IoT-Lösungen für Unternehmen
Das Internet of Things (IoT) vernetzt Gegenstände, um Daten und Prozesse transparent zu machen und anhand der gewonnen Informationen Mehrwert und Optimierung zu generieren. Die SWM nutzen IoT, um im Unternehmen datengetriebene Digitalisierungslösungen umzusetzen. Zukünftig werden wir unser IoT-Produkt auch Geschäftskunden zur Verfügung stellen - in Form einer Ende-zu-Ende Lösung für Standard-Anwendungsfälle.
Das Internet of Things
Das Internet der Dinge (englisch: Internet of Things, kurz: IoT), oft auch Internet 4.0 genannt, verbindet Gegenstände und die digitale Welt miteinander. Geräte oder Maschinen werden mit Sensoren ausgestattet und über ein Kommunikationsnetz mit dem Internet verbunden.
Hinter dem Begriff IoT verbergen sich viele konkrete Technologien für die Digitalisierung von Arbeitsabläufen und Prozessen. Von Sensoren zur Datenübertragung, Systemen zur Datenverarbeitung und -speicherung bis hin zur Visualisierung der gesammelten Daten helfen IoT-Technologien bei der digitalen Integration von Informationen.
Eine anwendergerechte Visualisierung gibt den Nutzer*innen Informationen über den Status und Zustand der vernetzten Gegenstände, ergänzt um eine manuelle oder automatische Reaktion auf die gesammelten Daten. Die Informationen können genutzt werden, um Personalaufwand, Fahrzeiten und Verbräuche zu reduzieren und Geschäftsprozesse zu optimieren. Anwendungsbeispiele sind die Messung und Erfassung von Umweltdaten, die Koordination von Parkflächen, Asset Tracking und präventive Instandhaltungsmaßnahmen.
IoT-Lösungen innerhalb der SWM
Seit 2019 haben die SWM intern mehr als 30 Use Cases erfolgreich umgesetzt. Die Umsetzungen sind so vielseitig wie die Stadtwerke selbst. Dennoch muss der Entwicklungsprozess nicht immer wieder von Neuem beginnen. Dank der Erfahrungen und der technologischen Basis aus bereits umgesetzten Use Cases können wir Gemeinsamkeiten in z. B. Software-Architekturen, Schnittstellen und Software-Bibliotheken wiederverwenden, um bereits bestehende Lösungen auf neue Anwendungsfälle anzupassen.
Als kommunales Unternehmen kommen unsere internen IoT-Lösungen direkt der Stadt München zugute. Zukünftig möchten wir unser IoT-Angebot über unser eigenes Unternehmen hinaus anbieten. Wir arbeiten aktuell an einem B2B-Produktangebot für die IoT-Anwendungsfälle und datengetriebene Digitalisierung im Stadtgebiet München. Der Starttermin ist für 2023 angesetzt.
Sie haben Fragen zu den IoT-Lösungen der Stadtwerke München? Gerne können Sie sich an uns wenden:
Beispiele für SWM interne IoT-Use Cases
Grundsätzlich lässt sich mit dem Internet of Things eine Vielzahl an Anwendungsfällen umsetzen. Die nachfolgenden Beispiele bieten einen Einblick in Use Cases aus unterschiedlichen Bereichen.
Digitaler Zwilling der MVG-Busse
- Nutzen: Live-Sicht technischer Werte, Aufzeichnung einer Datenhistorie, Prozessoptimierung in Werkstätten und Betriebshöfen
- Verwendete Technologie: Mobilfunk, IoT-Plattform
- Stand: In Betrieb
Für die Busse der MVG haben wir einen digitaler Zwilling eingeführt, durch den die Fahrzeug-Leitstelle jederzeit Zugriff auf relevante technische Live-Werte eines Busses hat, z. B. auf den Batterie-Ladezustand eines E-Fahrzeugs. So kann der Betriebshof Arbeitsabläufe optimieren.
