Was haben Steinbrüche, Öltanks und Golfplätze gemeinsam?
Kürzlich war ich zu Gast auf der Innovationstagung beim Betreiber von Rechenzentren noris network und hatte die Gelegenheit dem interessierten Publikum die Möglichkeiten von IoT über Mobilfunk anhand von 3 Beispielen näherzubringen. Vielen Dank an dieser Stelle an HAZEMAG, LIV-T und tagmarshal für das zur Verfügung gestellte Material.
Bei meinem heutigen Vortrag sollte die Anwendung und nicht die Technik im Vordergrund stehen, daher habe ich mich entschieden 3 Beispiele vorzustellen, die typisch für die jeweils eingesetzten Technologien sind.
Steinbruch
Das Unternehmen HAZEMAG ist weltweiter Spitzenreiter in den Bereichen Zerkleinerungs- und Sortierprozesse. Bei seinen Kunden sind Produktivität und Wirtschaftlichkeit der Anlagen hochgeschätzt. Am Beispiel der sog. Prallmühle habe ich erläutert wie die Firma HAZEMAG die Effizienz seiner Maschinen mit HAZconnect weiter verbessert. Bisher wurden die Maschinen über einen potentialfreien Kontakt überwacht, d.h. man konnte aus der Ferne lediglich „an“, „aus“, oder „kaputt“ erkennen. Über ein eingebautes 4G/WiFi Modul wird die Maschine über eine M2M SIMkarte online gebracht und die Fülle der Daten, die bisher in der intelligenten SPS Steuerung an der Maschine lokal „gefangen“ waren können nun per App abgefragt und in das zentrale Leitstandsystem integriert werden. HAZconnect ist nun als Teil jeder HAZEMAG Maschine oder Anlage verfügbar und sorgt dafür, dass die Daten dahin kommen wo sie gebraucht werden: Zum Leitstand, SCADA System, in die Cloud und auf mobile Endgeräte.
Für mich ist HAZconnect ein super Beispiel wie ein deutscher Champion einer klassischen Industrie erfolgreich in die Digitalisierung geht.
Öltanks
Im zweiten Beispiel geht es um OilFox, eine Anwendung, die durch die neuen Schalband IoT Funktechnologien erst möglich wurde. Diese Technologien wie Narrowband-IoT (NB-IoT) oder Sigfox bieten eine Übertragung mit deutlich besserer Funkversorgung als LTE und sind so stromsparend, dass sie eine mehrjährige Betriebszeit mit handelsüblichen Batterien erlauben.
Beides macht sich OilFox zu Nutze – ein Füllstandsmesser für Öltanks. Entwickelt von der Firma LIV-T ermöglicht der OilFox ein Online Monitoring von Öltanks, die gewöhnlich an schwer zugänglichen Stellen anzutreffen sind: In Kellern, gut geschützt durch Betonwände oder gar im Boden versenkt mit einer Metallplatte gut abgeschirmt. Trotzdem erreicht das Signal über NB-IoT oder Sigfox die Sendemasten und die wenigen Daten reichen aus, um in Echtzeit über den Ölverbrauch auf dem Laufenden zu sein.
OilFox – alle Vorteile von Schmalband IoT in einer Lösung.
Golfplätze
tagmarshal ist eine Optimierungsplattform für Betreiber von Golfplätzen, die IoT und Datenanalyse nutzt, um die Effizienz der weltweiten Golfindustrie zu verbessern. Eine Herausforderung beim Golfspiel ist es eine gleichmäßig hohe Auslastung des Golfplatzes zu erreichen um zu Stoßzeiten möglichst vielen Spielern ein ungestörtes Spiel zu ermöglichen. Dies wird durch das System tagmarshal stattet jede Spielgruppe („flight“) mit LTE online verbundenen Geräten mit eingebauter M2M SIM aus, die den Spielfortschritt erfassen und auch Feedback an die Gruppe zurückgeben können. Damit wird der Spielfluss erfasst und an eine Analyse- und Decision-Engine weitergeleitet. Das Management kann sich über die tagmarshal Software jederzeit ein Bild über die Situation auf dem Platz machen.
