Die Digitalisierung von Kommunen und Industrie

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1 Die Digitalisierung von Kommunen und Industrie Herausforderung Smart City der Zukunft Uwe Northmann Business Development Manager S+CC 27. Oktober 2015

2 Agenda Trends Herausforderungen der nächsten Jahre Lösungen und Anwendungsbeispiele Zusammenfassung John Chambers CES 2014 in Las Vegas 2

3 Digitalisierung - Eine industrielle Revolution? Schifffahrt Dampfmaschine *noch einige physikalische Probleme zu fixen Eisenbahn Elektrizität Internet Internet der Dinge* 3

4 oder die Evolution des Internets...? geschäftlicher und gesellschaftlicher Nutzen Anbindung Digitalisierung des Zuganges zu Informationen Web Browser Suchmaschinen Vernetzte Wirtschaft Digitalisierung von Geschäftsprozessen E-commerce Digitale Lieferkette Zusammenarbeit Realitätsnahe Kommunikation Digitalisierung von Interaktionen (geschäftlich und privat) Social Media Mobility Cloud Video Internet of Everything Digitalisierung der Welt Vernetzung von Menschen Prozessen Daten Dingen Intelligente Verbindungen 4

5 Rasantes Wachstum smarter Objekte im Internet MRD SMARTE OBJEKTE Source: Cisco IBSG, 2011 Wendepunkt ZEIT Mrd Smarte Objekte Rapide Adaption der digitalen Infrastruktur: 5X schneller als Elektrizität und Telefonie Neue leistungsfähige Infrastruktur Welt- Bevölkerung 5

6 Herausforderungen für die Städte und Regionen Schnelle Urbanisierung, wirtschaftliche Zwänge und ökologische Nachhaltigkeit Schnelles Wachstum setzt die städtische Infrastruktur unter Druck und erschwert es, die Lebensqualität der Stadtbewohner zu erhalten Größeres Bedürfnis, den CO2- Fußabdruck zu verwalten und die Nachhaltigkeit zu verbessern Die Verbesserung des Lebensqualitätsindex ist für die Erhaltung und Anziehung von Handel, Wirtschaft und Talent entscheidender denn je Die Fähigkeit zur Verwaltung der städtischen Infrastruktur definiert zunehmend den gesellschaftlichen, ökologischen und wirtschaftlichen Erfolg 6

7 Ziele von Industrie 4.0 Dem Wettbewerb im internationalen Umfeld clever begegnen Schutz von Intellectual Properties in einer vernetzten Welt Optimierung von Wissensresourcen in einem schrumpfenden Fundus an qualifizierten Experten Investition in dynamische Märkte mit hohem Kostendruck 7

8 Quelle: Die Welt, Wirtschaftsteil, vom 18. Mai 2015; Studie von PWC zur Digitalisierung deutscher Städte 8

9 Das Internet of Everything (IoE) Basis für Smart Cities / Regionen und Industrie 4.0 Menschen Menschen auf effizientere und wertschöpfende Weise verbinden Prozesse Die richtige Information zur richtigen Person (oder Maschine) zum richtigen Zeitpunkt vermitteln IoE Daten Aus Daten nutzbringende Information generieren Dinge Intelligente Entscheidungen durch die Vernetzung von Geräten und Objekten Ein Netzwerk aus Menschen, Prozessen, Daten und Dingen 9

10 Cisco s Definition einer Smart City Smart Cities nutzen die Stärke von universellen Kommunikations- Netzwerken, einer hoch verteilten wireless Sensor-Technologie sowie intelligenter Management-Systeme, um gegenwärtige und zukünftige Herausforderungen zu lösen. Smart City Technologien integrieren und analysieren gewaltige Mengen an Daten, um viele Probleme vorauszusehen, zu lindern oder zu verhindern. 10

11 IoE für Städte und Regionen: High Level Architektur Sensoren/Maschinen Infrastrukturen Open Data Digital Footprint Soziale Medien CrowdSourcing Daten der Stadt Daten von Bürgern City Digital Platform (CDP) Der digitale Überbau Domänenspezifische Module z.b. für - Stadtbeleuchtung - Parken - Verkehr - Bürgerengagement O ff e n e S c h n it t s t e ll e n Anwendungen Offenes Innovations- Ecosystem Apps/Dienste für Bürger 11

12 Smart City Architektur Partner Applikationen und Städtische Dienste Cloud Dienste Fahrzeuge Fahrzeuge Internet Bürger Dienste Apps Wireless WAN (2G/ 3G/4G/Wimax) DSRC/LMR Portal Gebäude Internet Edge Privat Industrie Öffentlich Transport Management Wasser Park Management Überwachungs-/ Einsatzleitzentren WAN Agg Public/Private WAN Parken Beleuchtungs Management Data/Event Virtualisierung/Aggregation City Infrastruktur Management (CIM) / City Digital Platform (CDP) City WiFi Netzwerk Straßen Beleuchtung Abfall Management Abfall Straße Stadtumfeld Menschen Sicherheit& Gefahrenabwehr Stadtumfeld Einrichtung Sicher Gefahrenabwehr Verkehrs Management Verkehr Schicht 1 Schicht 2 Schicht 3 Schicht 4

