KI-Basiertes Real Time Location&Recognition System (AI-RTL&RS)

Lokalisierung wie mit den eigenen Augen: Das Real Time Location&Recognition System auf Basis von KI-Objekterkennung und dem W2MO Digitalen Zwilling. Die nächste Stufe der Innovation: nicht nur Lokalisierung (RTLS) sondern Lokalisierung und Erkennung (RTL&RS)

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Gesundheits- und Sicherheitsstandards bei der Arbeit zu Corona-Zeiten: Das maschinelle Lernen von W2MO prüft, ob Sie die Abstandsregeln einhalten

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Neuronale Netze ermöglichen das Lernen von Mustern, schnelle Verarbeitung von Bildern mit bisher unerreichten Erkennungsraten und permanentes Lernen

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Der digitale Zwilling enthält eine integrierte Simulations-Engine für die einfache Erstellung von Szenarien zur Bewertung von z. B. Änderungen an Infrastruktur, Personalstamms, Layout, Automatisierung oder Transportmittel.

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KI-basierte Identifikation steht für das Zusammenspiel von Deckenerkennungseinheiten (Kameras mit GPU) und digitalem Zwilling zur Abdeckung aller Flächen, Echtzeit-Transparenz über alle Prozesse und einfaches Reorganisieren von Strukturen, Restriktionen oder Routen mit wenigen Klicks

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Hohe Genauigkeit der dezentralen Objekterkennung und -lokalisierung in Kombination mit 100%igem Datenschutz (DSGVO-konform): alle Personen werden bereits bei der Erfassung unkenntlich gemacht. Um die Netzwerkbelastung gering zu halten erfolgt kein Streaming von Videos, nur Positionsdaten und Eigenschaften der Objekte werden übertragen. Die Erkennung erfolgt dezentral auf den Erfassungseinheiten.

Echtzeit-Ortung ist eine Schlüsselanforderung für alle Arten von Industrie 4.0-Anwendungen. Bislang basierten Echtzeit-Ortungssysteme auf UWB oder RFID oder ähnlichen Technologien. Und: Diese System können die Position bestimmen - aber nicht das Objekt erkennen.

Aber es gibt einen einfacheren, viel leistungsfähigeren Weg! Echtzeit-Ortung und Objekterkennung kann so erfolgen, wie es Menschen auch tun würden: sich einfach umschauen, sehen, was da ist, wo es ist, wie es aussieht und was es tut. Die Objekterkennung mit Künstlicher Intelligenz ermöglicht es, diesen einfachen Ansatz nun durch Computer mit speziellen, aber standardisierten Verarbeitungseinheiten (GPUs) durchzuführen. Die Erfassung wird mit einem Digitalen Zwilling kombiniert, der die Realität online in einem 3D-Computermodell abbildet. Diese Kombination ermöglicht eine extrem leistungsfähige Ortung und Erkennung und bleibt dabei einfach und schnell. KI erkennt einen Gabelstapler und dessen Position auf einem Kamerabild. Über den mit der Kamera verknüpften Digitalen Zwilling sind Details zum Gebäude und der Infrastruktur bekannt. Dadurch sind Position und Eigenschaften des Transporters eindeutig ableitbar. Da die KI auch die Marke und das Modell des Gabelstaplers sehr gut erkennen kann, sind die Abmessungen des Gabelstaplers nutzbar, d. h. die Ortung wird sehr genau. Bereits eine einzige Kamera mit einer GPU kann die Ortung in Zusammenarbeit mit dem digitalen Zwilling durchführen. Keine Triangulation erforderlich!

Wenn Objekte identisch aussehen, werden sie mit einem AprilTag versehen. Dieser kann mit jedem Drucker ausgedruckt werden und agiert als eine Art Nummernschild. Dadurch ist eine eindeutige Identifizierung möglich.