Zusätzlich sind historische Daten verfügbar, um Zusammenhänge zwischen Ereignissen herstellen zu können. So lässt sich im Falle einer Warnung identifizieren, wo und in welchem Zustand sich der Bus befand und ob gleichzeitig etwas anderes Ungewöhnliches vorgefallen ist. Diese Informationen helfen bei Wartung, Betriebsbereitstellung oder der Ableitung von Maßnahmen. In diesem Use Case haben die SWM Software, Dashboards und Prognose-Algorithmen entwickelt und bei der Hardware-Spezifikation der Telemetriebox unterstützt.
Elektrobus, Dashboard
Überwachung der Bilanzzonen im Trinkwassernetz
- Nutzen: Live-Netzüberwachung, Predictive Maintenance, Optimierung des Trinkwassernetzes
- Verwendete Technologie: LoRaWAN-Funknetz, IoT-Plattform
- Stand: In Betrieb
Für diesen Anwendungsfall eines Digitalen Zwillings haben wir eine echtzeitnahe Netzüberwachung von Bilanzzonen im Trinkwassernetz umgesetzt. Die eingesetzten Sensoren erfassen z. B. Durchflüsse und Drücke im Wassernetz und kombinieren diese mit Daten aus unternehmensinternen Systemen.
Über die IoT-Plattform stehen den Anwender*innen aktuelle und historische Werte zur Verfügung, die z. B. im integrierten Netzdatenmanagement der SWM dargestellt werden. Die gewonnenen Daten werden zusätzlich für Analysen und die strategische Optimierung des Trinkwassernetzes verwendet.
Für den Anwendungsfall verwenden wir das SWM eigene LoRaWAN-Funknetz. Die Technologie ermöglicht den Einsatz von batteriebetriebenen Sensoren, hat eine hohe Reichweite und erreicht selbst schwierige Standorte im Stadtgebiet. Das Netz ist für Anwendungsfälle mit niedrigen Datenraten ideal, die Batterielebensdauer liegt bei mehreren Jahren.
Karte der Bilanzzonen, Zeitreihe im Dashboard
Grundwasserpegel-Messungen
- Nutzen: Automatische Erfassung des Grundwasserpegels, digitale Datenhaltung, automatisierte Weiterleitung von Daten, automatisierte Benachrichtigungsfunktionen
- Verwendete Technologie: LoRaWAN-Funknetz, IoT-Plattform
- Stand: In Betrieb
Aus historischen und technischen Gründen muss auf dem Gelände der SWM Zentrale in regelmäßigen Abständen das Grundwasser überprüft werden. Für die Messung der Pegelstände haben wir eine IoT-Lösung eingeführt, die den Stand und die Temperatur des Grundwassers automatisch erfasst und grafisch als Zeitreihen in einem Dashboard der IoT-Plattform darstellt.
Für die Umsetzung wurde also ein digitaler Zwilling des quartären und tertiären Grundwassernetzes auf dem Gelände der SWM Zentrale erstellt. Bei Über- oder Unterschreitung von definierten Schwellenwerten werden automatisiert Benachrichtigungen oder Alarmmeldungen versendet.
Der Anwendungsfall verbessert die Qualität der Arbeitsabläufe und reduziert die manuellen Aufwände zur Datenerfassung. Durch automatische Datenweiterleitungen und API-Schnittstellen mit anderen IT-Systemen können Fehler in der Datenerfassung vermieden werden. Aktuelle und historische Messwerte werden über die SWM IoT-Plattform in verschieden konfigurierbaren Dashboards angezeigt, überwacht, stehen zur Auswertung zur Verfügung und liefern einen umfassenden Einblick über den Status und Zustand des Grundwassers.
