Sonntag, 21. April 2024

Einladung – Urban-Digital-Netzwerktreffen in der Metropole Ruhr am 06. Mai

Anfang Mai wird unser nächstes Netzwerktreffen im 19. Stockwerk des Essener Ruhr Towers stattfinden. Wir laden Sie als Leser:innen und Partner herzlich dazu ein, sich über wichtige inhaltlich-strategische Gedanken der digitalen Stadtentwicklung auszutauschen.

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IoT praktisch erfahrbar machen – Der IoT-Campus

Titelbild: © ENERVIE Service
Autor:in: Dr. Julia Peltzer, Julian Folgner


Von vernetzten Haushaltsgeräten bis hin zu industriellen Anwendungen durchdringt das Internet of Things (IoT) heutzutage nahezu alle Bereiche unseres Alltags. Insbesondere in Bezug auf die Gestaltung intelligenter Städte (Smart City), die Effizienz von Industrieprozessen (Smart Industry), die Optimierung von Wohnungen (Smart Building) und die Verwaltung von Versorgungsnetzen (Smart Grid) erweist sich das IoT als unverzichtbar.

Mit seiner Fähigkeit, Daten zu sammeln, zu analysieren und darauf basierend Aktionen auszuführen, bietet das IoT immense Chancen in allen Bereichen. Durch die kontinuierlich wachsende Relevanz des IoT wird deutlich, dass es nicht mehr ausreicht, diese Technologie nur theoretisch zu verstehen. Vielmehr ist es von entscheidender Bedeutung, das IoT für jeden erfahrbar, greifbar und damit verständlich zu machen. Somit kann eine Brücke zwischen der theoretischen Konzeption und der praktischen Anwendung geschlagen werden.

In diesem Artikel wird ein solcher Ansatz näher betrachtet, insbesondere im Kontext eines innovativen IoT-Campus, der es ermöglicht, IoT-Anwendungsfälle live vor Ort zu erleben und zu erfahren.

Der IoT-Campus ermöglicht es zum einen, IoT und die damit verbundenen Anwendungsfälle innerhalb des eigenen Unternehmens zu präsentieren und somit ein Verständnis für den IoT-Bereich zu schaffen. Zum anderen bietet der IoT-Campus die Chance, externe Kunden in die Welt des IoT einzuführen, um potenzielle Hemmschwellen zu senken und/oder die Vielfältigkeit der Einsatzmöglichkeiten zu verdeutlichen.

1. Von der Idee zur Umsetzung

Um einen Mehrwert für den IoT-Bereich zu heben und den IoT-Campus vom Papier in die Umsetzung zu bringen, wurde ein 3-Phasen-Plan erstellt. Auf Grundlage des Plans konnte die kontinuierliche, schrittweise Verwirklichung des IoT-Campus gewährleistet werden, ohne ad-hoc zu viele zeitliche oder monetäre Ressourcen zu beanspruchen.

Phase 1: Aufbau des IoT-Labs als zentrale Anlaufstelle

Mit dem Aufbau des IoT-Labs ging auch die Beschaffung einer geeigneten Räumlichkeit einher, um dort das IoT-Lab umzusetzen. Der Aufbau bzw. die Strukturierung des IoT-Labs erfolgte anschließend anhand der Größe der zur Verfügung gestellten Räumlichkeit und der Möglichkeit, IoT-Anwendungen innerhalb der Räumlichkeit umzusetzen.

Phase 2: Umsetzung erster IoT-Anwendungen und Etablierung von Vermittlungselementen auf dem IoT-Campus

Während des Aufbaus des IoT-Labs wurden IoT-Anwendungen ausgewählt, die frühzeitig und mit wenig Aufwand umgesetzt werden können. Auf diese Weise konnten bereits bei Fertigstellung des IoT-Labs einzelne Anwendungsfälle auf dem IoT-Campus präsentiert werden.

Die ersten IoT-Anwendungsfälle, die zum Einsatz kamen, waren unter anderem Bodenfeuchtigkeitsmessung zur Unterstützung der Grünflächenbewässerung, Tür- sowie Fensterkontaktmessung und Luftqualitätsmessung. Begleitet wurden diese Anwendungen durch einen entsprechenden Digitalen Zwilling zur Demonstration im IoT-Lab.

Phase 3: Umsetzung weiterer IoT-Anwendungen

Die dritte Phase befasst sich mit der kontinuierlichen Erweiterung des IoT-Campus durch zusätzliche IoT-Anwendungsfälle. Dadurch, dass immer weitere Anwendungen hinzukommen, angepasst oder entfernt werden, beschreibt diese Phase einen stetigen Prozess, der mit dem IoT-Campus mitwächst.

Anwendungsfälle, die über die Zeit hinzugekommen sind, sind unter anderem Glatteiserkennung mittels Oberflächentemperatursensor, Asset-Tracking von Pool-Fahrzeugen innerhalb des Unternehmensgrundstücks und Füllstandsmessung von Abfallbehältnissen. Alle aktuellen Anwendungsfälle sehen Sie in Abbildung 1 und 2.

