Wie funktioniert Indoor-Ortung für Notsignal-Geräte?

Wie funktioniert Indoor-Ortung für Notsignal-Geräte?

Personen-Notsignal-Geräte müssen im Notfall in der Lage sein, den Unfallort genau zu bestimmen und diesen an Notfallkontakte zu übermitteln. Nur so kann frühzeitig Hilfe am Einsatzort eintreffen und effektiv geholfen werden, denn im Notfall zählt jede Sekunde.  

Schwierigkeiten ergeben sich in Gebäuden, großen Hallen mit dicken Betonwänden und Metalldächern, aber auch bei der Ortung auf verschiedenen Stockwerken. GPS-Signale werden hier aufgrund des fehlenden Sichtkontaktes zu den GPS-Satelliten abgedämpft und verzerrt. Dadurch wird der Standort nur ungenau oder sogar gar nicht ermittelt. Um dieses Problem zu vermeiden, sollten Unternehmen über die verschiedenen Systeme der Indoor-Ortung aufgeklärt sein.

Arbeitgeber schützen so nicht nur die Mitarbeitenden im Notfall, sondern sie kommen auch ihren gesetzlichen Verpflichtungen im Rahmen der § 25 Unfallverhütungsvorschrift Grundsätze der Prävention (bisher: BGV A1) nach. Demnach haben Arbeitgeber dafür zu sorgen, Meldeeinrichtungen zur Verfügung zu stellen, damit im Notfall unverzüglich Hilfe an den Unfallort geleitet werden kann.  

Was versteht man unter dem Begriff Indoor-Ortung?

Indoor-Ortung bezieht sich auf die Lokalisierung von Objekten oder Personen innerhalb eines Gebäudes. Für das betriebliche Notfallmanagement ist die Indoor-Ortung besonders wichtig, da Arbeiter:innen oft nicht im Freien, sondern in geschlossenen Räumen arbeiten. Auch wenn die Arbeit nur teilweise im Inneren eines Gebäudes verrichtet wird, sollte ein auf das Unternehmen abgestimmtes Indoor-Ortungssystem verwendet werden.

In komplexen, mehrstöckigen Gebäuden, wie Messehallen, Industrieanlagen oder Einkaufszentren arbeiten Mitarbeiter:innen nicht immer in Sicht- und Rufweite zu Anderen. Ereignet sich ein Unfall, so sind sie auf sich allein gestellt und haben niemanden, der schnell Erste Hilfe leisten kann.

Systeme zur Indoor-Ortung ermöglichen die Ortung von Mitarbeiter:innen auch im Inneren von Gebäuden. Nicht nur für den Arbeitsschutz ist die Indoor-Ortung sinnvoll. Auch in Produktionsbetrieben und in der Industrie zählt die Indoor-Ortung von Personen und Betriebsmitteln bereits zu einer wichtigen Technologie, da so auch interne logistische Prozesse optimiert werden können.

Welche Indoor-Ortungssysteme werden häufig genutzt?

Basierend auf der erforderlichen Genauigkeit der Positionsbestimmung, auch Granularität genannt, können sich Unternehmen für unterschiedliche Ortungsverfahren entscheiden. Wir geben Ihnen einen Überblick über die meistgenutzten Indoor-Ortungssysteme.

Satellitenortung (GNSS)

GNSS ist ein Sammelbegriff für globale Satellitensysteme wie GPS (USA), GLONASS (Russland), Galileo (EU) und Beidou (China).
GNSS-Empfänger sind zwar weit verbreitet und werden auch im Arbeitsschutz verwendet, jedoch können sie die Position von Personen in Gebäuden aufgrund der Signal-Abschirmung nicht exakt bestimmen. Die Positionsbestimmung über GPS ist daher vor allem sinnvoll, wenn Mitarbeitende hauptsächlich im Freien arbeiten.

GPS Ortung
GPS als Technologie bietet sich für die Indoor-Ortung in den meisten Fällen nicht an, denn in Gebäuden sind die Signale der GPS-Satelliten kaum empfangbar.

WLAN / WiFi

Die Indoor-Ortung per WLAN funktioniert, indem die Signalstärke des WLAN-Signals  gemessen wird. Das Netzwerkgerät, welches ein vorhandenes Netzwerk um ein WLAN erweitert, wird Access Point (AP) genannt. Ein Gerät, das mit WLAN ausgestattet ist, kann die Signalstärke von einem oder mehreren APs in seiner Umgebung messen und diese Daten mittels Algorithmus auswerten. Der Algorithmus verwendet dann die Signalstärke und die bekannte Position der APs, um das Gerät zu verorten.
Die Genauigkeit der Indoor-WLAN-Lokalisierung beträgt 5-15m und kann die bestehende WLAN-Infrastruktur nutzen. Diverse Faktoren, wie die Abschirmung durch Wände, Decken und Personen können die Präzision beeinflussen. Auch die Anzahl der Access Points wirkt sich auf die Genauigkeit der Ortung aus.                        

