{"id":411,"date":"2020-06-23T08:55:21","date_gmt":"2020-06-23T06:55:21","guid":{"rendered":"https:\/\/blogottprod.wpengine.com\/?p=411"},"modified":"2021-06-28T09:12:24","modified_gmt":"2021-06-28T07:12:24","slug":"wie-staedte-mit-daten-zu-smart-cities-wachsen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blog.otthydromet.com\/de\/wie-staedte-mit-daten-zu-smart-cities-wachsen\/","title":{"rendered":"Wie St\u00e4dte mit Daten zu Smart Cities wachsen"},"content":{"rendered":"\t\t
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Die Gegenwart kann ganz sch\u00f6n alt aussehen. Zumindest wenn es darum geht, wie intelligente St\u00e4dte in einigen Jahren funktionieren k\u00f6nnten. Die schmucken Fachwerkh\u00e4user der Herrenberger Innenstadt erinnern die Passanten eher an die Vergangenheit. Doch die 30.000-Einwohner-Gemeinde mit ihrer pittoresken Altstadt avanciert bundesweit zu einem Vorreiter f\u00fcr sogenannte Smart Cities.<\/p>

Das Internet der Dinge<\/h3>

M\u00f6gliche Anwendungen in einer intelligenten Stadt gibt es viele, die meisten klingen ganz und gar nicht nach Science-Fiction, eher sehr praktisch. Dazu z\u00e4hlen zum Beispiel Parkplatzsensoren, die Autofahrern den Weg zu freien L\u00fccken weisen, oder intelligente M\u00fcllcontainer, die ab einem gewissen F\u00fcllstand selbstst\u00e4ndig ihre Leerung anfordern.<\/p>

Damit M\u00fclltonnen, Stra\u00dfen, Blumenbeete und weitere Dinge \u00fcber ihren Zustand Auskunft geben k\u00f6nnen, m\u00fcssen sie mit Sensoren ausgestattet und an ein Funknetz angeschlossen sein. Die Kommunikation in diesem Internet der Dinge (IoT) erfolgt dabei \u00fcber strahlungsarme Kommunikationsnetze, sogenannte Low Power Wide Area Networks (LPWAN). Im Gegensatz zum WLAN oder Mobilfunk ist die Leistung von LPWAN sehr niedrig, schlie\u00dflich muss es nur geringe Datenmengen \u00fcbertragen anstelle von Bildern oder Videos.<\/p>

Lizenzfreie Frequenzen senken Investitionskosten<\/h3>

In Herrenberg erfolgt der Datentransfer \u00fcber das Long Range Wide Area Network (LoRaWAN), eine f\u00fcr Smart-City-Anwendungen besonders gut geeignete Form des LPWAN. Weil es auf lizenzfreie Frequenzen im ISM-Band zur\u00fcckgreift (Industrial, Scientific, and Medical Band \u2013 863 bis 870 MHz), hat die Gemeinde mit sehr niedrigen Investitionskosten eine fl\u00e4chendeckende Daten-Architektur aufgebaut.<\/p>

Diese besteht grunds\u00e4tzlich aus zwei Teilstrecken. Sensoren und Datenempf\u00e4nger, sogenannte Gateways, kommunizieren \u00fcber LoRaWAN. Die Gateways sind \u00fcber das Stadtgebiet an m\u00f6glichst hohen Standorten verteilt, um eine gute Netzabdeckung zu garantieren. Eine Stadt wie Herrenberg mit 30.000 Einwohnern kommt dabei mit gut einem Dutzend Gateways aus, der Einstieg 2018 erfolgte mit lediglich zwei der Empf\u00e4nger. Diese sind via Internet mit Servern verbunden, von denen Rechner sich die Daten f\u00fcr diverse Applikationen abholen.<\/p>