2. Struktur des IoT-Campus

Der IoT-Campus als Ganzes bezeichnet die Zusammensetzung mehrerer IoT-Anwendungsfälle, die zu Demonstrationszwecken auf einer geringen, fußläufig begehbaren Fläche gebündelt werden. Kernstück des IoT-Campus ist das IoT-Lab, welches die zentrale Anlaufstelle des Campus darstellt und mit einer Vielzahl an Indoor-IoT-Anwendungen ausgestattet ist. Ergänzt wird das Lab durch diverse Outdoor-IoT-Anwendungen, die über die restliche Fläche des IoT-Campus verteilt sind (s. Abbildung 1).

Abb. 1: Räumliche Lokation des IoT-Campus und seiner Anwendungsfälle (Quelle: ENERVIE Service GmbH)

Um das IoT-Lab herum wird damit eine Art begehbare Präsentationsstrecke gebildet, bei der die einzelnen Anwendungsfälle als separate Stationen eines „IoT-Rundgangs“ besichtigt werden können. Damit auch die Potenziale des IoT-Labs als zentrale Anlaufstelle voll ausgeschöpft werden, lässt sich das Lab strukturell in zwei unterschiedliche Bereiche unterteilen: Showroom und Arbeitsbereich (s. Abbildung 2).

Abb. 2: Struktur des IoT-Labs (Quelle: ENERVIE Service GmbH)

Der vordere Bereich des Labs dient als eigentlicher Showroom, in dem IoT-Anwendungsfälle in angenehmer, aufgelockerter Atmosphäre präsentiert bzw. demonstriert werden können. Auf dem Bildschirm neben der Tür können entsprechende Charts, Dashboards oder Digitale Zwillinge im Rahmen einzelner IoT-Anwendungen gezeigt werden.

Im hinteren Bereich des IoT-Labs befindet sich der Arbeitsbereich. In diesem Bereich können Arbeiten rund um IoT-Hardware, die etwas mehr Platz in Anspruch nehmen, sowie externe und interne Meetings durchgeführt werden. Auf diese Weise können durch das IoT-Lab bzw. den IoT-Campus sowohl die Arbeiten an der Hardware als auch die Interaktionen mit den Kunden miteinander vereint werden. Anders ausgedrückt verbindet der IoT-Campus „Backend“ und „Frontend“ zu einer ganzheitlichen Umsetzung des unternehmerischen IoT-Konzepts.

3. Einzelne Anwendungsfälle näher erklärt

Nachdem das Konzept des IoT-Campus ausführlich behandelt wurde. Werden nun einige Anwendungsfälle näher betrachtet, die allesamt über ein umfassendes IoT-Campus-Dashboard visualisiert werden (s. Abbildung 3).

Abb. 3: IoT-Campus-Dashboard (Quelle: ENERVIE Service GmbH)

Bodenfeuchtigkeitsmessung

Die Bodenfeuchtigkeitsmessung mittels IoT-Sensoren dient als Unterstützung zur Grünflächenbewässerung. Spezielle Sensoren werden im Boden platziert, um kontinuierlich die Bodenfeuchtigkeit zu überwachen. Die Daten können anschließend ausgewertet, analysiert und visualisiert werden (s. Abbildung 4). Der Anwendungsfall bietet die Chance, die Grünflächenbewässerung präzise zu steuern und somit eine effizientere Wassernutzung sicherzustellen. Hierdurch werden sowohl Ressourcen geschont als auch das Wachstum und die Langlebigkeit der Pflanzen gesteigert.

Abb. 4: Chart-Darstellungen Bodenfeuchtigkeitsmessung (Quelle: ENERVIE Service GmbH)

Parkplatzmonitoring für Ladesäulenparkplätze

Der Einsatz von IoT-Parksensorik steigert die Nutzungseffizienz des vorhandenen Parkraums. Die Sensoren werden auf den jeweiligen Parkflächen montiert und erfassen Informationen über die Belegung der Parkfläche. Diese Informationen werden anschließend visualisiert und können dafür genutzt werden, um entsprechenden Personen einen Überblick über die aktuelle Parksituation zu verschaffen (s. Abbildung 5).

Abb. 5: Chart-Darstellung Parkplatzmonitoring (Quelle: ENERVIE Service GmbH)

Im Rahmen des IoT-Campus werden durch das Parkplatzmonitoring freie bzw. belegte Ladesäulenparkplätze kenntlich gemacht, wodurch Nutzer von E-Autos stets wissen, welche Ladesäule aktuell frei ist.

Asset Tracking

Das Asset Tracking behandelt im Rahmen des IoT-Campus die Standortlokation von Poolfahrzeugen. Die IoT-Sensoren befinden sich in den Poolfahrzeugen und zeigen den genauen Standort der entsprechenden Fahrzeuge an (s. Abbildung 6).

Somit müssen die Poolfahrzeuge nicht mehr zeitaufwendig gesucht werden, sondern können präzise angesteuert werden. Durch dieses Vorgehen können sowohl zeitliche Ressourcen als auch Nerven geschont werden. Hierbei ist zu beachten, dass die Lokation der Standorte nur innerhalb des Unternehmensgeländes funktioniert und Standortdaten, die darüber hinaus gehen, nicht mehr erfasst werden.

Abb. 6: Chart-Darstellung Asset-Tracking (Quelle: ENERVIE Service GmbH)

4. Autor:innen und Kontakt

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Schreiben Sie uns!

Dr. Julia Peltzer

Leitung IoT- und Datenmangement bei ENERVIE Service

Julian Folgner

IoT-Projektmanager bei ENERVIE Service

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