Smartnet St.Gallen: «Eine smarte Stadt braucht ein intelligentes Netz.»

Transkript

1 Smartnet St.Gallen: «Eine smarte Stadt braucht ein intelligentes Netz.» Flächendeckendes, strahlungsarmes Funknetz für die Realisierung einer «Smart City St.Gallen» P. Stäger, Bereichsleiter Telecom swissmig

2 Rahmenbedingungen und aktuelle Aktionsfelder für Smart City in St.Gallen

3 Stadt St.Gallen Regionales Zentrum u. Kantonshauptstadt Einwohner Arbeitsplätze Universität / HSG mit Studenten Branchen: Industrie / Handel / Banken Sankt Galler Stadtwerke (sgsw): Querverbundsunternehmen Strom, Wasser, Gas Fernwärme, Telecom 300 Mitarbeiter / Jahresumsatz: CHF 200 Mio

4 Smart City = aktuelles Thema Weltweit 2030: zwei Drittel der Weltbevölkerung in Städten Balance: Wachstum Lebensqualität Klimaschutz Gute Voraussetzungen in der Schweiz Städte: gute Voraussetzungen durch Kommunikations- und Energienetze Breites Wissen an Universitäten, bei Stadtplanern, Architekten,. Viele Aktivitäten z.b. smartcity-schweiz.ch

5 Politische Rahmenbedingungen in St.Gallen Strategische Ziele des Stadtrates (Auszug): «...St.Gallen ist eine kundenfreundliche und ökologische Smart City...» «...St.Gallen bietet Versorgungssicherheit, Energieeffizienz und leistungsfähige Kommunikationsnetze...» «...St.Gallen bewegt sich konsequent weiter hin zu einer nachhaltigen Energiestadt mit stetig sinkendem Verbrauch an nicht erneuerbaren Energien...»

6 Smart City «Aktionsfelder» in St.Gallen Energie: Energiekonzept 2050 Mobilität: Mobilitätskonzept 2040 Stadtentwicklung: Strategie (neu 2016) Informations- und Kommunika- tionstechnologie (ICT): ICT Gesamt-Strategie Stadt Kommunikations-Infrastruktur: Glasfasernetz, Smartnet Governance: Lenkungsausschuss für e-government Dienste Realisierung Smart City: Strategie u. Umsetzungsplanung Smart City durch Stadtrat (2016)

7 Eine Smart City braucht ein «Nervensystem»

8 Stadt braucht ein «Nervensystem» Menschliches Nervensystem: Notwendig für gesamtheitliche Wahrnehmung Verarbeitung im Gehirn Basis für «intelligentes» Verhalten Städtisches Netzwerk: Notwendig für gesamtheitliche Wahrnehmung Verarbeitung in Informatik-Lösungen Basis für «intelligentes» Verhalten Analogie Internet of Things: «Die reale Welt in die digitale Welt abbilden»

9 Anforderungen an «Nervensystem» St.Galler Glasfasernetz als Grundlage für «Nervensystem» Bis 2018 rund Gebäude mit Glasfasern erschlossen Schwerpunkt: grosse Bandbreiten, stationäre Anschlüsse Einschränkungen des St.Galler Glasfasernetzes Anschluss beweglicher Objekte nicht möglich Für tausende Sensoren oder Aktoren => Festanschlüsse nicht immer möglich und bezahlbar (Installationsaufwand) è Ergänzung mit neuartiger Funktechnik St.Galler Glasfasernetz: zentrales Netz für das «Nervensystem» Smartnet: peripheres Netz für den Anschluss sehr vieler Sensoren und Aktoren («Internet of Things»)

10 Architektur einer Smart City Infrastruktur Applikationen für die Öffentlichkeit Smart Transportation / egovernmentdienste Smart Parking / Open Data Portale /. Applikationen stadtintern Netzsteuerungen / Verkehrssteuerungen / Abfallentsorgung / Einsatzzentralen / Sicherheit /. API API Reporting Enabling von Applikationen Alarmierung Event Processing Datenspeicherung / -analyse Billing Service Assurance Publishing Security Unified Collaboration Städtisches «Nervensystem» Transport- u. Access-Netzwerk Sensoren Fahrzeuge/Verkehr In Anlehnung an IDC 2013 Infrastrukturen Gebäude / Plätze Bewohner

11 Glasfasernetz und Smartnet als Grundlage für Smart City Infrastruktur

12 Rolloutplan Glasfasernetz Total Wohn- und Geschäftseinheiten in der Stadt 2016: 80% vom Netz gebaut

13 Nicht nur «surfen» und «TV schauen» Steuerung Elektrizitätsnetz Informatik-Vernetzung Stadt und Schulen 200 dedizierte Glasfaserverbindungen für Geschäftskunden Pilotprojekt für «Smart Metering» Vernetzung für «St.Galler Wireless» Steuerung Gas-, Wasser- und Fernwärmenetz Datenvernetzungen für KMU Vernetzung von Mobilfunk-Kleinantennen Projekt Smartnet

14 = «LowPowerWAN» Grosse Reichweite Tiefer Energieverbrauch Kostengünstig u. sicher Frequenz 868 MHz Grosse Reichweite Gute Tiefendurchdringung Skalierbar LoRa = «LongRange» Kleine Sendeleistung von 100 mw Lebensdauer von Sensorbatterien bis 10 Jahre Stromverbrauch im Standby < ma Bandbreite 300 Bit/s bis 50 kbit/s Flächendeckung mit wenigen Antennen Kostengünstige HW/SW Keine Funkkonzessionen End-to-End Verschlüsselung