Bluetooth Low Energy (BLE)

Die Indoor-Lokalisierung mit Bluetooth LE funktioniert über sogenannte Beacons. Diese senden regelmäßig Signale mit einer eindeutigen ID aus. Beacons sind kleine Bluetooth-Sender mit geringem Stromverbrauch. Sie werden für diesen Anwendungsfall als feste Funkstationen installiert.
Aufgrund des geringen Stromverbrauchs können BLE Beacons mit Batterien betrieben werden. Sie erreichen eine Betriebsdauer von bis zu 5 Jahren, bevor die Batterie gewechselt werden muss. Der Betrieb mit Batterien hat den Vorteil, dass die Beacons mit geringem Installationsaufwand und zu geringen Kosten in Gebäuden installiert werden können.

Im Notfall ordnen Smartphone-basierte Notfallsysteme der gesendeten ID den im System hinterlegten Ortungspunkt zu und übermitteln diesen an die hinterlegten Notfallkontakte. Je mehr Beacons im Umfeld des Beschäftigten installiert sind, desto genauer wird die Position bestimmt.

Durch die Nutzung von Beacon-Lösungen bieten sich heutzutage Notruf-Handys und spezielle Apps für den Schutz von Alleinarbeiter:innen im Innenraum an.

CALIMA Indoor-Ortung
Die Positionsbestimmung von CALIMA kann in Gebäuden verbessert werden, indem zusätzlich Bluetooth-Beacons genutzt werden.

UWB – Ultra-Wideband    

Die UWB-Variante beschreibt einen Lösungsansatz für die Nahbereichfunkkommunikation. Besonders in der Industrie, wo besonders Wert auf Genauigkeit bei der Positionierung gelegt wird, kann UWB eine hilfreiche Lösung sein.

Ortung per Ultra-Wideband (UWB) ist eine Technologie, die es ermöglicht, die Position von Geräten in Innenräumen und im Freien sehr genau zu bestimmen. Der Name bezieht sich auf die extrem großen Frequenzbereiche, die von diesem System genutzt werden, denn die Bandbreite beträgt mindestens 500MHz. Das UWB-System ist fähig, ein präzises, kontinuierliches und dreidimensionales Tracking zu realisieren.

Die Ortung per UWB funktioniert folgendermaßen:
Ein Sender sendet ein UWB-Signal aus und ein Empfänger empfängt das Signal.
Der Empfänger berechnet die Zeitdifferenz zwischen dem Senden und Empfangen des Signals und wandelt diese Zeitdifferenz in eine Entfernung um. Durch die Verwendung von mehreren Empfängern und Triangulation kann die Position des Senders bestimmt werden.

Im Gegensatz zu anderen Lokalisierungstechnologien wie WLAN und Bluetooth sind die dafür notwendigen speziellen UWB-Module bisher jedoch nur in wenigen Geräten und Smartphones integriert.

Wie wird bei der Indoor-Ortung der Datenschutz gewährleistet?

Positionsdaten und Bewegungsprofile sind sehr persönliche Daten. Aus diesem Grund haben der Datenschutz und die Privatsphäre bei der Entwicklung ortsbasierter Dienste eine hohe Priorität.

Der Datenschutz variiert je nach verwendeter Ortungstechnologie. Die beschriebenen Arten der clientseitigen Indoor-Positionsbestimmung schränken die Privatsphäre nicht ein.

Der Standort eines Benutzers wird hierbei direkt auf dem Smartphone des Benutzers bestimmt, ohne dass dafür eine Kommunikation mit einem Server erforderlich ist.

Wenn es zu einer Ortung kommt, die Personen direkt oder indirekt betrifft, darf nur die für die betrieblichen Zwecke wirklich erforderliche Menge an Daten erhoben werden. Die Betroffenen sollten über die Ortung informiert werden, beispielsweise durch eine Benachrichtigung oder eine Leuchtanzeige am Gerät.

Welches Indoor-Ortungssystem benötige ich in meinem Unternehmen?

Für jede Methode gibt es spezifische Anforderungen und Einschränkungen, wie z.B. die Reichweite, die Genauigkeit und die Kosten.

Die Wahl des richtigen Indoor-Ortungssystems hängt von den Anforderungen und Zielen Ihres Unternehmens ab. Hier sind einige der wichtigsten Faktoren zu berücksichtigen:

GPS-basierte Ortung ist eine hervorragende Wahl für Outdoor-Ortung, aber es ergeben sich Schwierigkeiten bei der genauen Indoor-Ortung aufgrund von Hindernissen wie Wänden und Dächern.

WLAN-basierte Ortung kann genau genug sein, insbesondere wenn eine große Anzahl von Access Points vorhanden ist. Es ist am besten geeignet für Anwendungen, bei denen das Gerät bereits mit dem WLAN verbunden ist.

Bluetooth-basierte Ortung kann sehr genau sein, erfordert jedoch die Installation von Beacons im gesamten Abdeckungsbereich.

UWB-basierte Ortung bietet die höchste Genauigkeit aller Indoor-Ortungstechnologien, erfordert jedoch die Installation spezieller Hardware und moderne Smartphones mit UWB-Modulen. Daher ist diese Art der Ortung die teuerste.

Es hängt also von den Anforderungen Ihres Unternehmens ab, welches System am besten geeignet ist. Gerne führen wir mit Ihnen eine detaillierte Analyse Ihrer Anforderungen und Ziele durch, bevor Sie eine Entscheidung treffen.

Fabian ZellerMichael ZerbinKatharina Hochmuth

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