Digitalisierung im Verkehr und der Transportbranche

10 Min
02. Mai 2024
Verkehr und Transport Industrie

Sie erwartet:

Die Digitalisierung der Transportlogistik umfasst die Konvertierung von Informationen und die Automatisierung von Geschäftsprozessen. Auf dieser Basis kann die Änderung von gesellschaftlichen Paradigmen stattfinden. Durchschlagende Wirkung erzeugt die Digitalisierung wenn Sie auf alle Ebenen des Verkehrssystems angewandt wird. Dieser Anspruch ist komplex. Dazu müssen regulatorische Grundlagen geschaffen und Einigkeit unter den Entscheidern erzeugt werden. Wireless IoT-Technologien können auch punktuell umgesetzt werden, erzeugen aber die größte Wirkung, wenn sie flächendeckend ausgerollt werden.

Zu den Applikationen der digitalen Verkehrssteuerung gehören intelligente Verkehrsflüsse in der Smart City, nachhaltige Mobilitätslösungen, die Einrichtung von Mobilitätsplattformen, elektronische Kennzeichnung von Überseecontainern, bedarfsorientierte Transport Ride-Pooling-Plattformen und der Demand Responsive Transport (DRT). Das sind nur einige Beispiele. Eine Zielsetzung alle Digitalisierungsprojekte ist die Connectivity der Daten und Prozesse sowie die Reduktion von CO2.

1. Status Quo

Was ist Verkehr- und was ist Transportbranche?

Die Schnittmenge zwischen Verkehr und Transport ist sehr groß. Daher werden die beiden Begriffe oft synonym verwendet. Tatsächlich gibt es aber Unterschiede.

Was verbindet Verkehr, Transport und IoT? Während der Verkehrssektor die Infrastruktur für den Transport von Gütern, Tieren oder Menschen bereitstellt, nutzt der Transportsektor diese Infrastruktur, um Güter, Tiere oder Menschen zu transportieren. Beide Branchen schließen den Luftverkehr, die Seeschifffahrt, den öffentlichen Nah- und Fernverkehr sowie die Kurier-, Express- und Paketdienste (KEP) ein. Zu beiden Branchen gehören auch Dienstleister wie Anbieter von Management-oder Transportsoftware oder Anbieter von Lösungen für das Flottenmanagement. Wichtiger als die Transportbranche ist die Verkehrsbranche. Der Verkehrssektor umfasst auch alle Aspekte der Planung und Durchführung von Verkehrssystemen sowie die Sicherstellung der Mobilität von Personen und Gütern. Dabei geht es vor allem um die Schaffung der Infrastruktur sowie um die Verkehrsplanung, das Verkehrsmanagement, aber auch um die Verkehrssicherheit. Insbesondere in Ballungsräumen gehört die Koordination des gesamten Verkehrsaufkommens zu den Aufgaben der Verkehrswirtschaft. Dazu zählen auch die Absicherung von Baustellen, Ampelschaltungen oder die Parkraumbewirtschaftung. Das Verkehrswesen betrachtet die gesamte Mobilität von Lebewesen oder Gütern auf allen denkbaren Verkehrswegen.

Die Transportbranche umfasst wiederum Aufgabenfelder wie das Management von Returnable Transport Items (RTIs), das gesamte Thema des logistischen Recyclingkreislaufs sowie das logistische Asset Management. Ziel der Digitalisierung im Transport ist die Datenkonnektivität im Verkehrsbereich.

Softwaresektor wächst rasant

Einem Bericht von ‚Precedence Research‘ zufolge wird der Weltmarkt für intelligente Verkehrssysteme von 109,84 Milliarden US-Dollar im Jahr 2022 auf 381,18 Milliarden US-Dollar im Jahr 2032 anwachsen. Dies entspräche einem jährlichem Wachstum von 13,3 Prozent. Das Segment Verkehrsmanagement wird 2022 fast 34 Prozent des Umsatzes ausmachen. Auch für den Bereich Parkraummanagement wird ein starkes Wachstum erwartet. Alle Managementwerkzeuge, die im Verkehrsbereich eingesetzt werden, sind IoT. Aus diesem Grund dominieren vor allem intelligente Dienste den Markt für intelligente Verkehrssysteme. Sie haben einen Umsatzanteil von über 42 Prozent.

