Nexgen AG und ZHAW School of Engineering betreiben Innovationsforschung
Nexgen – Next-Generation bedeutet für uns auch an neuen Möglichkeiten zu arbeiten. Was ist mit bestehender Technologie noch sonst so alles möglich?
Die erste Begegnung mit Professor Josef Spillner der ZHAW war Anfang 2022 bei uns in Volketswil. Er fragte spontan, ob wir etwas für ihn und seine Studenten für Innovationsforschung hätten. Meine Antwort- Ja.
Dank einem Beitrag von Innosuisse, einer Innovations-Unterstützungsorganisation des Bundes, durften wir eine Forschungsarbeit angehen. Ab da sind wir dem Thema „Lokalisierung innerhalb des Ladengeschäftes“ nachgegangen.
Der Forschungspartner ZHAW School of Engineering, Institut für Angewandte Informationstechnologie, Forschungsschwerpunkt «Verteilte Systeme», untersucht geschäftlich relevante verteilte und vernetzte Anwendungen mit Software-, /Cloud- und Hardwarebestandteilen. In der vorliegenden Vorstudie hat er in Erweiterung einer vorherigen Laborinstallation für IT-gestütztes Einkaufen einen modernen Laden mit Access-Point, IoT-Connector, Beacons und elektronischen Preisschildern sowie Cloud-Diensten nachgebildet. Die Durchführung der Studie wurde anhand der Innovationspläne des Wirtschaftspartners Nexgen AG gesteuert. Diese sind grundlegend von den Anforderungen des stationären Handels zu mehr Vernetzung und Automatisierung geprägt.
In der Durchführung auf Basis der erweiterten Laborumgebung wurde auf die möglichst passende Nachbildung von reellen Umgebungen geachtet. In dieser Umgebung sind Positionierungs- und Navigationsalgorithmen für die physische Produktsuche erprobt worden. Dadurch entstanden sind eigene Algorithmen auf Basis von Trilateration (manuell kalibriert) und neuronalen Netzen (selbstkalibrierend) sowie das an der ZHAW entwickelten Stack-Voting. Es wurde ein Workflow-Konzept für eine physische Produktsuche erstellt und in dieser Umgebung mit Hilfe einer prototypischen Webanwendung erprobt. Am Ende wurden die drei im Antrag aufgeführten Forschungs-Fragen beantwortet und ein mögliches Produktkonzept für ein grösseres gemeinsames Folgeprojekt abgeleitet.
Im Ergebnis erhält der Wirtschaftspartner ein fundiertes Assessment zur möglichen Produktentwicklung, sowie Zugang zu einem motivierten Forschungsteam. Der Forschungspartner profilierte sich mit Retail-Technologien stärker in einer Anwendungsdomäne von cyber-physikalischen verteilten Architekturen.
Foto: Rechts nach links - Ralph Levin, Verkäufer Nexgen Ag, Studenten und Professor der ZHAW in der Innovationsforschung im Showroom der Nexgen AG in Volketswil
Wir haben uns folgende Forschungsfragen gestellt:
1: Wie kann die Präzision der Navigation von der Ebene Laden (ca. 5m) auf die Ebene Regal (ca. 50cm) verbessert werden, allenfalls durch die Einbindung neuer Bluetooth-Standards und -verfahren?
Antwort: Durch engmaschige Raster von Bluetooth-Beacons, Stack-Voting sowie eines trainierten Modells zu den spezifischen Signalempfangsstärken der Beacons kann mit vertretbaren Kosten der Bereich 50-100cm erreicht werden. In der Kombination mit Spezialhardware (BLE 5.2, UWB, AP) dürften <50cm realistisch sein, wobei das mangels geeigneter Hardware nicht untersucht werden konnte.
2: Wie kann die Wirtschaftlichkeit durch Gerätekombination (Beacons, Sensoren, Displays) verbessert werden, um so auch kleinere Läden und Ladenketten als Zielgruppe zu erreichen?
Antwort: Der Forschungspartner konnte für seine eigenen Zwecke zwei Anwendungen (Cloud und Mobil) des ESL Herstellers SES Imagotag optional machen und damit für mögliche Folgeprojekte bereits die Kosten senken. Ob diese Senkung auch seitens Nexgen an die Kunden weitergereicht bzw. verrechnet werden könnte ist noch offen, da dies vom finalen Produktdesign abhängt. Die Flexibilität im Einsatz der Geräte und Cloud-Dienste konnte jedoch zumindest aufgezeigt werden.
3: Wie würde eine attraktive Benutzerführung per App oder mit anderen Modalitäten aussehen, so dass die installierte Infrastruktur auch tatsächlich vom Kunden genutzt wird?
Antwort: Die ZHAW hat eine prototypische Webanwendung zur Benutzerführung für Endkunden geliefert, sowie eine weitere Anwendung zur Darstellung des Workflows für Ladeneigentümer als potentielle Kunden von Nexgen. Die möglichen Ausbaustufen der Anwendung sowie deren Umsetzung als native Mobilanwendung sind beschrieben.
Die entstandene Applikation wurde aus dem Labor zur Nexgen AG verlegt, installiert und ausprobiert. Es war grandios zu sehen, dass ein Wunschprodukt aus grösserer Entfernung im Plan angezeigt und per Leuchtdiode am Gestell auf sich aufmerksam macht. Ich habe grossen Respekt vor der Leistung dieser Wissenschaftler!
Aus Sicht der Nexgen AG hat das Projekt gezeigt, dass die Idee der Lokalisierung definitiv möglich ist. Als Anbieter von «Next-Generation» Lösungen für Retailkunden ist dies ein guter Wissensstand.
Aus Sicht der Forschungsinstitution: Die ZHAW stärkt ihre Profilierung in der Forschung cyber-physikalischer Systeme und dies insbesondere im umsatzstarken und für Innovationen offenen Retail-Markt.
Und jetzt?
Wir bleiben dran! Die weitere Zusammenarbeit mit der ZHAW School of Engineering ist in Planung. Ebenso wünschen wir uns aus den im Innosuisse Projekt entstandenen Resultat ein Produkt zu entwickeln. Hierfür suchen wir nun geeignete Umsetzungspartner – ein Ladengeschäft, welches eine solche Installation als Pilot mitmachen will. Vielleicht bist du bereit mit uns in die Zukunft zu starten?
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