Oliver Reitz
Direktor des Eigenbetriebs Wirtschaft und Stadtmarketing Pforzheim (WSP)
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Nach Pforzheim werden in Dobel und Freudenstadt weitere IoT-Gateways installiert.
Ein LoRaWAN (Long Range Wide Area Network) ist eine besonders strahlungsarme und energieeffiziente Funktechnologie, die Daten einer Vielzahl von Sensoren verschlüsselt übermitteln kann.
Das ursprünglich zu Lehrzwecken an der Fakultät für Technik genutzte Funknetz fand im vergangenen Winter seinen ersten Anwendungsfall außerhalb des Campus: In einem gemeinsamen Pilotprojekt mit der Stadt Pforzheim wird seit Herbst 2020 mithilfe der digitalen Sensortechnik die Bewässerung von Bäumen im Stadtgebiet optimiert und der damit zusammenhängende Wasserverbrauch reduziert.
Jetzt wird das LoRaWAN-Forschungsnetz der Hochschule Pforzheim immer häufiger in der Praxis eingesetzt. „Die Vorteile von LoRaWAN liegen im geringen Energieverbrauch bei gleichzeitig großen Reichweiten. Somit können wir die Sensoren auch an Orten einsetzen, wo es bislang nicht möglich war“, so Professor Mike Barth, Leiter des Masterstudiengangs „Mechatronische Systementwicklung“ und – gemeinsam mit Laboringenieur Juri Kübler – LoRaWAN-Projektleiter.
Kürzlich wurden auf dem Wasserturm in Dobel sowie auf dem Gelände des Campus Schwarzwald in Freudenstadt neue Sende- und Empfangsinfrastrukturen, sogenannte IoT-Gateways, installiert.
Die Vorteile von LoRaWAN liegen im geringen Energieverbrauch bei gleichzeitig großen Reichweiten. Somit können wir die Sensoren auch an Orten einsetzen, wo es bislang nicht möglich war“, so Professor Mike Barth, Leiter des Masterstudiengangs „Mechatronische Systementwicklung“ und – gemeinsam mit Laboringenieur Juri Kübler – LoRaWAN-Projektleiter. Solche Orte sind zum Beispiel weitläufige Naturgebiete wie Wälder oder Straßen bis hin zu alten Gebäuden.
Das IoT-Gateway am Wasserturm in Dobel ermittelt mithilfe der LoRaWAN-Technologie Füllstände von Flüssen der Umgebung. „Diese Daten können in Zusammenhang mit Hochwasserwarnungen oder drohender Dürre bis hin zu Waldbrandgefahr nützlich sein“, so Mike Barth – ein schönes Beispiel dafür, welchen Nutzen das Netzwerk im ländlichen Bereich beziehungsweise in Kommunen stiften könne, so der Pforzheimer Professor. „Am höchsten Punkt im nördlichen Schwarzwald haben wir ideale Empfangsbedingungen“, so Mike Barth. Angedacht seien weitere Kooperationen, unter anderem mit dem Forst Baden-Württemberg.
Industrietransfer
Die Installation am Campus Schwarzwald als 5-G-Standort in Freudenstadt stehe im Zeichen des Industrietransfers beziehungsweise des Industriebenchmarks.
In kooperativer Forschung haben wir hier das Ziel, verschiedene Technologien zur Übermittlung von Daten in Zusammenhang mit dem baulichen Zustand von Gebäuden gegenüberzustellen. Wir wollen so Benchmarks entwickeln, um die Vernetzung von Maschinen – und damit Themen wie Monitoring and Optimization oder Predictive Maintenance – innerhalb von Industriefirmen weiter voranzutreiben. Für welchen Usecase eignet sich 5G, für welchen LoRaWAN?
Mike Barth, LoRaWAN-Projektleiter
Forschungskooperation mit Unternehmen aus Straubenhardt
Bei dem produzierenden mittelständischen Unternehmen Otec Präzisionsfinish GmbH in Straubenhardt gilt es, die Feuchtigkeitswerte von Granulat in großen Lagerflächen zu überwachen. „Das Granulat wird hier für Maschinen in Zusammenhang mit Gleitschweifen gebraucht und darf nicht feucht werden“, so Mike Barth. Auch hier kommt die Technologie bereits zum Einsatz.
Weiterentwicklung
Studierende des Masterstudiengangs „Mechatronische Systementwicklung“ tragen zur weiteren Optimierung des LoRaWAN-Forschungsnetzwerks bei: Im Rahmen der Projektarbeit „Development of an IoT-Dashboard for real data from the city of Pforzheim“ entwickelten die Jungingenieure ein Ampelsystem, das den Bedarf der städtischen Baumpflege via gelbem, grünem oder rotem Signal verdeutlicht. Unter anderem integrierten die Studierenden außerdem eine Bewässerungsprognose durch die Vernetzung mit Wetterdaten.
In seinem Labor will Mike Barth die gewonnenen Daten aus Pforzheim, Dobel und Freudenstadt für die Forschung im Bereich der Künstlichen Intelligenz mit Fokus auf Maschinellem Lernen verwenden.
pm/tm
Ein LoRaWAN (Long Range Wide Area Network) ist eine besonders strahlungsarme und energieeffiziente Funktechnologie, die Daten einer Vielzahl von Sensoren verschlüsselt übermitteln kann.