Europa ist führend bei der Integration intelligenter Verkehrslösungen. In Europa liegt der Fokus stärker als auf anderen Kontinenten auf Lösungen zur Verbesserung des Verkehrsmanagements und der Verkehrssicherheit.

Der IoT-Markt für den Verkehr wird in den zehn Jahren von 2022 bis 2032 um fast 22 Prozent wachsen. Dies geht aus einem Bericht von ‚Precedence Research‘ hervor. Auch für das Bahnsegment wird bis 2032 ein Wachstum von mehr als 20 Prozent prognostiziert. Der Markt für Software und Transport soll sogar um 48 Prozent des Gesamtumsatzes wachsen. Die steigende Nachfrage nach hochmodernen technischen Lösungen wie Robotik, Drohnen und selbstfahrenden Autos sowie nach fortschrittlichen drahtlosen Kommunikationslösungen treibt das Marktwachstum an.

Wireless IoT Technologien in der Verkehrs- und Transportbranche

  • RFID

    Radio-Frequency Identification (RFID) wird in der Transportlogistik weit verbreitet eingesetzt, um Sendungen, Container, Paletten und andere Assets automatisiert in der gesamten Lieferkette zu identifizieren und zu verfolgen.

  • LPWAN

    Long Range Wide Area Network (LoRaWAN) wird in der Transportlogistik eingesetzt, um drahtlose Sensornetzwerke aufzubauen, die eine kostengünstige und energiesparende Überwachung von Fahrzeugen, Containern und Fracht ermöglichen.

  • 5G / 6G

    Wie funktioniert 5G in der Transportbranche? 5G-Technologie wird in der Transportlogistik eingesetzt, um eine schnelle und zuverlässige drahtlose Kommunikation zwischen Fahrzeugen, Logistikzentren und IoT-Geräten zu ermöglichen. 5G bietet hohe Bandbreite, geringe Latenzzeiten und hohe Zuverlässigkeit, was wichtig ist für Anwendungen wie Echtzeit-Verfolgung und Telematik.

  • Telematik

    Telematik wird in der Transportlogistik eingesetzt, um Fahrzeugflotten und Fahrerverhalten zu überwachen und zu verwalten. Telematiksysteme liefern Echtzeitdaten zu Standort, Geschwindigkeit, Kraftstoffverbrauch und Fahrzeugzustand, um die Effizienz und Sicherheit im Transportwesen zu verbessern.

  • RTLS

    Real-Time Location System (RTLS) wird in der Transportlogistik verwendet, um die Echtzeitlokalisierung von Fahrzeugen, Containern und Fracht in Logistikzentren und Umschlagplätzen zu ermöglichen. RTLS-Systeme helfen bei der Optimierung von Abläufen, der Reduzierung von Suchzeiten und der Verbesserung der Sicherheit.

Produkte für den Verkehrs- und Transportsektor

Die Identifikation von Fahrzeugen und damit auch die Verfolgung der Ladung werden in vielen Fällen über RFID-Technologie sichergestellt. Die Fahrzeuge werden mit Windschildlabel oder smarten Nummernschildern gekennzeichnet. Eine innovative Lösung von Kathrein Solutions und Tönnjes International Group, bei der sich UHF-RFID-Antennen in Gullydeckeln befinden, es brandaktuell. Die Deckel sind direkt in den Straßenbelag integriert. Dadurch kann auf die meterhohen Gates und Beschilderungen sowie Antenneninstallationen verzichtet werden. die in den Straßenbelag integriert sind: Diese meterhohen Aufbauten könnten in Zukunft durch intelligente Gullydeckel ersetzt werden. Installations- und Wartungskosten würden dadurch reduziert. Die eingebaute Antenne verfügt über ein Lesefeld, das in alle vier Himmelsrichtungen abstrahlt und damit sowohl eine sichere Identifikation als auch eine Richtungserkennung von Fahrzeugen ermöglicht. Wichtig ist die Kennzeichnung der Kfz-Nummernschilder mit RFID-Transpondern.

