Alle Beiträge von Martin Buber

Intelligentes Wassermanagement in Obertauern

Denken Sie nur an das herrliche Gefühl, wenn das kalte, klare Wasser nach einer anstrengenden Sporteinheit langsam die Kehle hinunterrinnt und die Energiereserven wieder auffüllt. Oder noch viel besser, der Sprung in ein erfrischendes Schwimmbecken. 

Doch nicht nur für uns Menschen ist Wasser eine unverzichtbare Ressource. Gerade jetzt im Sommer sieht man in der Natur nach einigen heißen Tagen schnell, wie die Pflanzen nach jedem Tropfen Wasser lechzen.

Durchflüsse von Fließgewässern, der Grundwasserpegel und die Moore werden überwacht.
Durchflüsse von Fließgewässern, der Grundwasserpegel und die Moore werden überwacht. (Bildquelle: Microtronics)

In ihrem aktuellen Bestseller „Die Geschichte des Wassers“ zeigt die norwegische Schriftstellerin Maja Lunde, welche Folgen anhaltende Dürre und Wasserknappheit haben. Rasant entwickelt sich daraus ein Kampf ums bloße Überleben.

Dass „Die Geschichte des Wassers“ erschreckend schnell Realität werden kann, zeigen aktuelle Ereignisse in Kapstadt. Dass Swimmingpools leer bleiben, ist noch das kleinste Übel. Die Sparmaßnahmen gehen soweit, dass das Wasser vom Zähneputzen oder Haare waschen aufgefangen und ein weiteres Mal für die Spülung der Toiletten verwendet wird.

Seit drei Jahren hält eine verheerende Dürre in Südafrika an. Die Angst vom „Day Zero“, an dem in der Millionenmetropole Kapstadt das Wasser abgedreht wird, beherrscht die Bevölkerung.

Intelligentes Wassermanagement

In Kapstadt wurde der Wasserverbrauch seit Beginn der Dürre um 60% reduziert. In Mitteleuropa blicken wir aktuell auf eine relativ entspannte Situation. Damit dies auch so bleibt ist ein frühes Handeln notwendig.

Für den Tourismusort Obertauern wurde daher nun ein intelligentes Wassermanagementsystem entwickelt. Bevölkerung, Tourismus, Skipistenbetreiber und auch Moore eines Natura 2000 Gebiets erheben Anspruch auf die beschränkte Ressource Wasser.

Eine Messstelle in Obertauern
Eine Messstelle in Obertauern. (Bildquelle: Microtronics)

Mit 39 Stationen wird nun das Wasserdargebot und der Wasserverbrauch überwacht und gesteuert. Trinkwasser- und Beschneiungsanlagen werden ebenso mit dem intelligenten Wassermanagementsystem verbunden wie Durchflüsse von Fließgewässern, der Grundwasserpegel und die Moore.

Die für die Überwachung und Steuerung eingesetzte Lösung basiert auf der Microtronics Technologie. Die Geräte zur Aufzeichnung, Übertragung und Steuerung greifen ineinander und wurden von der cell GmbH zu einem intelligenten Wassermanagementsystem mit vielfältiger Funktionalität verbunden.

Mit der Technologie von Microtronics hat die cell GmbH ein intelligentes Wassermanagementsystem in Obertauern geplant und installiert.
Mit der Technologie von Microtronics hat die cell GmbH ein intelligentes Wassermanagementsystem in Obertauern geplant und installiert. (Bildquelle Microtronics)

Mit der integrierten SIM Karte ist vor Ort kein WLAN notwendig, das an oft abgelegenen Messstellen ohnehin schwer zu finden ist. Die Geräte greifen somit nicht in bestehende IT-Systeme ein.

Die Daten werden gesammelt auf der zentralen Serveroberfläche angezeigt.
Die Daten werden gesammelt auf der zentralen Serveroberfläche angezeigt. (Bildquelle: Microtronics)

Auf der zentralen Managementplattform erhalten die Benutzer online zu jeder Zeit Einsicht in ihre Daten und eine detaillierte Darstellung des aktuellen Wasserdargebots und des Wasserverbrauchs. Dies ermöglicht eine stationsübergreifende Steuerung und führt zu einer transparenten Darstellung.

Frühes Handeln erstrebenswert

Intelligente Wassermanagementsysteme wie jenes in Obertauern zeigen, dass ein frühes Handeln absolut sinnvoll ist. Durch das Monitoring wird die aktuelle Situation transparent dargestellt. Aus den historischen Aufzeichnungen können Learnings für die Zukunft und Handlungsmöglichkeiten generiert werden.

Denn letzten Endes ist ein vorausschauendes Handeln basierend auf umfangreiche Informationen  einfacher und nachhaltiger, als ein Handeln aus einer Bedrängnis- oder Notsituation heraus.

Video zum Projekt „Wassermanagement Obertauern“:

8 Stolpersteine bei der Umsetzung Ihres IoT-Projekts

1. Technologie in den Vordergrund stellen

Die wichtigste Grundregel eines jeden IoT-Projekts ist: „Technology follows Business Model“. Definieren Sie in einem ersten Schritt was Sie genau machen möchte. Was ist der (Kunden-)Nutzen und welche Revenue Streams werden generiert. Lassen Sie sich in ihrem Denken nicht von technischen Spezifikationen einschränken. In dieser ersten Phase definieren Sie Ihre Anwendung völlig grenzenlos. Schließlich ist heutzutage beinahe alles bereits technisch realisierbar. Nur mit einem klar definierten Kundennutzen können Sie Produkte entwickeln, die gebraucht werden.