Basis für eine Technologische Revolution

  • Neuronale Netze "lernen" automatisch die Muster, die zur Objektidentifikation benötigt werden. In der Praxis reichen oft nur wenige Beispielbilder aus
  • Umfangreiche Datenbanken mit Trainingsdaten ermöglichen bisher unerreichte Identifikationsraten (besser als menschliche Entscheider)
  • Einmal gelernt, können die trainierten Netze für viele Aufgaben verwendet werden
  • Sehr schnelle Verarbeitung: weniger als 0,1 Sekunden pro Bild
  • Extrem schnelle Entwicklung dieser Technologie durch schnelle Weiterentwicklung der zugrundeliegenden Hardware

Schlüsseleigenschaften

  • Objektlokalisierung und -erkennung mit Kameras, KI und Digitalem Zwilling
  • Echtzeit-Ortung, Tracking und Darstellung im Digitalen Zwilling
  • Überwachung von Lagerbereichen, Regalen, Fahrspuren oder Puffern mit Kameras und KI
  • Erkennung des Zustands von Transportern: beladen – leer, kein zusätzlicher Sensor erforderlich
  • Sowohl Transporter als auch Waren können geortet und verfolgt werden
  • Automatische Buchung im WMS, wenn z. B. Paletten kommissioniert oder abgesetzt werden
  • Kann durch Verpixelung der Gesichter von Personen zu 100% datenschutzkonform eingestellt werden
  • Hohe Genauigkeit wird durch automatische Kamerakalibrierung erreicht - von 1 mm bis 10 cm
  • Zeitaufwändige Scanvorgänge und Fehlerquellen werden eliminiert
  • Optimales Routing der Transporter von Anfang bis Ende - vollständiges Navigationssystem
  • Hochgradig verteilte, dezentralisierte und parallelisierte Software-Architektur
  • Möglichkeit der Integration aller Standortdaten in ERP-, MES- oder WMS-Systeme
  • Alle Funktionen sind über eine intuitive Oberfläche einfach auswählbar
  • Nahtlose Umschaltung zwischen Innen- und Außenbereich

Wie funktioniert ein KI-basiertes RTLS

  • Der Arbeitsbereich ist als maßstabsgetreuer Digitaler Zwilling in W2MO hinterlegt
  • 2D- und 3D-Darstellung im Digitalen Zwilling schafft Echtzeit-Transparenz über alle Prozesse
  • Die kamerabasierte KI-Identifikationslösung besteht aus zwei Schlüsselkomponenten: Erkennungseinheiten (Kameras +GPU), die so montiert sind, dass der gesamte Arbeitsbereich überwacht wird, und einem Digitalen Zwilling, der es ermöglicht, Layouts, Strukturen, Rahmenbedingungen und Routen mit wenigen Klicks zu erstellen und zu ändern und alle Tracking-Daten zu analysieren und zu speichern.
  • Schnelle Installation der Erfassungseinheiten basierend auf einem digitalen Installationsplan, um eine vollständige Abdeckung des Arbeitsbereichs zu gewährleisten
  • Niedrige Kosten für die Erkennungseinheiten
  • Die Erkennung erfolgt dezentral, direkt auf den Erkennungseinheiten - kein Streaming von Videos, nur Positionsdaten und Eigenschaften von Objekten werden Übertragen.
  • Eine Erkennungseinheit pro 100 m2 bis 1.500 m2 - Genauigkeit von 1mm bis 10cm
  • Verwendung von AprilTags (wie Nummernschilder) zur Lokalisierung und Identifizierung ähnlich aussehender Objekte.
  • AprilTags können auf Papier, Kunststoff oder Metall gedruckt werden - geringe Kosten für die gesamte Lösung

Erkennungseinheit mit zwei Kameras, Metallgehäuse und Kühlelement, robust, staubdicht und einfach zu montieren.
Stromversorgung und Netzwerkanschluss über PoE

Vorteile eines KI-basierten RTLS

  • Erkennt und lokalisiert jedes trainierte Objekt, findet seine Eigenschaften und was das Objekt tut (im Gegensatz zu UWB, FRID, Laser, die nur einen Tag lokalisieren)
  • Digitaler Zwilling bildet die Realität in einem digitalen Modell ab und ermöglicht viele weitere Anwendungen, z.B. Flottenmanagement, Personalplanung, Aktionsauslösung, Sicherheit, Kollisionsvermeidung, social Distancing und vieles mehr.
  • Bereichsüberwachung inklusive, auch Füllgrade von Fahrspuren, Regalen oder Pufferlagern können erkannt werden
  • Digitaler Zwilling erlaubt es, die Umgebung zu "verstehen", z. B. ob sich ein Hindernis zwischen einem Gabelstapler und einer Person befindet oder die Person in Gefahr ist
  • Personen können entweder unkenntlich gemacht werden, um die Privatsphäre zu schützen, oder sie können geortet und verfolgt werden - um die Produktivität zu messen (z. B. für eine leistungsgerechte Entlohnung von Mitarbeitern)
  • Äußerst hohe Zuverlässigkeit und Stabilität
  • Sehr günstige Investition und langfristige Gesamtbetriebskosten

