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Neue Technologien versprechen eine neue Generation von Anwendungen

u-blox_Connected Food

Positionierung mit hoher Präzision, LPWA (Low Power Wide Area), Mesh‑Netzwerke für die Kurzstrecke und Edge Intelligence versprechen, das Anwendungsspektrum des IoT im Lebensmittelsektor und darüber hinaus zu erweitern.

Wenn die Daten der primäre Antriebsfaktor für die industrielle Digitalisierung sind, so stellen die Technologien, die für das Sammeln, Übertragen, Speichern und Verarbeiten der Daten erforderlich sind, die wichtigsten Voraussetzungen dafür dar. Dies gilt auch für den Lebensmittelsektor. Vom Bauernhof, dem Feld oder der Plantage über die gesamte Liefer- und Produktionskette bis hin zum Einzelhandel – auch bis in unsere Haushalte – gilt: Bei der Digitalisierung geht es immer um die Erfassung von Daten, Analysen am Übergang zum Netzwerk oder in der Cloud, und um die Nutzung der Daten zur Optimierung der Entwicklung. Verbesserungen bei der Qualität der Daten und bei den Technologien zur Erfassung, Übertragung und Analyse der Daten führen in der Regel zu verbesserten Prozessen. In einigen Fällen können sie jedoch völlig neue Anwendungen ermöglichen und ganz neue Märkte erschliessen.

Die neueste Generation der Positionierung mit hoher Präzision tut genau das und nutzt Multi‑Band‑GNSS (Global Navigation Satellite Systems) in Kombination mit GNSS‑Korrekturdaten. Durch die drastische Senkung der Gesamtkosten der Technologie wird die Positionierung mit hoher Präzision nicht nur für einen breiteren Markt zugänglich, sondern ebnet auch den Weg für die Entwicklung neuer, autonomer Lösungen. Ob autonome landwirtschaftliche Fahrzeuge oder unbemannte Lieferdrohnen, die kleine, leichte und kostengünstige Technologie der Positionierung mit hoher Präzision liefert zuverlässig Positionierungsgenauigkeiten bis auf wenige Zentimeter. Hat das weitreichende Konsequenzen? Ja, natürlich, es wird die Spielregeln komplett verändern.

Die Kosten für die Übertragung von Daten per Mobilfunk und die Hardware stellten lange eine Hürde für die Bereitstellung umfangreicher drahtloser Sensornetzwerke dar. Mit einer verbesserten geografischen Abdeckung, kostengünstiger Hardware und bezahlbaren Datentarifen sowie einer Batterielaufzeit von mehr als 10 Jahren in einigen Anwendungsfällen überwindet die neueste Generation lizenzierter Low‑Power‑Wide‑Area‑Netzwerke, darunter LTE‑M und NB‑IoT (Narrowband IoT) diese Einschränkungen rasch. Anfangs werden Anwendungsgebiete wie die Nutzpflanzenüberwachung, die Nutztierüberwachung und die Fahrzeugortung von diesen Technologien profitieren.

Mesh‑Netzwerke bieten Möglichkeiten, drahtlose Sensornetzwerke effizient zu skalieren. Dazu werden Nachrichten im Netzwerk über einzelne Knoten weiter übertragen, wodurch die Reichweite gesteigert wird und vielfältige Anwendungen von Bewässerungsnetzwerken über intelligente Verarbeitungsbetriebe bis hin zu vernetzten Supermärkten möglich werden. Standardisierte Plattformen wie Bluetooth® Mesh sorgen dafür, dass Geräte auch dann interoperabel sind, wenn sie von verschiedenen Herstellern stammen. Durch die Einbindung von Knoten, die Informationen mit Hilfe von Mobilfunknetzen übertragen können und sogenannte Kapillarnetzwerke bilden, können Mesh‑Netzwerke zu Cloud‑basierten Anwendungen erweitert werden.

Aufgrund der riesigen Datenmengen, die sie erzeugen, würden viele IoT‑Anwendungen in einen Engpass geraten: die Bandbreite. Edge Computing, eine weitere technologische Innovation, bietet eine Lösung für dieses Problem. Anstatt alle gesammelten Daten zur Analyse in die Cloud zu streamen, übernehmen intelligente Sensoren, Gateways oder ein lokaler Server einen Teil der Analysen und übertragen nur einen zusammengefassten Wert, wie beispielsweise einen Durchschnitt, eine Warnmeldung oder eine Nachricht an die Cloud. Algorithmen des maschinellen Lernens, die am „Rand“ (engl.: Edge), d. h. vor der Übertragung von Daten in die Cloud, laufen, können Ausreisser und andere unnormale Verhaltensweisen erkennen, die dem Landwirt, Betriebsleiter oder Filialleiter bekannt sein sollten.

Lesen Sie mehr über das IoT für Lebensmittel in U, dem Magazin von u‑blox.