Welche Technologien eignen sich für das Management von Mehrweg-Objekten?

Serialisierung

Unter Serialisierung versteht man die eindeutige Kennzeichnung von Objekten. Dazu erhält jedes Objekt eine eindeutige Seriennummer, meist in Form eines Barcodes. Wir empfehlen hier die Kombination aus 1D-Barcode für klassische Laserscanner, 2D-Barcode für Kamerasysteme (s. Bildverarbeitung) und Klarschrift für das menschliche Auge. Durch die eindeutige Kennzeichnung können dem Objekt Zustände, z.B. voll, leer oder defekt, zugeordnet werden. Zudem ist es möglich, präzisere Kennzahlen als bei der Mengenbuchung automatisch zu ermitteln. Hierzu zählt z.B. die Lebensdauer, die Anzahl der Reparaturen je Objekt und Umlaufzeiten je Lieferant oder Kunde. Auf den ersten Blick stellt die Serialisierung keine wirklich neue Technologie dar. Dennoch findet sie aktuell nur bei einem Bruchteil der Mehrweg-Objekte Anwendung.

RFID

RFID steht für Radio-Frequency Identification und ist ein Sonderfall der Serialisierung. Hierbei ist die Seriennummer nicht in einem Barcode kodiert, sondern in einem Funk-Tag. Zur Erfassung muss der Tag in der Nähe der Antenne des Lesegerätes sein. Dieses erzeugt ein elektromagnetisches Feld, aus welchem der RFID-Tag Energie bezieht, um damit seine Seriennummer zurückzusenden. Diese wird anschließend wieder von den Antennen des Lesegerätes gelesen und via Middleware an ein System weitergegeben. Ein RFID-Tag kann so auch passiv, d.h. ohne eigene Energieversorgung, gestaltet werden. Die größten Vorteile von RFID sind die Möglichkeit zur Erfassung im Pulk sowie die kontaktlose Identifikation. So können dutzende Tags gleichzeitig gelesen werden und es muss keine Sichtverbindung zum Tag bestehen. Allerdings funktioniert dies nicht bei allen Materialien: Metalle reflektieren die elektromagnetischen Wellen und sorgen so für die Abschottung von Tags, was zu unerwünschten Lesungen an Nachbartoren führen kann. Flüssigkeiten hingegen absorbieren die Wellen und reduzieren dadurch die Lesedistanz.  

Digital Link

Eine weitere Technologie ist der Digital Link, welcher insbesondere während der Coronapandemie eine große Verbreitung gefunden hat.

Dabei wird neben der Seriennummer auch eine Website in den 2D-Barcode, meistens ein QR-Code,

kodiert. Dadurch kann die Seite von jedem Smartphone geöffnet werden, ohne einen Login oder eine App zu benötigen. Auf der Website können Eingaben gemacht werden und zudem der Standort des Smartphones erfasst werden. Bislang wird diese Technologie jedoch noch nicht bei Mehrweg-Objekten eingesetzt. Und das, obwohl sich so die Möglichkeit bietet, mit jedem Smartphone auf der Welt, ganz ohne App oder Login, Daten zu generieren. So kann z.B. einfach der Defekt eines Ladungsträgers oder ein voller Müllcontainer gemeldet werden. Durch die Lokalisierung des Smartphones wird zudem direkt auf den entsprechenden Standort gebucht.  

Internet of Things (IoT)

Zum Thema IoT könnte man einen eigenen Beitrag verfassen, da es sich hierbei um einen Sammelbegriff für Technologien handelt, die aktiv Informationen übertragen. An dieser Stelle werden daher nur aktive IoT-Tracker betrachtet. Diese funktionieren entweder im Mobilfunknetz (z.B. Telekom oder Vodafone) oder in proprietären Systemen (z.B. LoRa). Im ersten Fall wird eine eSIM-Karte eingesetzt und eine monatliche Nutzungsgebühr wird fällig. Im zweiten Fall wird keine Nutzungsgebühr erhoben, dafür sind aber eigene Antennen notwendig und man erhält somit keine flächendeckende Netzabdeckung. Diese Lösung ist daher für eine begrenzte Anzahl eigener und Kundenstandorte interessant. Neben dem Funkmodul bestehen die Tracker noch mindestens aus einem Chip, einer Batterie und Sensoren. Die gängigsten Sensoren sind dabei Bewegungssensoren, so genannte Schock-Sensoren, und Temperatursensoren. Es existieren unzählige verschiedene IoT-Tracker, die alle je nach Use Case eine Daseinsberechtigung haben. Daher arbeitet die Logistikbude mit einem offenen Schnittstellen-Ansatz, durch den schnell die unterschiedlichsten Tracker angebunden werden können.  