Für diesen IoT-Anwendungsfall nutzen wir zur Datenkommunikation das SWM LoRaWAN-Funknetz
Grafische Darstellung der Messwerte von Grundwasserpegel und -temperatur im Dashboard
Niederspannungsnetz-Monitoring
- Nutzen: Überwachung der Netztransformationsstationen, Live-Ansicht der Netzauslastung, automatische Alarmierung bei Störungen
- Verwendete Technologie: LoRaWAN-Funknetz, IoT-Plattform
- Stand: In Betrieb
Durch den Einsatz der IoT-Technologie sind wir Vorreiter im Bereich Niederspannungsnetz-Monitoring, das für Energie- und Verkehrswende entscheidend ist. Um hier mehr Transparenz zu schaffen, haben wir erfolgreich einen Digitalen Zwilling Ende-zu-Ende entwickelt – angefangen bei der Sensorik bis hin zur Web-Anwendung für den Netzbetrieb.
Bei ausgewählten Netztrafos steht nun ein Live-Dashboard mit aktuellen Lastdaten und Betriebsparametern für den Netzbetrieb zur Verfügung. Im Störungsfall wird die Verbundleitwarte sofort alarmiert. Zusätzlich können einige ausgewählte Daten der Netztrafos geografisch auf einer Karte darstellt werden.
Für diesen IoT-Anwendungsfall verwenden wir zur Datenkommunikation das SWM LoRaWAN-Funknetz
Netztransformationsstation, Dashboard zur Überwachung der Daten
Was ist ein digitaler Zwilling?
Bei einem digitalen Zwilling werden physische Objekte und Prozesse in einer digitalen Welt abgebildet. Diese digitale Welt spiegelt das Verhalten und die Veränderungen realer Gegenstände wider. Die Verbindung zwischen der physischen und der digitalen Welt wird über Sensoren und Netzwerke nahezu in Echtzeit hergestellt. Die gewonnenen und dargestellten Daten können für Analysen, Simulationen und zu Planungszwecken genutzt werden.
Am Beispiel einer Smart City bedeutet das, dass z. B. Gebäude, öffentliche Verkehrsmittel oder Versorgungsnetze digital repräsentiert werden. Die SWM haben bereits mehrere digitale Zwillinge umgesetzt, z. B. für die MVG E-Busflotte und das Trinkwassernetz. Infos dazu finden Sie hier:
Welche Kommunikationstechnologien können für IoT verwendet werden?
Grundsätzlich können für IoT alle Kommunikationstechnologien verwenden werden, die einen Sensor oder ein sogenanntes IoT-Gateway kabellos oder kabelgebunden mit dem Internet verbinden können. Beispiele sind die Funkstandards 3G, LTE, LoRaWAN und NB-IoT.
Je nach Anwendung und den örtlichen Gegebenheiten wird entschieden, welche Übertragungstechnologie am besten geeignet ist. Entscheidende Faktoren sind zum Beispiel Datenformat, Datenvolumen, Übertragungshäufigkeit, Energiesparsamkeit, Bauwerk etc. Wir beraten Sie gerne, welche Kommunikationstechnologie für Ihren Anwendungsfall die richtige ist.
Welche Sensoren sind für IoT geeignet?
Grundsätzlich lässt sich jeder Sensor bzw. jede Datenquelle mit einer offenen Schnittstelle an die IoT-Plattform anbinden. Wie auch die Kommunikationstechnologie ist der geeignete Sensor von der Anwendung und dem Einsatzbereich abhängig. Im öffentlichen Raum gibt es z. B. andere Anforderungen als bei einem in ein Fahrzeug verbautem System. Gerne beraten wir Sie, welche Sensorik für Ihren Anwendungsfall die passende ist.
Wie kann ich auf die erhobenen Daten zugreifen?
Unsere Anwender*innen erhalten Zugangsdaten für die jeweilige Webanwendung der IoT-Plattform und können so direkt auf die Visualisierung der Daten zugreifen. Die Webanwendung bietet Exportmöglichkeiten sowie eine definierte API (Application Programming Interface) zur Anbindung eigener IT-Systeme.
Sie haben Fragen oder wollen sich unverbindlich beraten lassen?
Wir sind gerne für Sie da!
Auszeichnungen