Aber auch in der Parkraumbewirtschaftung kommen die Transponder im Nummernschild oder an der Windschutzscheibe zum Einsatz. Auch in Ampelanlagen werden Antennen installiert, die eine bedarfsgerechte Ampelschaltung ermöglichen und den Verkehr mit dem häufig parallel verlaufenden Fahrradverkehr optimal koordinieren. Darüber hinaus erfolgt die direkte Überwachung des Verkehrsgeschehens auch über Kamerasysteme. Auch die verkehrsbedingte Luftverschmutzung in Ballungsräumen wird über Bluetooth LE- oder LoRaWAN-Gateways in Verbindung mit Sensoren gemessen.

2. In der Praxis

E-Commerce setzt Transportbranche unter Druck

Mehr als 75 Prozent aller EU-Bürger im Alter von 14 bis 74 Jahren haben bereits Waren online bestellt. Die Akzeptanz des elektronischen Handels wächst rasant.

Die Erwartungen der Online-Kunden sind hoch. Sie wollen möglichst keine Versand- und Retourenkosten zahlen. Gleichzeitig wünschen sie sich kurze Lieferzeiten und eine hohe Liefergenauigkeit. Transportunternehmen müssen optimalerweise das Zeitfenster der Lieferung einhalten und eine hohe Flexibilität hinsichtlich des Ablageortes der bestellten Ware zeigen. Aus Sicht der Transportunternehmen ist die schnelle Lieferung eine große Herausforderung. Drahtlose IoT-Technologien ermöglichen die Optimierung von Transportwegen und die intelligente Zusammenstellung geplanter Touren bzw. den Aufbau eines optimalen Transportnetzwerks. Meist ist ein Nachtsprung notwendig, um die Waren als Sammelgut zusammenzustellen, weshalb Same Day Delivery (SDD) meist nur in urbanen Regionen möglich ist. Für diese Form der Zustellung wird zudem häufig ein Expresszuschlag erhoben. Ursprünglich wurden in den 2010er Jahren hohe Wachstumsraten für Same Day Delivery prognostiziert.

Mittlerweile wurde diese Aussage korrigiert, da zwar ausgewählte Produkte wie Medikamente oder Ersatzteile per Express versendet werden, der Großteil der Waren jedoch aufgrund der Umlaufzeiten per Nachtexpress versendet wird. Handelsketten in urbanen Regionen dagegen bieten ihren Kunden Same Day Delivery an, da Lebensmittel natürlich frisch geliefert werden müssen.

Digitales Fahrzeugmanagement mit RFID

Die Cayman Islands verfügen über ein Straßennetz von rund 800 Kilometern Länge. Täglich nutzen 70.000 Fahrzeuge dieses Netz. Im Jahr 2016 führte das Caymanian Department of Vehicles & Drivers‘ Licensing (DVDL) ein RFID-Fahrzeugmanagementsystem ein, um die Fahrzeugidentifikation und -registrierung zu optimieren. Dabei kamen 90.000 IdePLATES und 45.000 IdeSTIX von Tönnjes zum Einsatz. Heute sind alle Fahrzeuge auf den Cayman Islands mit RFID-integrierten Nummernschildern ausgestattet. An bestimmten Orten wie Brücken und Tunneln wurden 10 feste Lesestationen eingerichtet.

Die Polizei hat über mobile Geräte Zugriff auf die zentrale Datenbank der Zulassungsbehörde. Auf den Cayman Islands sind 50 dieser Geräte im Einsatz. Bei Verkehrskontrollen werden die Daten des RFID-Kennzeichens auf das Smartphone übertragen. Dies erleichtert der Polizei die Identifizierung von Fahrzeugen.

„Neue Projekte beinhalten fast immer die RFID-Komponente. Der Trend, dass Behörden RFID nachfragen, ist eindeutig. Dabei geht es einerseits um die sichere Fahrzeugerfassung mittels RFID, aber auch um die Möglichkeit, erweiterte Einsatzmöglichkeiten abzudecken.“

Olaf Renz

Managing Director, Tönnjes International Group

Logo Tönnjes International Group

RFID, NFC und Bluetooth für das Laden von Elektrofahrzeugen

Der Anbieter von Elektromobilitätslösungen eCharge Hardy Barth hat E-Ladestationen mit Kundenbindungsservice eingeführt. Der Zugang zu diesen Ladestationen erfolgt über eine mobile App oder eine Smartcard. Die kontaktlose Interaktion wird über RFID, NFC-Technologie oder Bluetooth zwischen der App oder Smartcard und dem in die Ladestationen integrierten Sicherheitsmodul Legic SM-6310 initiiert. Die Cloud-basierte Software-as-a-Service (SaaS) Legic Connect ermöglicht die Ende-zu-Ende-Verschlüsselung von Daten, sicheres kontaktloses Bezahlen, die Überwachung des Stationsstatus und die Benutzerauthentifizierung in Echtzeit.

