIGHT COMMUNICATION (VLC): VLC wurde von Philips Lighting zur Marktreife entwickelt. Das System kommt in verschiedenen Supermärkten in Frankreich und Deutschland zum Einsatz. Philips nennt die Positionierung via Lichtsignale Indoor Positioning System (IPS). Das IPS nutzt LED-Leuchten zur lokalen Navigation und Informationsübertragung. Deren Lichtsignale übertragen eine für jede Leuchte individuelle Codierung, die für die Smartphone-Kamera, nicht aber für das menschliche Auge wahrnehmbar ist. Ähnlich wie beim Navigieren mittels GPS kann die App aus den empfangenen Signalen der Leuchten die jeweils aktuelle Position des Smartphones auf 30 Zentimeter genau bestimmen und mit den Zielkoordinaten abgleichen. Dazu ist weder eine WLAN- noch eine Mobilfunk-Verbindung erforderlich. Damit die Technik zur Navigation genutzt werden kann, muss allerdings eine ständige „Sichtverbindung“ zwischen Handykamera und Lichtquelle bestehen. Der Datenstrom ist bei reiner VLC zudem eine Einbahnstraße. Das bedeutet, dass keine Daten über Kundenbewegungen gewonnen werden können. Philips ist deshalb dazu übergegangen, VLC mit Bluetooth-Technologie zu kombinieren.

Neben weiteren Location-based Services ist es in dieser Kombination möglich, trotz unterbrochener Sichtverbindung – wenn das Handy beispielsweise in der Tasche ist – zu positionieren und zu navigieren. Aufgrund der hohen Positionierungsgenauigkeit lässt sich mit VLC/IPS erstmals eine regal- und produktgenaue Navigation verwirklichen, wie sie besonders im Lebensmitteleinzelhandel nötig ist.

WLAN: Die Abkürzung für Wireless Local Area Network bezeichnet ein lokales Funknetz zur Datenübertragung.  WLAN kann auch zur Positionierung genutzt werden. Die Genauigkeit der Positionierung liegt bei fünf bis 15 Metern. Unter Idealbedingungen wäre eine auf 0,5 m genaue Ortung möglich. Diese werden allerdings in der Praxis nie erreicht.

Bei der Positionierung per WLAN misst der Empfänger (Smartphone, Tablet) die Signalstärke einer Vielzahl von im Gebäude positionierten Hotspots. Durch Trilateration und/oder Fingerprinting wird daraus die Position ermittelt. Der größte Vorteil dieser Technologie ist, dass eine WLAN-Infrastruktur – bestehend aus Accesspoints und beispielsweise netzwerkfähigen Geräten wie WLAN-fähigen Kassensystemen – in vielen Fällen bereits vorhanden ist und keine neue Infrastruktur aufgebaut werden muss. Zusätzlich ist auch ein Log-in nicht notwendig, da ja nur die Signalstärke gemessen wird.

Dieser unbestreitbare Vorteil wird jedoch von zahlreichen Nachteilen überwogen. So wird die Ortung via WLAN von Endgeräten ab iOS Version 4.3 nicht unterstützt. Inzwischen ist bereits die Betriebssystemversion 11 aktuell. Eine hohe Zahl von Nutzern ist also bereits durch die technischen Voraussetzungen ausgeschlossen. Die Kalibrierung der Positionsbestimmung muss zudem über Referenzmessungen im Vorfeld erfolgen, was eine Installation extrem aufwändig macht. Das Smartdevice orientiert sich bei einer Indoornavigation unter anderem an der Stärke der WiFi-Signale (Received Signal Strength Indication, kurz RSSI). Bereits menschliche Körper erweisen sich bei dieser Methodik als signifikante Störfaktoren. Dies liegt an dem hohen Wasseranteil eines Körpers (über 70%) und der Resonanzfrequenz des Wassers, die bei ca. 2,4GHz liegt, der Frequenz, mit der auch viele drahtlose lokale Netzwerke betrieben werden.


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