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5G IST EIN NEUER TREIBER FÜR IOT (INTERNET OF THINGS), DA ES ZUM EINEN VIELE NEUE IP-ADRESSEN LIEFERT, WELCHE FÜR JEDES IOT-FÄHIGE ENDGERÄT BENÖTIGT WIRD, UND ZUGLEICH EINE ÜBERMITTLUNG GROSSER DATENMENGEN BEI GERINGER LATENZ ZULÄSST. 

 

Das Internet of Things steht für die zukünftige globale Infrastruktur der Informationsgesellschaften, die es ermöglicht, physische und virtuelle Gegenstände miteinander zu vernetzen und sie durch Informations- und Kommunikationstechniken zusammenarbeiten zu lassen. Eindeutig identifizierbare physische Objekte (things) werden mit einer virtuellen Repräsentation verknüpft. 

 

Big Data (Massendaten) – also große, komplexe, schnelllebige, schwach strukturierte Datenmengen, entstehen häufig aus IoT-Quellen und können mit Hilfe unseres Data Lakes erfasst werden. Algorithmen, zum Beispiel Machine Learning oder künstliche Intelligenz, helfen, bisher verborgene Informationen zu erkennen und zu nutzen sowie ein besser integriertes, kontextbezogenes Bild zu erzeugen, damit Unternehmen ihre Kunden und Transaktionen besser verstehen
und sichere Entscheidungen treffen können.

5G stellt neue Technologien und Dienste bereit, die in den heutigen WiFi- und verkabelten Netzen noch nicht realisierbar sind.


Erfahren Sie mehr über unsere innovativen Entwicklungen in den folgenden Anwendungsbeispielen.

SMARTER MEETINGRAUM

 

In einem SPIE Kundenprojekt wurde ein Meetingraum der Zukunft realisiert und eine eine intelligente und vernetzte Arbeitsumgebung geschaffen.


ZIEL DES PROJEKTES IST EINE HÖHERE ZUFRIEDENHEIT UND SICHERHEIT DER MITARBEITENDEN MIT GLEICHZEITIGER REDUZIERUNG DES CO2-AUSTOSSES.


Auf der 66 Quadratmeter großen Fläche wurden unterschiedliche Szenarien dargestellt: Ein Meetingbereich für zehn Personen, ein Doppelarbeitsplatz und ein Einzelarbeitsplatz. 

Für Videokonferenzen werden Webex-Boards genutzt. Videokonferenzen können so automatisch gestartet und per Spracheingabe gesteuert werden. Mit einem abgesetzten Touchdisplay lässt sich sowohl die Raumbeleuchtung in Abhängigkeit von der Tageslichtstärke regeln, als auch die Anzahl der sich im Raum befindenden Personen messen –  mit Warnhinweis sobald die zulässige Personenzahl überschritten wurde. Die Luftmenge oder andere luftverbessende Werte lassen sich somit optimal steuern.

Mithilfe einer App können Besprechungsräume gebucht sowie freie Schreibtische und POIs angezeigt werden. Zudem besteht die Möglichkeit, sich zu diesen navigieren zu lassen. Mit diesem Konzept können Arbeitsplätze sehr flexibel genutzt werden.

Nutzen und Vorteile

  • Skalier- und reproduzierbares ECO-System
  • POE-fähige Beleuchtung mit integrierten Sensoren zur Erfassung verschiedenster Daten wie Präsenz, Belegung, Temperatur und Luftfeuchte
  • Messung der Personenanzahl in Echtzeit
  • Sammlung der Daten in einem Data Lake
  • IoT-Hub als zentrale Informationsstelle für das gesamte System

5G SYNERGIE-REGION

 

In einem vom Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) mit vier Millionen Euro geförderten Forschungsprojekt erarbeiten wir als SPIE gemeinsam mit Partnern in der ARENA2036 das Teilprojekt „5G-Netzwerke mit hoher Bandbreite zur Prozessoptimierung in der Fertigung“.


ZIEL DES TEILPROJEKTS IST DIE ANWENDUNG UND ERPROBUNG DES NEUEN MOBILFUNKSTANDARDS 5G IM KONTEXT EINER VERNETZTEN FERTIGUNG.  


Durch die Vernetzung von Multisensoren, Kamerasystemen, Gebäudeautomation sowie der Anlagensteuerung liefert dieser Use Case einen hohen Mehrwert für die Ausfallsicherheit und Effizienz in der Fertigung. Ebenso ist die vorausschauende Wartung möglich. Innerhalb des Teilprojekts verantworten wir bei SPIE die Umsetzung eines Prototyps „5G-Sensor-Kit“. Zudem begleiten wir die Errichtung und Konfiguration einer 5G-Netzwerkinfrastruktur, unterstützen bei der Ausführung eines Prototyps des 5G-Kamerasystems und helfen bei der Realisierung einer gemeinsamen Auswertungsplattform für die Datenfusion und -analyse.