"Die Vorteile von LoRaWAN liegen im geringen Energieverbrauch bei gleichzeitig großen Reichweiten. Somit können wir die Sensoren auch an Orten einsetzen, wo es bislang nicht möglich war."
Das ursprünglich zu Lehrzwecken an der Fakultät für Technik genutzte Funknetz fand im vergangenen Winter seinen ersten Anwendungsfall außerhalb des Campus: In einem gemeinsamen Pilotprojekt mit der Stadt Pforzheim wird seit Herbst 2020 mithilfe der digitalen Sensortechnik die Bewässerung von Bäumen im Stadtgebiet optimiert und der damit zusammenhängende Wasserverbrauch reduziert.
Jetzt wird das LoRaWAN-Forschungsnetz der Hochschule Pforzheim immer häufiger in der Praxis eingesetzt. „Die Vorteile von LoRaWAN liegen im geringen Energieverbrauch bei gleichzeitig großen Reichweiten. Somit können wir die Sensoren auch an Orten einsetzen, wo es bislang nicht möglich war“, so Professor Mike Barth, Leiter des Masterstudiengangs „Mechatronische Systementwicklung“ und – gemeinsam mit Laboringenieur Juri Kübler – LoRaWAN-Projektleiter.
Kürzlich wurden auf dem Wasserturm in Dobel sowie auf dem Gelände des Campus Schwarzwald in Freudenstadt neue Sende- und Empfangsinfrastrukturen, sogenannte IoT-Gateways, installiert.
Die Vorteile von LoRaWAN liegen im geringen Energieverbrauch bei gleichzeitig großen Reichweiten. Somit können wir die Sensoren auch an Orten einsetzen, wo es bislang nicht möglich war“, so Professor Mike Barth, Leiter des Masterstudiengangs „Mechatronische Systementwicklung“ und – gemeinsam mit Laboringenieur Juri Kübler – LoRaWAN-Projektleiter. Solche Orte sind zum Beispiel weitläufige Naturgebiete wie Wälder oder Straßen bis hin zu alten Gebäuden.
Das IoT-Gateway am Wasserturm in Dobel ermittelt mithilfe der LoRaWAN-Technologie Füllstände von Flüssen der Umgebung. „Diese Daten können in Zusammenhang mit Hochwasserwarnungen oder drohender Dürre bis hin zu Waldbrandgefahr nützlich sein“, so Mike Barth – ein schönes Beispiel dafür, welchen Nutzen das Netzwerk im ländlichen Bereich beziehungsweise in Kommunen stiften könne, so der Pforzheimer Professor. „Am höchsten Punkt im nördlichen Schwarzwald haben wir ideale Empfangsbedingungen“, so Mike Barth. Angedacht seien weitere Kooperationen, unter anderem mit dem Forst Baden-Württemberg.
Industrietransfer
Die Installation am Campus Schwarzwald als 5-G-Standort in Freudenstadt stehe im Zeichen des Industrietransfers beziehungsweise des Industriebenchmarks.
In kooperativer Forschung haben wir hier das Ziel, verschiedene Technologien zur Übermittlung von Daten in Zusammenhang mit dem baulichen Zustand von Gebäuden gegenüberzustellen. Wir wollen so Benchmarks entwickeln, um die Vernetzung von Maschinen – und damit Themen wie Monitoring and Optimization oder Predictive Maintenance – innerhalb von Industriefirmen weiter voranzutreiben. Für welchen Usecase eignet sich 5G, für welchen LoRaWAN?
Mike Barth, LoRaWAN-Projektleiter
Forschungskooperation mit Unternehmen aus Straubenhardt
Bei dem produzierenden mittelständischen Unternehmen Otec Präzisionsfinish GmbH in Straubenhardt gilt es, die Feuchtigkeitswerte von Granulat in großen Lagerflächen zu überwachen. „Das Granulat wird hier für Maschinen in Zusammenhang mit Gleitschweifen gebraucht und darf nicht feucht werden“, so Mike Barth. Auch hier kommt die Technologie bereits zum Einsatz.
Weiterentwicklung
Studierende des Masterstudiengangs „Mechatronische Systementwicklung“ tragen zur weiteren Optimierung des LoRaWAN-Forschungsnetzwerks bei: Im Rahmen der Projektarbeit „Development of an IoT-Dashboard for real data from the city of Pforzheim“ entwickelten die Jungingenieure ein Ampelsystem, das den Bedarf der städtischen Baumpflege via gelbem, grünem oder rotem Signal verdeutlicht. Unter anderem integrierten die Studierenden außerdem eine Bewässerungsprognose durch die Vernetzung mit Wetterdaten.
In seinem Labor will Mike Barth die gewonnenen Daten aus Pforzheim, Dobel und Freudenstadt für die Forschung im Bereich der Künstlichen Intelligenz mit Fokus auf Maschinellem Lernen verwenden.
pm/tm
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