15 Stand Juli 2016: 360 Mitglieder

16 Erfolgreiches Pilotprojekt Smartnet (Betriebsdauer von Mitte bis Ende 2015) Anwendungen und Geschäftsmodelle Betriebserfahrungen Technische Erkenntnisse Klarheit bez. Kosten für Rollout u. Betrieb Prüfung der Technik für konkrete Anwendungen Skizzierung möglicher Geschäftsmodelle Aufbau technisches Know-how Sammeln von Betriebserfahrungen Integration in IT-Systeme Netzabdeckung Performance und Zuverlässigkeit Zusammenspiel der Komponenten Evaluation der Investitions- und Betriebskosten für einen flächendeckenden Rollout ü üü ü

17 Antennenstandorte Pilotprojekt

18 Datenrate für Smart City Anwendungen Kriterium LoRa WLAN FTTH Latenzzeit s ms μs Zuverlässigkeit Sicherheit Kosten Flächendeckung Durchdringung Gebäude --- Konklusion LoRa als ideale Ergänzung zu WLAN und FTTH Eingeschränkte Tauglichkeit für «bidirektionale Echzeit-Kommunikation» z.b. bei Smart Metering / Smart Grid Anwendungen im Stromnetz

19 Parlamentsvorlage Smartnet Ausgangslage «Nervensystem» als Grundlage für Smart City Erfolgreiches Pilotprojekt für Smartnet Grosses Interesse vieler städtischer Dienststellen Verschiedene konkrete Anwendungen geplant 24. August 2016: St.Galler Stadtparlament bewilligt Rollout Flächendeckender Rollout von Smartnet in der Stadt St.Gallen Installation u. dauerhafter Betrieb (Startkonfiguration: 20 Antennen) Abstimmung im Parlament ohne Gegenstimme! Investitionen: ca. CHF

20 Implementierung Smartnet St.Gallen

21 Implementierung Smartnet Definition der Betriebsprozesse IT Systeme Planung Antennenstandorte Definitives Geschäftsmodell FAB (Fulfillment, Assurance, Billing) Austauschprozess für Sensoren Life Cylce Management Schnittstellen zu Fachapplikationen Integration in die best. OSS/BSS-Welt Datenhaltung Abdeckung / Durchdringung Start mit rund 20 Antennen Evaluation der neusten HW / SW Noch nicht im Detail festgelegt Netznutzungsentgeld pro Sensor u. Monat Grosse Anzahl Sensoren erwartet

22 Technische Übersicht Smartnet

23 Lokale Installation oder aus «Cloud»? Make or buy Nutzung einer «Private Cloud» Lösung: z.b. zmartnet von effectas ODER: lokal installieren und selber betreiben Sensor Management Gateway Management Netzwerk Management Business Interfaces

24 Anwendungen

25 Smart Metering (sgsw: ca Zähler) z.b. mit LoRa Funkmodul von GWF Wasser Elektrizität z.b. mit Zähler mit integrierter LoRa Kommunikation Gas «proof of concept» mit 50 Wasserzählern

26 Öffentliche Beleuchtung Nutzen: Bedarfsgerechte Steuerung Kleinerer Stromverbrauch Weniger Lichtverschmutzung Schnellere Reparaturen «proof of concept» mit 50 Leuchten

27 Verkehrslenkung öffentlicher Raum Einhaltung von Parkverboten Daten über: Nutzung Parkplätze Belegung gesperrter Flächen Parkplatz belegt? JA / NEIN Bezahlung Information an Autofahrer

28 Projekt Stadtpolizei St.Gallen (Stapo) Via SIM-Card GSM / LTE Zahlungsinformationen, Kasseninformationen ParcingCard LoRa Sensor Via Glasfaser FTTH Belegungsdaten Belegungsdaten, Temperatur (Sensor) Parkmanagement Server Belegungsdaten Temperatur Smartnet Management Server Belegungsdaten, Temperatur Belegungsdaten Parkleitsystem Andere Nutzer - Strasseninspektorat - Apps (Parkplatz Anzeige) - Hersteller Navigationsgeräte «proof of concept» mit 100 Parkplätzen

29 Füllstand von Unterflurbehältern

30 Projekt Entsorgung St.Gallen (ESG) «proof of concept» mit ca. 10 Sammelstellen Nutzen: Anzeige aktueller Füllstand Prognose für zukünftigen Füllstand Planung optimale Route für Entleerung Evtl. Einbau von Rauchmeldern

31 Pilotprojekt «Überbauung Sturzenegg» Ziel: «Intelligente u. energieeffiziente Überbauung» Neubau mit 3 Gebäuden und 69 Wohnungen «2000 Watt» Zertifizierung 2 Blockheizkraftwerke (BHKW) 3 Photovoltaikanlagen (3 x 40 kwp) Batteriespeicher E-Mobilität (3 Fahrzeuge) Intelligentes Leitsystem inkl. Smart Meters «SturzenApp» für Smartphones Kommunikation über FTTH und Smartnet Fertigstellung im Herbst 2017

32 Fazit St.Gallen ist auf dem Weg, eine «Smart City» zu werden Aktive Unterstützung durch Entscheidungsträger => Strategie Zusammenarbeit über alle Dienststellen => Kultur «Nervensystem» und integrierte IT-Plattform => Infrastruktur Eine schlaue Stadt braucht ein «intelligentes Netz» Glasfasernetz und Smartnet (IoT) werden zum «Nervensystem» Stadtwerke als Enabler für Smart City «Just do it»: ausprobieren, lernen, Know-how aufbauen IoT = «Internet of Trouble»!? Smart City St.Gallen: vom «Internet der Dinge» zum «Internet der Dienste»

33 Smart City St.Gallen: Die fortschrittliche, effiziente und ökologische Stadt Danke für Ihr Interesse! Bitte beachten Sie auch die Broschüre in Ihren Unterlagen.

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