Nutzen und Vorteile

  • Bundesgefördertes Projektvorhaben für einen rasanten und umfangreichen 5G-Aufbau in Deutschland
  • Umsetzung und Erprobung von praxisorientierten 5G-Anwendungsfällen mit hoher Relevanz für Industriekunden
  • Erhöhung der Ausfallsicherheit und Effizienzsteigerung in der Fertigung
  • Kabelfreies Retrofittings dank 5G, was die Nachrüstung und Übermittlung großer Datenmengen ermöglicht

INTERNET OF THINGS (IOT) – HUB

 

Zur Vernetzung sämtlicher internetfähiger IoT-Geräte und Sensoren setzen wir bei SPIE einen IoT-Hub ein. Dieser ermöglicht uns, heterogene Systeme, wie verschiedene Geräte, Konnektivitäten, Plattformen oder Applikationen,  miteinander zu verbinden. Er führt Daten aus unterschiedlichen Datenquellen standardisiert zusammen und stellt eine einheitliche Schnittstelle zur Verfügung.

PTC, ist einer der weltweit größten Anbieter von IoT-Technologieplattformen, IoT-Lösungen und zukunftsweisender Kooperationspartner von SPIE. Im Rahmen dieser Technologiepartnerschaft verfügen wir als SPIE über die Expertise zur Umsetzung sämtlicher IoT-Projekte in hoher Komplexität und den dafür notwendigen Kompetenzaufbau.


 
Nutzen und Vorteile

  • Flexible Plattform als IoT-Hub für sämtliche Anwendungsfälle
  • Bibliothek mit über 150 Geräte- und Client-Treibern sowie erweiterte Plug-ins zur Unterstützung von mehreren tausend Geräten
  • Benutzerfreundliches System zur Auswertung und Visualisierung großer Datenmengen und komplexer Sachverhalte
  • Hoher Sicherheitsstandard

DIGITALISIERUNG EINES LEITUNGSNETZES DURCH MULTISENSORALE BEFLIEGUNG

 

Um die Netzstabilität zu gewährleisten und Ausfälle zu vermeiden, sind Netzbetreiber dazu verpflichtet, das Leitungsnetz regelmäßig auf Schäden zu inspizieren. Freileitungen werden daher per Überflug inspiziert. Hierbei müssen verschiedene Faktoren untersucht werden: Sei es für die technische Inspektion der Masten und Leiterseile, die Nachtrassierung oder für die Überprüfung der Vegetation im Schneisen-Management – jede Überprüfung erfordert den Einsatz unterschiedlicher Mess- und Überprüfungstechnik, sodass Freileitungen in der Regel einzeln beflogen werden müssen.

SPIE hat gemeinsam mit dem Übertragungsnetzbetreiber 50Hertz einen multisensorischen Inspektionsflug per Hubschrauber für die Zustandsbewertung von Freileitungen entwickelt. Ziel ist die detailgenaue Erfassung des Zustandes des Freileitungsnetzes. So können Schwachstellen, etwa an Klemmen und Leiterseilen, sowie Abstände zur Vegetation an und zu den Stromleitungen schneller erfasst und Wartungsmaßnahmen umgehend veranlasst werden. Kernstück dieser Lösung ist die Kombination verschiedener Sensor- und Kamerasystemen. Dazu gehören Laserscanning-Verfahren (LIDAR) sowie Thermal- und Koronakameras.

Nachdem SPIE und 50Hertz bereits gemeinsam verschiedene Pilotprojekte durchgeführt haben, hat der Übertragungsnetzbetreiber einen mehrjährigen Rahmenvertrag mit SPIE über die Inspektion des gesamten Freileitungsnetzes von 50Hertz in Deutschland abgeschlossen. Seit Juli 2020 wurden bereits rund 1.500 Kilometer Stromleitungen mittels Helikopter-Befliegung durch SPIE gescannt und wichtige Daten zum besseren Wartungs- und Reparaturmanagement gesammelt. 

Nutzen und Vorteile

  • Schnelle und effiziente Zustandserfassung des Leitungsnetzes
  • Konsolidierung der Bestandsdaten und Schaffung einer einheitlichen Datengrundlage
  • Zustandsbewertung der Assets mit teilautomatisierten Prozessen
  • Schneisenmanagement
  • Ableitung der geeigneten Maßnahmen
  • Intelligente Zusammenführung und Vernetzung der Daten in einem digitalen Auskunftssystem

SMART CROSSING

 

Schlecht beleuchtete und unübersichtliche Fußgängerüberwege bergen erhebliche Gefahren. Für mehr Sicherheit  installieren wir als SPIE an den Beschilderungen eine zusätzliche Warnleuchte, welche das Betreten des Überwegs von Fußgängern durch starkes Leuchten signalisiert. Durch entsprechende Sensorik wird die Präsenz von Fußgängern erfasst. In einem Umsetzungsprojekt mit einer deutschen Gemeinde testen wir als SPIE die Funktionalitäten und Potenziale dieser Lösung. 

