Drammen wird zur IoT-fähigen Stadt

Vom Umweltverschmutzer zur sauberen Smart City

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Technologische Umsetzung im Bereich „Smartes Baden“

Vorteile für die Bürger: Die Bürger Drammens standen dem Schwimmen im Fluss misstrauisch gegenüber, nicht allein wegen der ehemaligen Verschmutzung durch die Papier- und Textilindustrie, sondern auch aufgrund der Temperatur. Informationen zur Temperatur und Qualität des Wassers können diese Bedenken abmildern. Die Anwohner der Region Drammen erhalten nun Echtzeitinformationen über Wasser- und Lufttemperaturen sowie über die Intensität der UV-Strahlung an den ausgewählten Badestellen. Mehr als fünf Orte wurden für einen ersten Wirksamkeitsnachweis ausgewählt und im August 2017 erfolgreich in Betrieb genommen. Aufgrund der Beliebtheit dieses Dienstes sowie der Nachfrage nach weiteren „smarten Badestellen“ wird Drammen diese Technologie in diesem Sommer in einem größeren Umfang implementieren.

Technologische Lösung: An unterschiedlichen Standorten platzierte Sensoren ermöglichen die Veröffentlichung der Wasser- und Lufttemperaturen sowie der UV-Intensität auf der städtischen Website. Die Sensorknoten AURORA XDLSN3 von Vicotee werden zur Echtzeitmessung der Wasser- und Lufttemperatur-Daten sowie deren Übertragung in die Cloud mithilfe des energiesparenden mobilen NB-IoT-Netzwerks eingesetzt. Zwei Batterien vom Typ CR123 mit einer Kapazität von 1550 mA gewährleisten einen Modulbetrieb von bis zu 10 Jahren ohne Batteriewechsel. Die Einwohner können Badetemperaturen und Wasserbedingungen mithilfe eines Mobiltelefons oder PCs beobachten. Tafeln mit QR-Codes in den Badebereichen ermöglichen einen einfachen Zugriff auf die Messdaten.

Überwachung der Luftqualität

Vorteile für die Bürger: Mit bloßem Auge nicht wahrnehmbare Partikel in der Luft wirken sich unmittelbar auf die Gesundheit der Bürger aus. Kleine Partikel mit einem Durchmesser von weniger als 10 Mikrometer stellen das größte Problem dar, da sie sich auf Lunge und Herz auswirken können. Die Messung der Luftqualität ermöglicht es, die Bürger vor bedenklichen Werten zu warnen sowie proaktive Maßnahmen zur Verbesserung der Luftqualität und Minimierung der Verschmutzung zu ergreifen.

Technologische Lösung: Die Kleinpartikel-Sensoren des Typs AURORA von Vicotee erfassen Partikel ab einer Größe von 0,38 um. Vicotee setzte in Drammen die NB-IoT-Kommunikation für die Verbindung zur Azure-Cloud ein. Bei Bedarf kann das Partikelsensor-Modul den LoRa- oder SmartMesh-Modus zur Kommunikation nutzen und bietet so zusätzliche Flexibilität. Die von den Sensoren erfassten Daten werden analysiert und die Informationen werden den Bürgern mithilfe von Online-Dashboards und digitalen Beschilderungen zur Verfügung gestellt.

Smarte Abfluss- und Wasserstandsmessung

Vorteile für die Bürger: Sand, Steine und andere Materialien in Regenwasser-Kanälen können zu einem unerwarteten Anstieg der Wasserstände und rasch zu einer potenziellen Überflutung der Straßen führen sowie Störungen verursachen, die ungeplante Instandsetzungsarbeiten erfordern. Die automatische Überprüfung des Verschmutzungsgrades und die proaktive Benachrichtigung bei Abflussproblemen kann Verkehrsstaus, Sturzfluten und potenzielle Schäden für die Stadt, Unternehmen und das Eigentum der Bürger verhindern.

Technologische Lösung: Die intelligenten Abfluss-Sensoren des Typs AURORA von Vicotee messen die Füllstände und unterscheiden zwischen verschiedenen Arten von Flüssigkeiten und Materialien. Die drahtlose Übertragung (über NB-IoT oder LoRa) ermöglicht eine Echtzeitüberwachung von Sand, Boden und Wasser in jedem Kanalschacht innerhalb des gesamten Stadtgebiets. Hierdurch entfällt die Notwendigkeit einer zeitaufwändigen, umfangreichen manuellen Inspektion durch Stadtangestellte und die Stadt erhält die Möglichkeit, Probleme zu beseitigen, ehe sie Störungen verursachen.

