In der heutigen Zeit ist es manchmal gar nicht so einfach, den Überblick zu behalten und den Zeitplan einzuhalten. Wo sollen wir sein und wann? Wo trifft sich die Familie zu welcher Zeit? Kalender und Tagesplaner können dabei zwar helfen, aber nehmen wir einmal an, die Familie, über die Sie den Überblick behalten wollen, besteht aus Tausenden von Einzelpersonen, die jeweils um die 2.000 Pfund wiegen und sich immer gerne in Richtung ihres Lieblingsessens bewegen, zum Beispiel in einem Milchviehbetrieb. Der belgische Technologieanbieter Pozyx, ein führender Anbieter von Echtzeit-Ortungssystemen für den Innenbereich auf Basis der UWB-Technologie (Ultra-Wideband (Ultra-Breitband)), hat sich dieser modernen Herausforderung gestellt. Im Laufe der Jahre hat Pozyx immer wieder bewiesen, wie Innovationen in der ultrapräzisen Ortungstechnologie die Effizienz in der Branche optimieren und eine wirklich intelligente Fertigung vorantreiben.

Mit Pappe zum Erfolg

Pozyx war ein junges Start-up-Unternehmen, als ein international führender Milchviehhalter 2017 zum ersten Mal anklopfte und nach der Überwachung von Rindern fragte. In der Milchviehhaltung wurden bis dato Schrittzähler verwendet, um die Kühe zu verfolgen, aber man wollte auch die Standorte der Tiere erfassen. Dadurch konnten die Milchviehhalter die Bewegungen und das Verhalten der Kühe in und außerhalb ihrer Ställe im Auge behalten. Die Daten sollten zur Überwachung der Reproduktionszyklen und der Produktivität sowie zur Verbesserung der allgemeinen Gesundheit der Tiere verwendet werden. Das Problem bestand damals darin, dass die frühen UWB-Lösungen teuer, schwer zu implementieren und schwer zu skalieren waren.

Qorvo blickt auf eine lange Partnerschaft mit Pozyx zurück. Als führendes Unternehmen im Bereich der UWB-Technologie hat Qorvo ein großes Netzwerk von Partnern, die aktiv daran arbeiten, die Einführung von UWB auf neue und interessante Weise voranzutreiben.

Pozyx und seine Partner stellten ein vielfältiges Team aus Software-Entwicklern, Tierverhaltensforschern, Projektmanagern und anderen Landwirten zusammen. Sie sahen sich mit zahlreichen Herausforderungen konfrontiert, wie z. B. der Skalierung des Ortungssystems für Tausende von Tieren auf großen Flächen und der Entwicklung einer Ohrmarke, die nicht nur den Witterungsbedingungen, sondern auch den Kühen selbst standhält.

Nach wochenlanger Arbeit wurde das Projekt mit einer großen Präsentation abgeschlossen. Die Teammitglieder von Pozyx stellten ihre Lösung für die Ortung vor und verwandelten dazu ihr eigenes Büro in eine Stall-Attrappe, komplett mit Kühen aus Pappe und Hightech-UWB-Trackern in Form von Ohrmarken. Der Erfolg dieser Demonstration legte den Grundstein für eine Partnerschaft, mit der das Unternehmen seine zukünftige Entwicklung neu definierte.

„Wir hatten das Gefühl, dass diese Demo wichtig war, und wir haben uns im gesamten Unternehmen dafür eingesetzt, diesen Anwendungsfall umzusetzen“, sagt Pozyx-Mitbegründer Samuel Van de Velde. „Wir haben unser Büro in einen kleinen Stall verwandelt, mit Liegeboxen und Stapeln von Heu. Wir haben einige Kühe aus Pappe gebastelt und Tracker an ihnen befestigt. Ein Mitglied des Teams, das besonders gut zeichnen konnte, zeichnete einen Grundriss des Stalls und zeigte die Kühe auf einem Display, die sich in Echtzeit bewegten. In dieser Applikation wird die UWB-Technologie verwendet, um den Standort der Kühe innerhalb der Betriebe genau zu verfolgen. So können die Landwirte leicht die richtige Kuh finden und die Daten für KI-Algorithmen bereitstellen, um die Tiergesundheit genau zu bestimmen oder zu erkennen, wann eine Kuh bereit ist, zu kalben. Jeden Monat werden Zehntausende von Kühen mit diesem System ausgestattet, und es ist wohl die bisher größte Applikation der UWB-Technologie für eine Anwendung im Non-Consumer-Bereich.“