Datenschatz f\u00fcr jedermann<\/h3>

Das Spannende an der ganzen Sache: Die Infrastruktur ist f\u00fcr alle offen, jeder kann auf nutzen \u2013 und bei Bedarf auch selbst erweitern. Dennoch werden die Daten verschl\u00fcsselt \u00fcbertragen und sind nur f\u00fcr den jeweiligen Nutzer einsehbar. Das passt zum Geist der \u201eMitmachstadt<\/a>\u201c, zu der sich Herrenberg ausgerufen hat. Wir von mhascaro nutzen die \u00fcbertragenen Daten der Sensoren und haben in Zusammenarbeit mit dem Amt f\u00fcr Umwelt, Technik, Gr\u00fcn eine Plattform entwickelt, mit dem deren Mitarbeiter nutzerfreundlich und anschaulich alle Sensoren \u00fcberwachen und Messwerte sowie -historien ablesen k\u00f6nnen. Individuell lassen sich Alarm-Mails versenden, die zum Beispiel bei Erreichen eines bestimmten F\u00fcllstandes in das Postfach des Mitarbeiters flattern.<\/p>

Ein vielversprechendes Pilotprojekt in Herrenberg ist der automatisierte Winterdienst. Fahrbahnsensoren und Wetterstationen liefern in Echtzeit Daten, sie sind quasi wie ein Fenster auf die Stra\u00dfe. Eine gro\u00dfe Hilfe f\u00fcr die Mitarbeiter des Winterdienstes, die jede Saison ab November bis M\u00e4rz enorm viel zu tun haben. Selbst in schneearmen Wintern wie dem vergangenen kann es immer zu Reifgl\u00e4tte oder Blitzeis kommen. Je mehr der Winterdienst also \u00fcber den Zustand der Stra\u00dfen wei\u00df, desto besser \u2013 und sicherer.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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Lernen aus der Vergangenheit<\/h3>\n

Derzeit sind zwei Lufft IRS31Pro<\/a> in die Herrenberger Stra\u00dfen eingebaut, ein dritter folgt bald. Wetterstationen des Typs Lufft WS10<\/a>, WS600<\/a> und WS800<\/a> geben Aufschluss \u00fcber Temperatur, Luftfeuchte und Druck, Windgeschwindigkeit und -richtung, Sonnenstrahlung sowie den Niederschlag. Die Einbindung in das LoRaWAN Netz wurde von mhascaro in enger Zusammenarbeit mit Lufft entwickelt und ist seit Ende 2018 im Einsatz. Die Messinstrumente sagen uns etwas \u00fcber den aktuellen Zustand, was gerade ist und was davor war. Doch w\u00e4re es nicht viel spannender zu wissen, was sein wird?<\/p>\n

Im Ernst, das geht ganz ohne Kristallkugel. Stattdessen kommt K\u00fcnstliche Intelligenz ins Spiel. Historische Wetterdaten liefern zusammen mit den R\u00e4umprotokollen des Winterdienstes einen wertvollen Datenschatz, aus dem ein Algorithmus, also ein Computerprogramm, wiederkehrende Muster erkennt. Dies kann zum Beispiel ein Zusammenhang aus Luftfeuchtigkeit und Temperatur sein, denn auch ohne Niederschlag kann sich gef\u00e4hrliche Gl\u00e4tte bilden.<\/p>\n

Sichere Fahrt auch im Winter<\/h3>\n

Wir haben bereits begonnen, den Algorithmus mit Informationen zu f\u00fcttern, aber je gr\u00f6sser die Datenbasis ist, desto pr\u00e4ziser und universeller geraten seine Vorhersagen. Daher ist das Ziel in Herrenberg, auch Gemeinden aus ganz Baden-W\u00fcrttemberg in das Projekt mit einzubeziehen. So k\u00f6nnen alle voneinander profitieren, den Winterdienst entlasten und den Verkehr in den nassen und kalten Monaten sicherer zu machen. Nicht nur in Herrenberg und Umgebung, sondern auch bereits in mehreren anderen St\u00e4dten, die ihre Abl\u00e4ufe mithilfe von IoT und KI intelligenter gestalten wollen und zu Smart Cities werden.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Wollen Sie mehr \u00fcber unsere L\u00f6sungen und Systeme f\u00fcr Stra\u00dfenwetter- und Smart-City-Anwendungen erfahren? Schreiben Sie uns, wir freuen uns \u00fcber Ihre Nachricht!
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Weiterf\u00fchrende Informationen<\/h4>