Mindestabstand mit Künstlicher Intelligenz überwachen: SARS-Covid-19-Arbeitsschutzstandard

  • Sicherstellen des Mindestabstandes zwischen Personen
  • Bei Verstoß gegen den Mindestabstand erfolgt eine Warnung in Echtzeit, z. B Sirene, Scheinwerfer, Blinklichter über IP-Schaltaktoren gesteuert sowie Mailbenachrichtigungen oder Smartphone-Warntöne (bei Verzicht auf Persönlichkeitsschutz)
  • Dokumentation für Gesundheitsbehörden falls gewünscht
  • Wahlweise mit oder ohne Persönlichkeitsschutz

W2MO verfolgt die Bewegungen von Personen und anderen Objekten und kann daraus die Abstände zueinander bestimmen. Sobald sich Personen zu nahe kommen und den eingestellten Mindestabstand verletzen, kann eine Warnung erfolgen: optisch, mit Lampen/Scheinwerfern oder akustisch. Auf Wunsch können auch Mitarbeiter mit-/ohne Maske identifiziert werden. Somit kann einfach überwacht werden, dass in bestimmten Bereichen nur Mitarbeiter mit Maske unterwegs sind.

Je nach Wunsch des Kunden kann der Persönlichkeitsschutz unterschiedlich gehandhabt werden. Falls der Schutz der Privatsphäre von hoher Bedeutung ist, werden die Personen bereits auf der Erfassungseinheit unkenntlich gemacht. In diesem Fall gibt das System nur die Warnung, dass sich zwei Personen zu nahe gekommen sind.

Um in Corona-Zeiten auch eine Rückverfolgung zu ermöglichen, können auch explizit einzelne Personen identifiziert und nachverfolgt werden. Falls ein zu enger Kontakt bestand, kann das System dokumentieren, wer mit wem wann wie lange in Kontakt war und somit die Nachverfolgung der Gesundheitsbehörden effektiv unterstützen.

Die Erkennung erfolgt direkt auf den Erfassungseinheiten (Kameras) – kein Streamen von umfangreichen Videos erforderlich.

Die Installation der Erfassungseinheiten kann vom Kunden selbst erfolgen – die Software kann von Logivations remote bereitgestellt werden. Ein virtuelles Projekt ohne physikalischen Kontakt ist problemlos möglich.

Automatische Verbuchung von Warenbewegungen

  • Automatische Verbuchen von Ein- und Auslagerungen
  • Für Hochregallager und Bodenplätze
  • Individuelles Training des Ladeguts möglich
  • Kombinierbar mit dem Logivations Identifikationsgate oder onboard-Kameras
  • Keine Um- oder Einbauten am Stapler erforderlich

Neben dem Tracken der Stapler können auch die Warenbewegungen verfolgt und automatisch verbucht werden. Mit Hilfe der Erfassungseinheiten kann die Ein- und Auslagerung von Paletten erkannt werden. Die aktuelle Position des Staplers ist über die Trackingfunktionen bekannt.

Somit erfolgen auch sämtliche Buchungen bei der Bewegung von Paletten automatisch. Ggf. können auch die Ein- und Auslagerungen dokumentiert werden um im Zweifelsfall eine nahtlose Rückverfolgbarkeit und Dokumentation aller Warenbewegungen gespeichert zu haben.

Für die automatische Verbuchung von Warenbewegungen sind keine Umbauten an den Staplern erforderlich. Egal welcher Hersteller und welches Baujahr – prinzipiell kann das System so trainiert werden, dass die Warenbewegungen immer erkannt werden.

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