„’Emissionsfreies Fahren‘ lautet die Vorgabe in der EU ab 2035. Die Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge wird ausgebaut, um dem Zuwachs der E-Mobilität in Europa gerecht zu werden.“

Anja Van Bocxlaer

Managing Director, Think WIoT

Logo Think WIoT in blau quer

Mobiles Ticketing mit NFC und Bluetooth LE in Porto

Das öffentliche Verkehrssystem im Stadtgebiet von Porto umfasst 19 Betreiber. Insgesamt werden 195,5 Millionen Fahrten innerhalb des Netzes registriert. In einem Kooperationsprojekt zwischen der Fakultät für Ingenieurwissenschaften der Universität Porto (FEUP) und dem Intermodalen Verkehr von Porto (TIP) wurde eine NFC- und Bluetooth LE-basierte mobile Ticketing-Lösung für den Einsatz in Porto entwickelt. Die Lösung wird in Kombination mit der Anda-App verwendet und wurde 2018 für Busse, Züge und die Metro eingeführt.

NFC-fähige Smartphones mit der Anda-App werden in öffentlichen Verkehrsmitteln wie z.B. Bussen an das Check-in-Terminal getippt. Dadurch wird der Beginn der Fahrt des Kunden in der App registriert. Bluetooth LE-Beacons in den Bussen und an den Bahnhöfen kommunizieren mit dem Bluetooth-aktivierten Smartphone des Kunden, um Reisepunkte zu registrieren. Das Ende der Fahrt wird registriert, wenn der Kunde die Reichweite der Bluetooth LE-Beacons verlässt.

Weitere Artikel über IoT in Verkehr und Transport

3. Panorama

Schonung von Ressourcen und bedarfsgerechte Logistikprozesse

Im Verkehrssektor gibt es viele Bereiche, in denen Innovationen denkbar sind, um die Effizienz, Sicherheit und Nachhaltigkeit des Verkehrs zu verbessern. Zielsetzungen sind die Schonung von Ressourcen, bedarfsgerechte Logistikprozesse und die Reduzierung von Kraftstoffverbrauch. Als Ergebnis dieser Anstrengungen wird sowohl der Energieverbrauch reduziert als auch der CO2 Fußabdruck verbessert.
Mit großer Wahrscheinlichkeit werden uns folgende Innovation in der Zukunft erwarten:

  • Autonomes Fahren
  • Elektromobilität
  • Alternative Antriebstechnologien
  • Hochgeschwindigkeitstransportsysteme
  • Intelligente Verkehrsmanagementsysteme
  • Drohnen-Lieferdienste
  • Blockchain-Technologie für den Transport- und Logistiksektor
  • Intelligenter Container mit integrierten
  • Sensoren für Condition Monitoring
  • Migration von IoT-Plattformen
  • Integration von RTLS-Lösungen
  • Plattformen der Sharing Economy
  • Integration von KI- und ML-Algorithmen
  • Innovativer Verpackungsmaterialien
  • Technologien zur Ladungsoptimierung
  • Smartes Parkplatzmanagement

Die großen Logistiker haben bei IoT-Plattformen die Nase vorn

Die Herausforderungen für den Transportsektor in Bezug auf drahtlose Informationstechnologien sind immens. Für große Transportunternehmen ist der Aufbau von IoT-Plattformen oft effizient. Kleinere Transportunternehmen oder sogar Ein-Mann-Betriebe haben meist nicht die Ressourcen, um IoT-Systeme aufzubauen oder zu betreiben. Daher sind kleinere Transportunternehmen nicht in dem Maße digital an übergeordnete Systeme angebunden wie große Logistiker.

Die elektronische und industrielle Kennzeichnung von Waren- oder Paketsendungen in Kombination mit Handhelds oder Smartphones mit Scannermodul haben das Papier als Dokument aus der Transportbranche weitgehend verdrängt.

