HANDELSBLATT ENERGY AWARDS

Transkript

1 HANDELSBLATT ENERGY AWARDS Kategorie: SMARTHOME Firma: DIGIMONDO GmbH Firmenwebseite: Link zum Projekt: / DIGIMONDO - KOMMUNIKATIONSNETZE FÜR DAS INTERNET DER DINGE Projektziel Konnektivität für das Internet der Dinge zur Smartifizierung von Häusern und Städten vorantreiben. DIGIMONDO baut in Metropolen ein innovatives Niedrigenergie-Kommunikationsnetz (LoRaWAN) für das Internet der Dinge (IoT) auf. Durch die Vorteile von LoRa bei Reichweite, Objektdurchdringung und Kosten gegenüber Konkurrenztechnologien sind die Anwendungsmöglichkeiten nahezu unbegrenzt (Ziel: Anbindung von 150 Mio. Objekten in D. über LoRa). In Gebäuden wird über LoRa eine Vernetzung aller mess- und steuerungsrelevanten Objekte möglich - ein wegweisender Schritt zum vollintegrierten Smart Home. 1

2 Innovation: Innovative Kommunikationstechnologie Innovative Kommunikationstechnologie Das LoRaWAN (Low Power, Long Range Wide Area Network) IoT Kommunikationsnetzwerk kombiniert viele Vorzüge gegenüber heute auf dem Markt etablierten Kommunikationstechnologien. Mit dem DIGIMONDO LoRa-Meter wird etwa die Zählerfernauslesung auch für Verbraucher unter 6000 kw/h im Jahr möglich. Kleingewerbe- und Haushaltskunden haben so die Möglichkeit, Energieerzeugung und/ oder verbrauch (z.b. der energieintensiven Haushaltsgeräte) laufend zu monitoren und anzupassen. Resultat sind damit verbundene Effizienzgewinne und netzstabilisierende Effekte. Smart Lighting sorgt darüber hinaus für eine intelligente Steuerung der Beleuchtung im Smart Home und erhöht dadurch die Energieeffizienz weiter. Mit der LoRaWAN-Technologie lassen sich auch alle weiteren Anwendungen im Smart Home, z.b. verbrauchsintensive Geräte wie Heizung, Wäschetrockner oder Geschirrspüler, zentral durch eine simple und kostengünstige Ausstattung der Geräte mit einem LoRa Chip vernetzen und steuern. Revolutionierung der Branche Das innovative LoRaWAN-IoT Kommunikationsnetzwerk revolutioniert die Branche und kann als disruptiv oder radikal bezeichnet werden, da anhand der Vorzüge wie hoher Reichweiten bis 40 km Outdoor sowie deutlich höherer Indoor-, und Deep Indoor-Durchdringung, niedrigem Energieverbrauch (je nach Anwendungsfall Batterielaufzeiten >10 Jahre) und den geringen Kosten im Vergleich zu konkurrierenden Kommunikationstechnologien wie Wifi, Bluetooth, 3G, 4G/LTE oder 5G erstmals eine nahezu unbegrenzte Anzahl an Anwendungsfällen realisiert werden kann und Millionen von Objekten innerhalb kürzester Zeit in das Netz integriert werden können. Mittels dieser Vorteile eignet sich die LoRaWAN-Technologie besonders als Enabler für die Vernetzung von Smart Home-Gesamtsystemen mit positiven Effekten, besonders in den Bereichen Energieübertragung und Energieeffizienz. Anwendungsfälle für eine Integration des Smart Homes über LoRaWAN sind entsprechend nahezu unbegrenzt. 2

