Vier Projektpartner schaffen den technologischen Durchbruch
Der Einsatz der robusten RFID-Tags und Lesegeräte von HID in Kombination mit den Geoinformationssystemen von Inframarker by Berntsen und Esri ermöglicht die lückenlose Verfolgung der Bewegung und des Zustands der Fossilien in den verschiedenen Phasen der Ausgrabung.
Für die Earth Sciences Foundation (ESF), eine gemeinnützige Organisation mit langjähriger Erfahrung in der Ausgrabung, Konservierung und Erforschung von Fossilien, stellt das gemeinsame Projekt einen technologischen Durchbruch dar. Von der Lagerung über die Präparation und wissenschaftliche Untersuchung bis hin zur Ausstellung werden die Fossilien mit Hilfe dieser Technologien systematisch dokumentiert und überwacht.
Die Ausgrabungen finden auf dem angestammten Land der Standing Rock Sioux Reservation in Süd Dakota statt. Der Indianerstamm setzt sich aktiv für den Erhalt seines kulturellen und archäologischen Erbes ein. Dazu gehört auch der respektvolle Umgang mit den Fundstätten.
Herausforderungen für paläontologische Ausgrabungen
Traditionell dienten Feldnotizbücher bei der Earth Sciences Foundation als primäre Dokumentation der Ausgrabungen. In ihnen wurden Standortkoordinaten, Skizzen und Feldnummern festgehalten. Auf der Basis eines komplexen Codes notierten die Archäologen wichtige Details zum Fundort, den Funddaten sowie taxonomische Hinweise in diesen Notizbüchern.
In der Praxis werden diese Notizbücher beim Verlassen der Ausgrabungsstätte von den ausgegrabenen Funden getrennt. Das führt zu einer erheblichen Diskrepanz zwischen den Notizen über die Ausgrabung und dem physischen Fossil selbst.
In den Lagerbereichen der Fossilien kommt es ebenfalls zu Ineffizienzen, da die taxonomische Einordnung des Fossils manuell in Tabellen erfolgt. Dieses händische System ist anfällig für Fehler. Ungenauigkeiten bedeuten, dass die Standortinformationen des Fossils möglicherweise nicht korrekt sind. Das Tracken der Fossilien wird dadurch erschwert. Fazit: Die Suche nach einem bestimmten Fossil kann zu einer zeitaufwändigen Schatzsuche werden und die Forschungsabläufe kommen ins Stocken.
Die Vorbereitung der Fossilien für weiterführende Untersuchungen stellt eine zusätzliche Herausforderung dar. Um die Untersuchung zu starten, muss die Schutzhülle entfernt werden. Damit wird das Fossil von seiner Feldnummer getrennt. Diese Trennung erschwert es, das Fossil mit den wichtigen, im Feldbuch dokumentierten Kontextinformationen zu verknüpfen. Die präzise und schnelle Klassifizierung und Interpretation der Daten verzögert sich.

Das Bild zeigt, wie schonend die Freilegung von Gesteinschichten erfolgen muss. In der Paläontologie ist es von äußerster Wichtigkeit, dass jedes Fossil nicht nur als einzelnes Exemplar, sondern im Kontext seines Fundortes betrachtet wird. Die präzise Dokumentation und Verknüpfung dieser Informationen ermöglicht es Forschern, umfassendere Erkenntnisse über die Evolution, Umweltbedingungen und das Zusammenspiel von Arten zu gewinnen.
Ein dreistufiges Verfahren zur Verfolgung von Dinosaurierknochen
Durch den Einsatz von SlimFlex Seal Tags und TSL 3166 RFID-Lesegeräten von HID, RFID- Kennzeichnungsprodukten von Inframarker und der Field Mapping Software von Esri basiert die Lösung auf einem dreistufigen Prozess zur Verfolgung und Verwaltung von Dinosaurierfunden auf dem Gebiet des Standing Rock Sioux Tribe in South Dakota. Der Prozess verlief wie folgt:
Schritt 1 — Kennzeichnung und Datenerfassung

Nach der Identifizierung des Fossils verwendet der Archäologe vor Ort die Software ArcGIS Survey123, um wichtige Informationen wie den genauen Standort, die Art, die Gattung sowie Fotos, Notizen, Zeichnungen und Metadaten zu erfassen. Anschließend wird dem Fossil mit Hilfe des TSL 3166 RFID-Lesegeräts ein eindeutiger RFID-Knochenidentifikator – der SlimFlex SealTag – zugewiesen. Dieser Tag speichert Grunddaten wie: Eigentümer des Objekts, Objektbeschreibung, Originalkoordinaten des Objekts und eindeutige Identifikationsnummer. Sowohl die RFID-Etiketten als auch das RFID-Lesegerät sind für den Einsatz in rauen Umgebungen geeignet und können unter allen Witterungsbedingungen im Freien betrieben werden – ein wichtiges Merkmal für die Verfolgung von Fossilien an Ausgrabungsstätten.
Schritt 2 — Konsolidierte Informationen

Die Inframarker-Funktionalität, die in die mobile ArcGIS Survey123-App integriert ist, erleichtert das Übertragen der Basisdaten des Fossils vom RFID-Tag in den GIS-Asset-Datensatz. Wenn der Archäologe zusätzliche Informationen wie Feldnotizen und Fotos in das Datenerfassungsformular von ArcGIS Survey123 eingibt, werden alle relevanten Daten mit dem Datensatz des Fossils in ArcGIS Survey123 verknüpft. Damit ist der Datenerfassungsprozess an der Ausgrabungsstätte abgeschlossen.
Schritt 3 — Sicherer Transport und kontinuierliche Verfolgung