13 City-Digital-Platform-Softwarearchitektur CDP-basierte Anwendungen City Anwendungen (Geschäftslogik) Einzelhandelsanwendungen (Geschäftslogik) Tourismusanwendungen (Geschäftslogik) Domänenspezifische Module bieten Inhalte und Modelle, die es den Kunden ermöglichen, erweiterte Anwendungen/ Lösungen schneller und einfacher zu erstellen Zusammengesetzte Schnittstellen Stadtbeleuchtung Referenzanwendungen (sofort einsetzbar) Städtische Informationsmodelle (Modelle, Politik und Arbeitsabläufe) API-Gateway EMSP Parken Verkehr Bürgerengagement City Digital Platform auf der Intercloud von Cisco Beleuchtungs-API Park-API Kiosk-API Verkehrs-API Karten-API Software- Abonnementlizenz Abonnentmodul SXP (ID-Management, Datenvermittlung und B2B-Transaktionsdienste) Gerätemodul Daten- und Analytikmodul Standortmodul Offene Stadtdaten SENSOREN UND ANDERE DATENQUELLEN 13

14 Beispiel: Die Straßenbeleuchtung als Multi-Sensor-Knoten Wi-Fi 2 Städtische Betriebsanwendungen Mesh Datenspeicher 3 4 in der Cloud mit API s für Zugriff Licht Steuerung Kenntnis zur aktuellen Situation Städtische Luft-/ Lärmpegel- / Umweltbelastungs- Karten Energie-Berichte Parkraum-Bewirtschaftung Erkennen von Ereignissen Städtische Sicherheit Lösungs-Komponenten LED-Leuchten Halterung Multi-Sensor Knoten Video Kamera / Video Sensorik Wireless Netzwerk Cloud-Lösung Dezentrale Analyse (FOG Analytics) 1 Bürger-Dienste Öffentliches WLAN Daten-Fluss 1. Unterschiedliche Sensoren erfassen die gegenwärtigen städtischen Zustände und führen eine FOG Analytics durch Strom Verfügbarkeit von Parkraum Verkehrs-Alarme 2. Die gesammelten Daten werden über das sichere Wireless Netzwerk zur Cloud geschickt 3. Die gewonnenen Daten werden aggregiert, normiert und für eine übergreifende Analyse vorbereitet 4. Anwendungen nutzen die Daten, um den städtischen Betrieb zu optimieren 14

15 Industrie 4.0 Was die Roboter der Zukunft können Von Martin Schlak Was steckt hinter der Industrie 4.0? Der Begriff steht für die vernetzte Fabrik, in der Maschinen und Werkstücke permanent Informationen austauschen. Dafür werden in die Teile Kleinstcomputer und Sensoren eingebaut und zu einem Netzwerk zusammengeschaltet, einem sogenannten cyber-physischen System (CPS). Quelle: Spiegel Online, 11. April

16 Die Smart Factory als Beispiel für das Internet of Everything Quelle: Dr. Peter Stephan, Vorstandsmitglied Verband DIE FÜHRUNGSKRÄFTE e.v. (DFK) 16

17 Echtzeit Zustandsüberwachung Kostenreduzierung durch Überwachung von Schwellwerten und intelligent geplante Wartung Optimierte Nutzung von Produktionsgütern 1 Sensorunterstützte Ausrüstung und Geräte Lösungsansatz 3 Intelligent geplante Wartung 2 Verbundene Diagnostik & Meldung von Schwellwertüberschreitungen 4 Kluge Datenvisualisierung und vorausschauende Analyse 17

18 Selbst im Agrarsektor: Das intelligente Kornfeld

19 oder beim Sport: Der Connected Skifahrer

20 Zusammenfassung Digitalisierung unterstützt die Optimierung von Prozessen und nutzt dabei die Vernetzung aller Dinge (IoE). Heute findet die Erfassung von Daten / Informationen vorwiegend in Silos sowie nicht in Echtzeit statt -> Mehrfacherfassung, veraltete Daten bzw. keine ganzheitlichen Erkenntnisse / Aktionen. Ein digitaler Überbau als sichere Kommunikationsplattfom ist die Basis des Internets der Dinge / aller Dinge (IoT / IoE). Industrie und Städte / Regionen verschmelzen enger und partizipieren voneinander. Wir befinden uns gegenwärtig in einer Transformationsphase zu einem Grad von Digitalisierung, der alle Bereiche unseres Lebens verändern wird. 20

21 Der Weg zum Erfolg Visionäre Führung Global Open Standards Smart Regulation Public Private Partnerships Neues Ecosystem & Menschen 21

22 Danke.

23 Services kommen zu den Bürgern wo sie sind Mehrwert für die Öffentliche Hand Referenzen Nizza Barcelona Dubai Brisbane Erhöhte Erreichbarkeit Einsparung von Betriebskosten Bessere Nutzung von Liegenschaften umweltverträgliche Arbeitsweise Mehrwert für die Bürger Komfortabler Zugang zu einem gut informierten Mitarbeiter der Behörde Alle Bürger-Dienste an einem Ort möglich Längere Öffnungszeiten des Bürgerbüros 23