Große Logistikunternehmen haben bereits entsprechende drahtlose IoT-Lösungen am Warenausgang oder im LKW installiert, so dass die Logistikprozesse automatisiert ablaufen.

Trotz der zunehmenden Digitalisierung für Unternehmen im Transportwesen steht die Branche insgesamt vor großen Herausforderungen. Dazu gehören Verkehrsstaus in Ballungsräumen, stark schwankende Kraftstoffpreise, die Reduzierung von Treibhausgasemissionen und Luftverschmutzung, regulatorische Anforderungen und der technologische Fortschritt. Der technologische Fortschritt ist eine Herausforderung, da er für mittlere und kleine Unternehmen einen sehr hohen Integrationsaufwand bedeutet. Schließlich stellen auch Handelskonflikte eine große Herausforderung für Transportunternehmen dar, da sie digitalisierte Supply Chains beeinflussen oder gar unterbinden. Geplante Transporte werden ersatzlos gestrichen oder aufwendig umgeleitet.

Partner für Verkehrs- und Transportlösungen

Outsourcing an Fullfillment Partner

Für Einzelhändler, insbesondere für kleinere, stellt der Onlinehandel eine komplexere Herausforderung dar. Wenn sich Einzelhändler für einen Fullfillment Partner entscheiden, lagern sie damit die Lagerverwaltung, die Kommissionierung, den Versand und das Retourenmanagement an diesen Partner oder zentralen Onlineshop aus. Diese Shops sind in jedem Fall auf IoT-Plattformen angewiesen, um die komplexen Bestell-, Kommissionier- und Retourenprozesse zu managen, die Systeme aller Beteiligten in der Logistikkette müssen kompatibel sein gleichzeitig ist der Datenschutz eines der wichtigsten Aufgabenfelder, da Kunden- und Lieferdaten nicht gestohlen und missbraucht werden dürfen.

Nachhaltigkeit: Zurück zum Lastenfahrrad

Ein immer wichtiger werdendes Thema für Kunden im E-Commerce ist die Nachhaltigkeit für Unternehmen. Jede Verpackung, jeder Transport und jede Rücksendung hinterlässt einen CO2-Fußabdruck. Online-Händler, aber auch Transportunternehmen, müssen zunehmend ihre Umweltbilanz kommunizieren, um das Vertrauen der Kunden zu gewinnen. Eine Lösung in diesem Bereich könnte die Einrichtung von Packstationen oder Paketshops sein. Die Methode PUDO (Pick up & Drop off) reduziert die CO2-Emissionen. Tatsächlich sind mehr als 50 Prozent der Online-Käufer bereit, einen Aufpreis für eine nachhaltige Lieferung zu zahlen.In urbanen Strukturen nehmen daher Lastenfahrräder und Elektrofahrzeuge stark zu.

Effizientes Behälter- und Assetmanagement in der Transportlogistik

Effizienz wird in der Transportlogistik erreicht, wenn die Produkte im Rahmen eines effizienten Behältermanagements transportiert werden. Poolsysteme sorgen dafür, dass Verpackungen reduziert und Logistikwege effizient gesteuert werden können. Werden zusätzlich Sensoren eingesetzt, wird die Qualität der Ware zusätzlich gesichert, da Erschütterungen, Temperaturschwankungen oder Witterungseinflüsse dokumentiert werden. Die Bewegung der Container kann verfolgt werden, so dass auch der Transportweg überwacht werden kann. KI ermöglicht es auch, Leerfahrten zu reduzieren, den CO2-Fußabdruck zu verringern und die Reinigungszyklen der Container zu überwachen.

Kontaktieren Sie uns und erhalten Sie eine maßgeschneiderte Antwort!

Ihre Nachricht wurde erfolgreich versendet!

Vielen Dank für Ihre Anfrage. Wir melden uns in Kürze bei Ihnen!

Oops!

Etwas ist schiefgelaufen. Bitte versuchen Sie es später noch einmal.

In Bearbeitung!

Vielen Dank für Ihre Nachricht. Wir werden Ihre Informationen umgehend bearbeiten.

Bevorstehende Events

WIoT tomorrow 2024

Internationale Ausstellung | Summit

Datum

23. - 24.

Oktober 2024

Ort

Wiesbaden,

Deutschland

Think WIoT Day 28. August

Livestream zum Gesundheitswesen

Datum

28. August

Ort

Online