Sobald die Datenerfassung abgeschlossen ist, wird der RFID-Tag am Knochen befestigt (mit einem Kabelbinder) oder in der Folienverpackung versiegelt, so dass die physische ID während des gesamten Transports direkt am Fossil bleibt. RFID-Lesegeräte kommen in Kombination mit der mobilen ArcGIS Survey123-Anwendung mit Inframarker zum Einsatz, um die Bewegung des Fossils durch verschiedene Arbeitsablaufzonen (Lagerung, Vorbereitung, Untersuchung, Ausstellung) zu verfolgen. Jeder Scan mit dem RFID-Lesegerät erzeugt einen Datums- und Zeitstempel. Die Bewegungsdaten und Standorte der Fossilien werden somit verlässlich dokumentiert.
Mit ArcGIS Online kann die ESF jederzeit eine Karte der Knochen (ursprünglicher und aktueller Standort), eine vollständige Aufzeichnung jedes einzelnen Knochens und ein Dashboard der täglichen, wöchentlichen und monatlichen Aktionen anzeigen. Als zusätzlicher Bonus können diese Informationen auch Drittorganisationen zugänglich gemacht werden. Auf diese Weise konnte Standing Rock Sioux, der Eigentümer der Knochen, alle Positionsdaten der Fossilien einsehen, ohne selbst vor Ort sein zu müssen.
Robuste RFID-Hardware für jedes Wetter
Um sicherzustellen, dass die Nachverfolgung an der Ausgrabungsstätte möglich ist, musste die gewählte Hardware den widrigen Wetterbedingungen an der Ausgrabungsstätte standhalten. Die Seal-Tag-Transponder von HID vereinen RFID-Chips mit sehr robusten Komponenten und sicheren, manipulationssicheren Verschlüssen.
In dieser Anwendung wird das UHF-RFID-Siegel-Tag mit dem tragbaren TSL Bluetooth RAIN UHF-Lesegerät 3166 identifiziert und aktualisiert. Das Lesegerät verwendet die neueste Generation von Silizium und kann bis zu 1.200 Tags pro Sekunde lesen. Während eines Inventarscans sind mehrere Tag-Operationen pro Tag möglich. Das bedeutet, dass das Lesegerät in der Lage ist, mehrere Bereiche jedes Tags zu lesen, Daten zu schreiben und die Tag-Daten bei Bedarf zu sperren.
Die On-Reader-Deduplizierungsfunktion für eine Million Transponder sorgt dafür, dass der angeschlossene Host nicht mit Informationen überflutet wird. Die erhöhte Energieeffizienz der internen Hardware ermöglicht lange Betriebszeiten. Dies ist vor allem an abgelegenen Orten wie Ausgrabungsstätten wichtig, wo es nur wenige Stromquellen gibt.

Dinosaurierfossilien werden direkt an der Ausgrabungsstätte gekennzeichnet und registriert.
Erfolgreiches Projekt: 347 Fossilien katalogisiert
Die Lösung erwies sich als durchschlagender Erfolg. Innerhalb von nur fünf Tagen hatte das Ausgrabungsteam 347 Fossilien nahtlos katalogisiert, was die schnelle Akzeptanz und Effizienzsteigerung dieses innovativen Ansatzes belegt.
Die Arbeitsabläufe wurden um 80 Prozent verbessert, da die Lösung die Belastung durch manuelle Dateneingabe und Verwaltungsaufgaben reduzierte. Dadurch wurde wertvolle Zeit für die Techniker vor Ort frei, die sie für Kerntätigkeiten wie die Forschung und die Erhaltung von Fossilien nutzen konnten. Da die Datenerfassung standardisiert ist, werden für jedes Fossil einheitliche Informationen erfasst, was eine umfassendere Analyse ermöglicht.
Vor allem lieferte die Kombination aus HID-Etiketten und Lesegeräten mit dem RFID-System von Inframarker eine nahezu perfekte Genauigkeit bei der Verfolgung der Bewegung und des Standorts der Fossilien während des gesamten Konservierungsprozesses.
Während des gesamten Prozesses wurden alle RFID-Abfragedaten in der Cloud gesammelt, so dass Prüfer, die Hunderte von Kilometern vom Ausgrabungsort entfernt waren, nahezu in Echtzeit den Status der Knochen einsehen konnten.
„Durch die Kombination von RFID-Technologie, GIS-Kartierung und geospatialer Konservierung erzeugen wir ein transparentes Fossilverfolgungssystem. Wir können den Lebensweg eines Fossils von dem Moment an verfolgen, an dem wir es im Boden finden, bis zu dem Zeitpunkt, in dem wir es lagern, präparieren, reinigen, restaurieren und im Museum ausstellen. Auf diese Weise können die Menschen die Ausgrabung des Knochens von Anfang bis Ende verfolgen. Wir Archäologen können kooperativer forschen und Ideen schneller austauschen. Ich weiß jetzt, wo alles ist. Ich kann gar nicht genug davon schwärmen, wie gut das hier draußen für uns funktioniert. Wir sind hier mitten im Nirgendwo, es gibt hier kein WLAN, und trotzdem funktioniert es!“

Thomas Hebert – Founder and Director, Earth Sciences Foundation
„Dieses Projekt ist der Beweis dafür, dass jede Organisation, die Assets räumlich und zeitlich verfolgen und verwalten muss, von der Integration von RFID in ihr GIS profitieren kann.“

Mike Klonsinski – President, Berntsen International

North Dakota See. Sonnenuntergang über dem Little Missouri River im Theodore Roosevelt National Park