Die Präsentation (mit Mitarbeitern, die im Büro herumliefen und sich dabei wie Kühe verhielten) war ein voller Erfolg. Das Ergebnis war eine Partnerschaft, die nun schon seit Jahren Bestand hat. Im Jahr 2023 brachten der Milchviehbetrieb und Pozyx eine der bedeutendsten Applikationen der UWB-Technologie in einem Non-Consumer-Bereich auf den Markt und trugen dazu bei, die Milchviehhaltung zu revolutionieren. „Nach fast sechs Jahren Entwicklung und erfolgreichen Pilotprojekten mit sehr begeisterten Milchviehhaltern wurde das Produkt schließlich eingeführt“, so Van de Velde. „Wir haben auf diesem Weg sehr viel gelernt. Wir sind größere Kuh-Experten geworden, als wir uns jemals hätten vorstellen können. Außerdem haben wir viel über die Zusammenarbeit mit einem großen Unternehmen gelernt und darüber, was es bedeutet, ein neues Produkt auf den Markt zu bringen.“

Ein wichtiges Produkt in diesem Bereich ist das DWM1000-Modul von Qorvo. Es basiert auf dem DW1000 UWB Transceiver-IC und besitzt eine Antenne, alle HF-Schaltungen, Leistungsmanagement und eine Taktgeberschaltung. Es wird in 2-Wege-Entfernungs- oder TDOA-Ortungssystemen eingesetzt, um Objekte mit einer Genauigkeit von 10 cm zu orten, und unterstützt Datenraten von bis zu 6,8 Mbit/s.

Skalierbarkeit im Eiltempo

Pozyx konzentrierte sich auf die Skalierbarkeit in verschiedenen Bereichen, angefangen bei der Einrichtung und Wartung von Echtzeit-Ortungssystemen bis hin zu deren Produktion und zur internationalen UWB-Zertifizierung. Das Unternehmen straffte die Installationsprozesse, sorgte für eine unkomplizierte Wartung und richtete automatisierte Produktionslinien ein, um den Anforderungen einer groß angelegten Einführung gerecht zu werden.

Für das System mussten im gesamten Stall Ortungspunkte angebracht werden, von denen sich jeweils mindestens drei im Bereich jeder Ohrmarke befanden, um eine genaue Positionierung zu gewährleisten. Die UWB-Technologie ermöglichte sowohl die Positionierung als auch die Datenkommunikation und bot so Flexibilität und Skalierbarkeit bei der Überwachung der Kühe. Inzwischen nutzen Hunderte von Betrieben das System, einige mit nur ein paar Hundert Tieren, andere mit bis zu 10.000 Kühen. Mithilfe jeden markierten Tiers werden Daten erfasst und Algorithmen erstellt, die in ein KI-Modell über das Verhalten der Tiere einfließen. Die Kühe leben in mehreren Ställen und können sich frei bewegen, während die UWB-Lösung sie im Stall verfolgt. Die Daten der Ohrmarken werden im Abstand von zwei Sekunden erfasst, und das System kann auf der Grundlage der jeweiligen Anforderungen des Milchviehbetriebs konfiguriert werden.

Eine gute Ausgangsbasis für ein derartiges Design ist das DWM3000EVB Arduino Shield von Qorvo. Es verfügt über das DWM3000 UWB-Modul sowie den integrierten DW3110-IC, eine Antenne, ein Leistungsmanagement und eine Taktgeber-Steuerung.

Aufbruch Richtung Innovation

Die UWB-Technologie hat die Milchviehhaltung verändert und bietet Milchviehbetrieben weltweit eine umfassende Überwachungslösung, die das Tierwohl, die Produktivität und somit die gesamte Wirtschaftlichkeit des Betriebs verbessert. Die Entwicklung von Pozyx von einem kleinen Start-up-Unternehmen zu einem der führenden Anbieter von UWB-Applikationen zeigt eindrucksvoll, dass Innovation und Zusammenarbeit den technologischen Fortschritt entscheidend voranbringen.