Da es sich um eine internationale Lösung handelt, die auf mehreren Kontinenten eingesetzt wird, ist eine weltweite Mobilfunkversorgung aus einer Hand, wie sie von spezialisierten M2M-Anbietern realisiert wird, entscheidend.
Damit sind Steinbrüche, Öltanks und Golfplätze perfekte IoT Erfolgsgeschichten.
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Warum Sie bei IoT nicht auf 5G warten müssen
Mit der Einführung des neuen Mobilfunkstandards 5G sind zahlreiche Hoffnungen und Erwartungen verbunden. Doch realistisch betrachtet sind diese erst in ein paar Jahren, und dann auch nicht flächendeckend verfügbar. Was die Wenigsten wissen: Im Bezug auf das Internet der Dinge lässt sich der größte Vorteil der 5G Netze seit Kurzem schon in den heutigen LTE(4G) Netzen nutzen. Das Zauberwort heißt „Narrowband - IoT“
Bei 5G geht es, wie bei jeder neuen Mobilfunkgeneration um effizientere Nutzung der Frequenzen und damit um mehr Kapazität insgesamt und mehr Geschwindigkeit pro Nutzer. Zwei Anwendungsfelder sind bei 5G aber darüber hinaus im Fokus: 1. Echtzeitanwendungen, die durch die Verringerung der Signallaufzeiten (der sogenannten Latenz) möglich werden und 2. das Internet der Dinge. Die Verbesserungen für das Internet der Dinge betreffen einen geringen Stromverbrauch, eine bessere Reichweite und die Möglichkeit besonders viele Verbindungen gleichzeitig zu unterhalten. Man spricht von bis zu 1 Million Objekte pro Quadratkilometer.
2 von 3 dieser Erfolgsfaktoren in der IoT - Vernetzung, nämlich der geringe Stromverbrauch und die Funkversorgung in Gebäuden verbessern sich nicht erst bei 5G, sondern - und das ist die wirklich gute Nachricht – auch bereits bei der aktuell verfügbaren „Narrowband – IoT“ Technologie auf LTE-Basis.
Wie der Name schon sagt handelt es sich bei Narrowband um eine besonders schmalbandige Übertragung d.h. es werden nur wenige Daten übertragen. Daher eignet sich diese Technologie für einfache Sensoren zur Messung von Werten wie Temperatur, Druck aber auch GPS Daten oder Zustandswerten wie „Füllstand“, „auf-zu“ usw. Der Vorteil: eine solche Übertragung kostet extrem wenig Energie und dafür ist dieser Standard optimiert. Somit werden erstmals Mobilfunkmodule mit Batteriebetrieb und Laufzeiten von mehreren Jahren (!) machbar.
Der Nutzen wäre freilich begrenzt, wenn kein Empfang vorhanden ist, denn viele Dinge, die überwacht oder gesteuert werden sollen, befinden sich nun mal (zumindest zeitweise) im Inneren von Gebäuden oder an anderen Orten an denen unsere (teilweise zu Unrecht) vielgescholtenen Mobilfunknetze keinen Empfang bieten. Auch hier gibt es eine signifikante Verbesserung. Bei der schmalbandigen Übertragung wird - vereinfacht gesagt - Geschwindigkeit gegen Signalstärke getauscht. Das ist so ähnlich als würde man beim Auto oder Fahrrad in einen niedrigeren Gang schalten um mehr Kraft für die Steigung haben – im Gegenzug sinkt die Geschwindigkeit. In der Folge lassen sich mit dem Signal Mauern durchdringen bei denen im bisherigen Standard nichts zu machen war. Damit ist dann auch der oft genannte Stromzähler im Keller erreichbar.
Fazit: Eine kostengünstige und energiesparende Anbindung von „Dingen“ an das Internet egal ob Inhouse oder mobil ist über die aktuellen Netze möglich. Dadurch ergeben sich nahezu unendlich viele Möglichkeiten und das schon heute – nicht erst mit 5G.