 

 

Nutzen und Vorteile

  • Absicherung gefährlicher Verkehrswege
  • Steigerung der Sicherheit für Fußgänger auf Überwegen
  • Einfache und skalierbare Lösung mit vertretbaren Kosten
  • Möglichkeit der Vernetzung zu weiterer Verkehrsbeleuchtung

PARKPLATZ-MANAGEMENT DURCH SENSORIK

 

Intelligentes Parkplatz-Management - Bildnachweis SPIEUnsere Kundenanfragen zeigen, dass der Bedarf an digitalen Parkplatzmanagementsystemen als Bestandteil der Smart Building Technologie wächst. Über die Erfassung der Auslastung kann die Anzahl angemieteter Stellplätze optimiert werden. Die Belegungsübersicht lässt eine flexible und effiziente Parkplatzvergabe zu.

Wir bei SPIE haben als Proof of Concept robuste Parksensoren auf den Besucherparkplätzen der ARENA2036 installiert. Die Sensoren sind auf den ausgewiesenen  Parkplätzen mittig verklebt und erfassen die Belegung durch einen PKW. Über ein Webportal ist ersichtlich, welche Park-plätze belegt sind, wie hoch die generelle Auslastung ist und ob eine vordefinierte Parkdauer überschritten wurde.

Neben Indoor-Systemen, die bereits durch SPIE erprobt  wurden, soll der Proof of Concept die Eignung der Parksensoren für den Außeneinsatz, insbesondere bei Witterung ermitteln. In einem weiteren Schritt sollen die Sensoren mit einem umfassenden intelligenten Gebäudesystem vernetzt werden. Somit können Aktionen, wie zum Beispiel Push- Informationen, durch die Parkplatzbelegung ausgelöst werden.

Collage Intelligentes Parkplatz-Management - Bildnachweis SPIE

 

ÜBER EIN WEBPORTAL IST ERSICHTLICH, WELCHE PARKPLÄTZE BELEGT SIND, WIE HOCH DIE GENERELLE  AUSLASTUNG IST UND OB EINE VORDEFINIERTE PARKDAUER ÜBERSCHRITTEN WURDE.

Nutzen und Vorteile

  • Drahtlose Übermittlung des Belegungsstatus in Echtzeit
  • Einfache und unkomplizierte Integration in bestehende Systeme
  • Nutzung eines webbasierten Dashboards über Computer, Tablet oder Smartphone
  • Verarbeitung und Integration der erzeugten Parkplatzdaten in einer IoT-Umgebung mittels Rest-API-Schnittstelle
  • Nahtlose Kommunikation dank LoRaWAN-Technologie

ELEKTRONISCHE ZUGANGSKONTROLLE

 

Intelligente Zutrittssysteme können per Smartphone den  Zugang zu Räumen oder verschließbaren Schränken regeln.  Entgegen herkömmlicher Systeme, wie Schlüssel oder Zugangstoken, kann ein individualisierter und temporärer Zutritt sichergestellt werden, der zudem anwenderspezifisch nachverfolgt werden kann.

Das elektronische Zutrittssystem von unserem Kooperationspartner Sensorberg ist bereits in einer Berliner SPIE Nieder-lassung (Geschäftsbereich Information & Communication Services) im Einsatz.

In einem weiteren Proof of Concept wird dieses Schließkonzept bei einem SPIE Standort in Dortmund (Geschäftseinheit CeGIT, Geschäftsbereich CityNetworks & Grids)  angewandt. Neben Büroräumen von Führungskräften oder von Personen mit besonderen Aufgaben (Controlling, IT etc.) sollen auch Serverräume gesichert werden. Insgesamt werden zehn Räume mit dem smarten Zutrittsmanagement ausgerüstet.

Nachrüstbare Access Hubs (Zugangskontrollgeräte) oder digitale Zylinder ermöglichen den Zugang durch Annäherung von berechtigten Smartphones per App oder durch NFC-Tags (bei permanenter Zugangsberechtigung).

Über eine weitere Vernetzung zu smarten Gebäudesystemen lassen sich beispielsweise auch Licht- und Heizung bei  Zutritten steuern bzw. aktivieren.

 

ENTGEGEN HERKÖMMLICHER SYSTEME, WIE SCHLÜSSEL ODER ZUGANGS-TOKEN, KANN EIN INDIVIDUALISIERTER UND TEMPORÄRER ZUTRITT SICHERGESTELLT WERDEN, DER ZUDEM ANWENDERSPEZIFISCH NACHVERFOLGT WERDEN KANN.

Nutzen und Vorteile

  • Zeit- oder personenabhängige Zugangskontrolle per webbasierter Plattform
  • Höhere Sicherheit
  • Flexible, benutzerorientierte Zutrittssteuerung
  • Komfortables Besuchermanagement
  • Vernetzung zu Gebäudefunktionen (HVAC, Licht etc.)
  • Retrofitting
  • Umsetzung der technischen und organisatorischen Maßnahmen gemäß DSGVO