3 Auswirkung der Digitalisierung auf das Projekt / Neue Erkenntnisse Angesichts der fortschreitenden Digitalisierung wird davon ausgegangen, dass bis zum Jahr 2020 weltweit rund 50 Milliarden Smart Objects mit dem Internet der Dinge verbunden sein werden pro Kopf mehr als sechs Gegenstände. Jedes einzelne neu zu vernetzende Smart Object bietet Möglichkeiten für innovative Anwendungen und Dienstleistungen. Diese Entwicklung hat einen unmittelbaren, positiven Einfluss auf die Geschäftsentwicklung von DIGIMONDO. Innovationsgrad des Smart Home Gesamtsystems (insb. in der Interaktion) Mit Hilfe von Gateways und Antennen wird ein LoRaWAN-IoT Netzwerk aufgebaut, welches auch innerhalb von Gebäuden sowie "Deep Indoor", z.b. in Kellerräumen, Konnektivität bietet. Sofern das Endgerät über einen LoRa-Sensor verfügt, ist eine Einbindung in das IoT Netzwerk möglich und Sensordaten können übertragen, das Endgerät somit zum Sprechen gebracht werden - es wird ergo intelligent gemacht. Jedes im Haushalt vorhandene Gerät, ob Zähler, Waschmaschine, Rauch-, bzw. Gasmelder oder Stereoanlage, kann an LoRa angebunden werden. Aber auch "nicht-elektrische" Dinge wie z.b. Fenster und Räume können mit Sensoren versehen werden, so dass dann der Status als Information geteilt werden kann. Sensordaten können in vorher festgelegten Zeitintervallen automatisch oder auch auf manuellen Abruf hin übertragen werden und bieten somit die perfekte Kombination aus Automation und Nutzerinteraktion. Dies steigert die Flexibilität und Nutzerfreundlichkeit des Smart-Home-Gesamtsystems signifikant. Energiebilanz Vorher: Der Wasserhahn tropft unbemerkt und eine Transparenz bzgl. der Verbrauchsprofile von Stromfressern wie Lampen, der Heizung, dem Kühlschrank, dem Herd oder der Waschmaschine besteht nicht, da jährliche Ablesungen dem Verbraucher keinen transparenten Überblick über den Energieverbrauch liefern. Hinterher: Wasserverschwendung wird durch die Vernetzung von Wasserzählern aufgedeckt, die Identifikation von Stromfressern wird durch Echtzeitablesungen und eine detaillierte Verbrauchslastkurve, ob auf Basis von Viertelstunden-, Tages- oder Monatswerten, möglich. Dies führt zu Energieeinspareffekten von bis zu 30 % im Haushalt. Darüber hinaus sind durch eine Visualisierung der über LoRaWAN gewonnenen Verhaltensänderungen der Verbraucher zu erwarten, die hinsichtlich Ihres Energieverbrauchs informiert und bezüglich Einsparmöglichkeiten sensibilisiert werden. 3

4 Integration mehrerer Funktionalitäten und/oder Systeme Die LoRaWAN Netz-Architektur ist sternförmig. Endgeräte kommunizieren mit Gateways, welche die Datenpakete an einen Netzwerkserver senden. Ein Gateway kann bis zu Endpunkte empfangen/verarbeiten (bspw Zähler auslesen). Der Netzwerkserver verfügt über Schnittstellen, um an diverse IoT-Plattformen und Applikationen angebunden zu werden. Die Kommunikation zwischen den Endgeräten und den Gateways erfolgt auf verschiedenen Frequenzkanälen mit unterschiedlichen Datenraten. Diese liegen zwischen 0,3 kbit/s und 50 kbit/s. Um eine hohe Effizienz bei Datentransfer und Energieverbrauch zu erreichen, nutzt LoRaWAN Frequenzspreizung. Interferenzen können so weitestgehend vermieden werden. Die Datentransferraten zu den Endgeräten passt der Netzwerkserver der jeweiligen Situation an (ADR=Adaptive Data Rate). Übertragbarkeit auf andere Anwendungen Smart Home: - Smart Metering (Strom, Gas, Wasser, Submetering) - Ausstattung eines jeden technischen Geräts/Raums im Haus mit LoRa-Sensoren für die Datenübertragung und auswertung - Einfache, flexible Steuerung von Smart Home Objekten, bspw. über den Go Button : Ein universell konfigurierbarer, mit einer zu steuernden Gerätschaft verknüpfter Knopf, der per LoRaWAN mit einem Smartphone oder Tablet verbunden ist und bei Betätigung (z.b. über eine App) eine beliebige steuernde Aktion auslöst Smart City: - Smart Lighting (intelligente Straßenbeleuchtung) - Smart Waste (intelligente Müllentsorgung) - Smart Parking, auch für Parkhäuser geeignet - Heatmapping (Darstellung der Temperaturen an unterschiedlichen Punkten einer Stadt, um z.b. im Winter Routen von Streufahrzeugen zu optimieren) - Tracking (Auto, Bus, Bahn, Boote, Haustiere, Kinder etc.) Außerdem kann jedes weitere daten- oder steuerungsrelevante Objekt mit einem LoRa Chip ausgestattet und über LoRaWAN vernetzt werden. 4

5 Beitrag zur Interoperabilität der Systeme Das Long Range Wide Area Network (LoRaWAN) ist ein Low-Power-Wireless-Netzwerkprotokoll, das für die sichere (bidirektionale) Kommunikation im Internet der Dinge (IoT) entwickelt wurde. LoRaWAN ist der weltweite Standard auf dem Gebiet der LoRa-Kommunikation. Generell führt die Vernetzung und Smartifizierung aller "Dinge" zu einer höheren Interoperabilität der Systeme, da durch die Ausstattung der Hardware mit LoRa Chips und die Nutzung des erwähnten, einheitlichen Standards zum Datenaustausch, vollständige Interoperabilität der unterschiedlichen Komponenten und Systeme des Smart Home gewährleistet wird. Darüber hinaus ist durch Anbindung der Gateways an den Netzwerkserver und die Einbindung dieser ins IoT die Interoperabilität der Smart Home Objekte mit den mit dem IoT verbundenen Elementen der Smart City gewährleistet.!! Projektbüro Handelsblatt Energy Awards Münzstrasse 15 I Berlin I Germany I Planet Earth I Telefon I I 5