Smarte Wassermessung

Vorteile für die Bürger: Die gegenwärtig in den Haushalten von Drammen installierten Wasserzähler messen den Wasserverbrauch, können diese Daten jedoch nicht automatisch an die Stadtverwaltung übertragen. Zur monatlichen Abrechnung müssen die Bürger den Stand ihrer Wasserzähler ablesen und per Textnachricht an die Stadtverwaltung senden. Dieser Vorgang ist umständlich und unbequem, wenn sich die Wasserzähler an schwer zugänglichen Orten befinden. Digitale Zähler, welche die Verbrauchsdaten automatisch übertragen, beseitigen dieses Ärgernis für die Bürger und vereinfachen den Abrechnungsvorgang.

Technologische Lösung: Ein Installationsplan für intelligente Wasserzähler ermöglicht mehrmals täglich eine automatische Erfassung und Kumulierung der Wasserverbrauchsdaten innerhalb der Stadt. Drahtlose Technologien in anderen nachweislich wirksamen Implementierungen (NB-IoT, LoRa) oder Wireless M-Bus können für die Übertragung der Wasserverbrauchsdaten verwendet werden. Diese Daten bieten der Stadtverwaltung die Möglichkeit, den Abrechnungsprozess zu automatisieren und Verbrauchsmuster zu erkennen. Wertvolle, auf Analysen basierende Erkenntnisse ermöglichen es den Stadtvertretern, proaktive Maßnahmen zu ergreifen, um übermäßigen Verbrauch zu reduzieren, Leckagen zu minimieren und die Bürger zu einem verantwortungsvollen Verhalten zu motivieren. Wenngleich keine individuellen Haushaltsdaten bereitgestellt werden, erhalten die Bürger Zugriff auf kumulierte Daten zu Trends und Gesamtverbrauch.

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Pläne für die Zukunft

Die gesamte Smart-City-Initiative in Drammen zeigt neue Wege für nordische Städte auf und ermöglicht eine Verbesserung der Lebensqualität ihrer Einwohner. Eine langfristige Vision, die Auswahl der richtigen Partner sowie die Nutzung einer gestaffelten und bewährten Lösungsmethodik tragen erheblich zur Verbesserung des Gemeinwohls bei.

Bereits heute hat der Erfolg der nachweislich wirksamen Lösungen in Drammen zahlreiche Verbesserungen herbeigeführt. Die Stadtführung arbeitet intensiv an der Planung neuer Service-Bereiche innerhalb der Gemeinde, um weitere Vorteile für die Bürger zu erreichen und das Projekt findet großen Anklang bei Einwohnern und lokalen Unternehmen. Das Vertrauen in die neue digitale Infrastruktur ermöglicht den vermutlich wichtigsten Schritt in diesem Jahr: die Planung des bevorstehenden Zusammenschlusses der Stadt mit benachbarten Gemeinden, ohne befürchten zu müssen, die gegenwärtigen Einwohner zu überfordern oder Ressourcen zu verknappen, die der Gesamtheit aller Bürger dienen müssen. Neue Initiativen werden angestrebt, um sich künftig auf Technologien zu konzentrieren, die

  • zu weiteren Wirtschaftsaktivitäten und Investitionen in Drammen führen
  • die Interaktion zwischen Bürgern, der lokalen Wirtschaftsgemeinschaft, Universitäten und Stadtverwaltung verbessern
  • neue Dienste ermöglichen, die problemlos in die neue Infrastruktur integriert werden können

Mit reflektierendem Blick in die Vergangenheit und einem wachsamen Auge für die Zukunft gestaltet Drammen einen besonderen Ort in der Geschichte der Region, indem sich einer der größten Umweltverschmutzer nun zu einem der fortschrittlichsten Vorreiter für ein sauberes, vernetztes und verantwortliches Leben entwickelt. „Arrow freut sich sehr über seine Beteiligung am Smart-City-Projekt von Drammen sowie die Erfolge bei der Verbesserung der Lebensqualität und des Wohlbefindens der Bürger. Wir haben ein hohes Maß an Synergie zwischen den Anforderungen, der Ingenieurkompetenz und den technologischen Lösungen festgestellt, mit denen Arrow eine Ende-zu-Ende-Lösung ermöglicht. Noch wichtiger ist jedoch, dass wir Drammens Vision einer skalierbaren offenen Plattform umsetzen, die grenzenlose Möglichkeiten für neue Dienste beliebiger Technologie-Anbieter, lokaler Unternehmen oder der Stadt bietet“, so Andrew Bickley, Direktor IoT bei Arrow.

*Der Autor, Hector Tejero, ist EMEA IoT Solutions Architect bei Arrow Electronics.

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