Intelligente vernetzte Lösungen für Landwirtschaft und Stadt

Das von der Bayerischen Forschungsstiftung geförderte Kompetenznetzwerk FutureIOT hat Internet of Things (IoT)-Lösungen erarbeitet.

FutureIOT ist eine Kooperation von 29 Unternehmen und Behörden sowie 11 Partnern aus dem Wissenschaftsbereich in Bayern. Das vorrangige Ziel des Forschungsverbunds war die Entwicklung umfassender IoT-Lösungen vom Sensor bis zur offenen IoT-Plattform inklusive anwendungsspezifischer Nutzeroberflächen für praxisrelevante Anforderungen in den Themenfeldern »Stadt.digital« und »Landwirtschaft.digital«. »Das Internet of Things ermöglicht es, die Dinge der realen Welt mit der virtuellen Welt des Internets zu verknüpfen«, erläutert Prof. Albert Heuberger, Leiter des Konsortiums und geschäftsführender Institutsleiter des Fraunhofer-Instituts für Integrierte Schaltungen IIS.

Das Fraunhofer IIS hat mit der Einbindung der mioty-Technologie, die im Jahr 2021 mit dem Joseph-von-Fraunhofer-Preis ausgezeichnet wurde, einen wesentlichen Beitrag dazu geleistet. Die drahtlose Übertragungstechnologie mioty für sogenannte massive IoT-Anwendungen im Industrial Internet of Things (IIoT) oder im Smart-City-Bereich soll zuverlässig und robust viele tausend Datenpakete zur gleichen Zeit und über lange Distanzen übertragen. Im Fokus der Forschungsarbeiten stand die Erprobung und Erforschung der Technologie bzgl. Sendeleistung und -abdeckung, der Aufbau eines mioty-Ökosystems sowie die Umsetzung in Produkten der Firmenpartner.

Gesunde Weidetiere und ertragreiche Ackerböden

Im Bereich »Landwirtschaft.digital« stand das sogenannte Digitalfarming im Mittelpunkt. Besonderes Optimierungspotenzial gab es im Bereich Pflanzenwachstum und -düngung. Eine sensorgestützte Bodenanalyse, die Daten zur Bodenfeuchte und -temperatur in Kombination mit einem mobilen Labor zur Bestimmung des Stickstoffgehalts im Boden lieferte, ermöglichte eine ortsaufgelöste und präzise Zufuhr von Düngemitteln. Dies führte zur Reduzierung der Umweltbelastung sowie einer Arbeitserleichterung.

Die Weiterentwicklung des Projekts Rindertracking zielte auf Tierbeobachtung und -gesundheit ab. Beschleunigungssensoren, die an einem Halsband angebracht wurden, gaben Aufschluss über Bewegungsmuster der Tiere im Stall und auf der Weide sowie ihr individuelles Verhalten. Kombiniert mit Umgebungsparametern zu Wetter und Daten zum Weideaufwuchs konnten Modelle für die wichtigsten Verhaltensweisen generiert und damit das Tierwohl verbessert werden. Die Ergebnisse der vernetzten Daten kann die Landwirtin oder der Landwirt gezielt bei der Gesundheitsüberwachung sowie im Tier- und Stallmanagement nutzen.

Gute Luft und optimierte Auslastung von Parkplätzen

Das Themenfeld »Stadt.digital« widmete sich der Parksituation und der Umweltbelastung in bayerischen Innenstädten. Dafür wurde eine übergreifende Basistechnologie entwickelt, die eine vielfältige Nutzbarkeit für unterschiedliche Anwendungsfelder ermöglicht. Sensoren, die auf Bussen der Bamberger Stadtwerke Verkehrs- und Park GmbH sowie an Haltestellen angebracht sind, ermitteln kontinuierlich die Schadstoffbelastung der Luft. Diese intelligente Umweltsensorik soll langfristig zur Senkung der hohen Abgasbelastung in Städten führen. Zudem wurden zwei innerstädtische Parkplätze mit speziellen Sensoren ausgestattet, die Daten zur Parkplatzbelegung lieferten. Zukünftige Mobilitätsszenarien können mit diesen IoT-Diensten zuverlässig und kostengünstig entwickelt und betrieben werden.

Plattformtechnologie für unterschiedlichste Anwendungen

Auf den neu entwickelten Plattformen können Daten von tausenden Sensoren erfasst und verknüpft, Prozesse und Zustände überwacht, kontrolliert und gesteuert werden. Da die Plattformtechnologie unabhängig von der Art der Sensoren eingesetzt werden kann, sind die Anwendungsmöglichkeiten breit aufgefächert. Derzeit testet der Flughafen München im laufenden Betrieb Technologien aus FutureIOT zur Überwachung der Infrastruktur, weitere Verbundpartner entwickeln Produkte und verwerten die neuen Erkenntnisse.

Das anvisierte Ziel branchenübergreifender Lösungen für das zukünftige Internet of Things konnte durch die enge Zusammenarbeit des Konsortiums nach eigenen Angaben nachhaltig erreicht werden. Der Forschungsverbund soll in Form eines Netzwerks fortgeführt werden, um weitere zukunftsweisende Lösungen in Forschung, Lehre und Wirtschaft umzusetzen.

www.futureiot.de