Blockchain

Auf keine andere Technologie werden wir so häufig angesprochen, wie auf die Blockchain-Technologie. Stark vereinfacht werden dabei Daten in Blöcke hintereinander geschrieben, also laufend fortgeschrieben, und am Ende jedes Blocks eine Prüfsumme berechnet.

Diese Blöcke werden parallel an sehr vielen Orten gespeichert, den so genannten Nodes. Sobald auf einem Node Daten verändert werden, fällt dies sofort auf, da dort die Prüfsumme eine andere ist als auf allen anderen Nodes. Damit entsteht eine Datensicherheit auch ohne eine zentrale Instanz, welche die Daten verwaltet. Allerdings müssen die Nodes von jeder Partei betrieben werden, wodurch zum einen Aufwand und zum anderen ein hoher Energiebedarf entsteht. Zudem ergibt es bei dem von uns gewählten Out-of-the-box-Ansatz wenig Sinn, da dabei alle Nodes in einem System liegen würden.  

Künstliche Intelligenz (KI)

Spätestens durch OpenAI bzw. ChatGPT ist die KI-Technologie in der Wahrnehmung der breiten Masse angekommen. Im Unterschied zu klassischen Algorithmen werden hierbei Netze trainiert, um automatisch Muster zu erkennen und so ein Selbstlernen zu ermöglichen. Dazu werden zunächst viele Daten benötigt, die anschließend mit weiteren Informationen angereichert werden, das sogenannte Labeling, und so zum Training des Netzes genutzt werden. Der wichtigste Unterschied zu klassischen Algorithmen ist hierbei, dass sich das Netz selbst bildet, anstatt von einem Menschen designt zu werden. Die Anwendungsmöglichkeiten sind sehr vielfältig und reichen von Texterkennung & -generierung über Spracherkennung bis hin zu Robotik. Auch bezogen auf Mehrweg-Objekte bieten sich hier zahlreiche spannende Anwendungsfälle, wie z.B. das Forecasting oder die Erkennung von Objekten.  

Bildverarbeitung

Im Umfeld von Mehrweg-Objekten kommt Bilderkennung insb. zur Erkennung des Mehrweg-Typs, z.B. Europalette, und zur Optimierung der Erfassung von Barcodes zum Einsatz. Insbesondere die Kombination von Bildverarbeitung und Künstlicher Intelligenz, das so genannte Vision Learning, verspricht großes Potenzial. Dadurch ist es möglich, Paletten auf einem Foto zu wählen, verschiedene Behältertypen auf Bildern zu unterscheiden oder eine Vielzahl von Barcodes in einem Stapel gleichzeitig auszulesen.

Durch Letzteres wird eine optische Pulkerkennung möglich, d.h. ein Foto genügt, um eine Vielzahl von Barcodes auszulesen. Spannend ist hierbei zudem, dass die Erfassungsqualität dank Künstlicher Intelligenz mit jedem weiteren Foto besser wird.  

UX-Design

UX steht für User Experience und bezeichnet die Gestaltung der Nutzererfahrung. Damit ist es keine eigentliche Technologie gemeint, sondern die Art und Weise wie Software gestaltet ist. Wir haben diesen Punkt dennoch einzeln aufgeführt, da man noch viel zu häufig beobachtet, dass insb. in Europa Software nur nach Preis und Funktionen eingekauft wird. Es wird also bspw. abgefragt, ob die Software eine App besitzt oder Stammdaten eingetragen werden können, nicht aber wie dies optisch und in der Nutzerführung gestaltet ist. Dies führt in der Praxis dann dazu, dass Unternehmenssoftware kompliziert zu bedienen ist und Mitarbeiter*innen geschult werden müssen.

Cloud Computing

Beim Cloud-Computing wird eine Software nicht auf lokalen Rechnern oder Servern (= On-Premises) betrieben, sondern auf über das Internet angebundenen Servern an einem anderen Ort. Häufig wird hierbei auf einen großen Dienstleister, wie z.B. Microsoft Azure, Amazon AWS oder Telekom OTC, zurückgegriffen. Dadurch können die Daten an mehreren Orten gespiegelt gespeichert werden, was die Datensicherheit erhöht. Wenn also bspw. das Rechenzentrum in Frankfurt einen Schaden erleidet, liegen die Daten noch sicher in Stockholm und Madrid. Zudem besitzen die großen Anbieter entsprechende Teams zur Sicherung der Cloud-Infrastruktur. Darüber hinaus können beim Betrieb einer Software in der Cloud Aktualisierungen live ausgespielt werden, ohne dass es Installationsaufwand in den Unternehmen gibt. Durch Skaleneffekte ist der Betrieb zudem deutlich günstiger als mit eigenen Servern.

Im nächsten Blog werden die hier beschriebenen Technologien zu denen im untersuchten grundsätzlichen Prinzipien in Bezug gesetzt. Dadurch wird die Frage beantwortet, welche Technologien sich für welches Prinzip eignen.  

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