IntelliREAD – Mehrdimensionale Lokalisierung von Gütern mittels eines INTELLIgenten READers
Hochfrequenztechnische Auswertungen und Verfahren ermöglichen es mittels RFID gekennzeichnete Objekte zu lokalisieren. Im Forschungsprojekt IntelliREAD wird ein intelligenter RFID-Reader entwickelt, der neben der mehrdimensionalen Ortung von Objekten dazu fähig ist, die erfassten Ortsinformationen mit hinterlegten Modellen zur Umgebung und zu Prozessen zu verknüpfen. Dadurch ist es möglich, die logistischen Prozesse selbst zu identifizieren und die somit gewonnene Transparenz zur Steigerung der Prozesseffizienz einzusetzen.
Anwendungen der RFID-basierten Objektkennzeichnung finden in den letzten Jahren zahlreich im industriellen Umfeld ihre Umsetzung, insbesondere in der Produktion und Logistik. Die Möglichkeit mehr als nur die reinen Daten zur Identifizierung auf den Funkdatenträgern abzulegen, kann zur Verknüpfung von Material- und Informationsfluss und somit zur Steigerung der Prozesstransparenz eingesetzt werden. Gleichzeitig erlaubt eine mit Ortsinformationen verknüpfte Identifizierung jetzt schon, Gegenstände im Sinne von Tracking und Tracing zu lokalisieren. Neben diesen Vorteilen eröffnen sich aufgrund der Nutzung von Funktechnologien als Basis für eine Identifikation sogar Wege zu einer höher auflösenden mehrdimensionalen Lokalisierung. Dieser Aspekt ist vor allem in Betracht auf zukünftige Entwicklungen im Kontext der Industrie 4.0 interessant, da hier die Positionsbestimmung im Raum als einer der Wegbereiter gilt.
Durch eine interdisziplinäre Kooperation von Forschungseinrichtungen des RFID Anwenderzentrums München wird im Forschungsprojekt ein System zur mehrdimensionalen Ortung mittels passiver RFID-Technologie entwickelt. Dabei werden nicht nur die technischen Möglichkeiten der Funkortung ausgereizt, sondern zusätzlich Verfahren und Algorithmen aus dem Bereich der künstlichen Intelligenz (KI) in Zusammenhang mit hochaktuellen Umgebungs- und Prozessmodellen zur Verbesserung der Lokalisierungsergebnisse angewendet. Die damit entstehenden hochauflösenden Lokalisierungsdaten ermöglichen die flexible Identifikation von Ereignissen im logistischen Prozess und ergeben eine zusätzliche Steigerung der Transparenz in logistischen Abläufen. Schematisch wird dies anhand von der Abbildung oben verdeutlicht.
Aus dem übergeordneten Ziel des Forschungsvorhabens lassen sich mehrere Teilziele ableiten:
- Entwicklung und Anwendung von Ontologien zur zuverlässigen und präzisen Modellierung der Umgebung und der vorherrschenden Prozesse
- Entwicklung einer mulitvarianten Positionsbestimmung für passive UHF-RFID-Transponder
- Steigerung der Qualität von Lokalisierungsergebnissen durch Möglichkeiten zur Selbstdiagnose
- Aufbau von KI-Methoden zur Analyse und Bewertung der zusätzlich gewonnenen Daten zur Transparenzsteigerung bei zugehörigen logistischen Prozessen
Eine schematische Darstellung des Zielsystems zum Forschungsprojekt findet sich in der Abbildung unten.
Das Vorgehen im Projekt besteht im Wesentlichen aus folgenden Schritten:
- Definition von Anforderungen und Szenarien für das Zielsystem
- Design einer Basissoftwarearchitektur zur Abbildung des Systems
- Entwurf der datenbasierten Modellierung von Vorkenntnissen
- Konzeption der multivarianten Positionsbestimmung
- Entwicklung der benötigten Hardwareplattform und Antennen
- Funktionsentwicklung zur Signalentstörung und Selbstdiagnose
- Umsetzung einer Ereigniserkennung logistischer Vorgänge
- Evaluierung der Ergebnisse durch demonstratorische Umsetzung
- Fachgebiet für Höchstfrequenztechnik (TUM)
- Lehrstuhl für angewandte Softwaretechnik (TUM)
Das Forschungsprojekt wird gefördert durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft mit der Nummer GU 427/29-1.