2. Think small

Zu Beginn werden Sie Ihre Applikation vielleicht nur in einem Land oder in einer Stadt launchen, um so das Risiko zu minimieren. Legen Sie dennoch bereits bei ihrem ersten Prototypen Wert auf die Skalierbarkeit. Was passiert wenn sich plötzlich tausende Geräte mit ihrem Server verbinden möchten? Wie können Sie die Software bei diesen tausenden Geräten bei einem Fehler oder einem Update aktualisieren? Wie findet die Inbetriebnahme der Geräte statt? Was für ein paar wenige Stück vielleicht noch lästige manuelle Tätigkeiten sind, wird später zu einem unrentablen Mehraufwand?

3. Zu viele Features

Oftmals ist es verlockend diverse Features und zusätzliche Sensoren in sein Produkt zu integrieren. Bedenken Sie jedoch, dass jedes zusätzliche Feature höhere Kosten bedeutet. Bei jedem weiteren Feature fallen Kosten für die Herstellung, Integration und das anschließende Testen an. Dabei steigt die Komplexität der Tests bei zunehmenden Features. Halten Sie deshalb die Features so gering wie möglich. Implementieren Sie nur was Sie wirklich benötigten, um den zuvor definierten Kundennutzen zu erzielen. Gerade im Hinblick auf einen schnell Proof of Concept ist es wichtig, das Produkt nicht mit unzähligen Features aufzublasen. So gelangen Sie schneller zu Ihrem lauffähigen Produkt.

4. Big Data für IoT-Projekte

Während bei Big Data eine riesige Menge an Daten ungefiltert übertragen und gespeichert wird, werden die Daten bei Smart Data vor der Übertragung bereits beurteilt und verdichtet. Überlegen Sie welche Daten Sie für Ihre Applikation wirklich benötigen und übertragen Sie lediglich diese. So sparen Sie Kosten und die für eine Übertragung benötigte Energie. Machen Sie sich Gedanken wo die Logik sitzt. Schnelle Berechnungen zur Auswertung und Erfassung der Situation sowie das Absetzen von Alarmen werden direkt am Gerät initiiert. Beachten Sie dabei immer, dass am Gerät lediglich beschränkte Ressourcen zur Verfügung stehen. Durch die getrennte Architektur von Modem und Prozessor können die Daten energiesparender verarbeitet werden. Aufwendige Rechenoperationen oder historische Auswertungen werden erst am zentralen Server durchgeführt. Hier spielen Rechenleistung, Energieverbrauch und Speicherplatz nur eine untergeordnete Rolle.

5. Komplexität unterschätzen

Daten von A nach B zu schicken, klingt im ersten Moment recht einfach. Unterschätzen Sie die Komplexität eines IoT-Projekts auf keinen Fall. Ein umfangreiches Wissen ist für das Gelingen Ihres IoT-Projekts von Nöten. Holen Sie sich einen Partner an Bord, der unter anderem  Kompetenzen bei der Auswahl der Hardware (Modem, SIM, Antenne…), Implementierung des Prozesses und der Auswahl der zentralen Serverplattform /Cloud vorzuweisen hat.

6. Schnittstellenproblematik

Das Zusammenspiel der einzelnen Komponenten ist ein weiterer Stolperstein. Jeder Teil Ihrer Applikation muss mit den anderen sprechen. Sie können sich viel Zeit und Mühe sparen, indem Sie sich für eine Komplettlösung aus Hardware, Software und Datenübertragung entscheiden.

Stellen Sie sicher, dass die Daten über eine API zur Verfügung gestellt werden. So können Sie die Daten direkt in Ihre Systeme integrieren. Müssen sich die User nicht mit neuen Programmen zurechtfinden und können weiterhin mit ihren gewohnten Tools arbeiten, sinkt die Hemmschwelle für den Einsatz der neuen Technologie.

7. Sich zukünftigen Entwicklungen verschließen

Auch wenn Sie Ihr Geschäftsmodell vor der technischen Konzeption definieren, ist die Wahl der Technologien besonders für die Kommunikation sehr wichtig. Das bei uns weit verbreitete 2G Netz steht beispielsweise in den USA, Japan und Australien nicht zur Verfügung. Was bedeutet dies für einen weltweiten Rollout Ihres Produktes? Achten Sie auf eine getrennte Architektur von Prozessor und Modem bzw. Uplink-Baustein. So können Sie den Uplink-Baustein je nach Auslieferungsland frei wählen. Aufgrund der getrennten Architektur müssen Sie Ihre Software allerdings nur einmal schreiben und testen. Der Uplink-Baustein fungiert völlig frei von der Applikation und dem Skript. So wird nicht nur ein weltweiter Rollout mit geringem Aufwand ermöglicht, auch für zukünftige Entwicklungen sind Sie gerüstet.

8. Keine Möglichkeit für Updates

IoT-Projekte benötigten Updates, nicht nur um eventuelle Fehler in der Firmware oder Software zu korrigieren. Gerade im Bereich der Sicherheit gibt es ständig neue Erkenntnisse. Was vor einigen Jahren noch als sicher galt, kostet Hackern heute nur mehr ein müdes Lächeln. Deshalb sollten Sie eine Möglichkeit finden, um Updates auch aus der Ferne – over-the-air – auf Ihre Geräte zu installieren. Techniker, die lokal auf jedem Gerät ein Update installieren müssen, bedeuten enorme Kosten. Informieren Sie User in der Applikation über ein Update und ermöglichen Sie die Installation auf Knopfdruck oder führen Sie diese automatisch durch.  Mit der Möglichkeit Updates over-the-air zu installieren, können Sie diese Aufgabe komfortabel und kostengünstig erledigen.

Wenn Sie sich diesen Stolpersteinen bereits zu Beginn Ihres IoT-Projekts bewusst sind, können Sie diese gekonnt umgehen und so die Erfolgschance Ihres Projekts drastisch erhöhen.