Smarte Boje aus dem 3D-Drucker überwacht die Wasserqualität

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Internet der Dinge

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IoT-Sensoren übertragen stündlich Daten über Maschinen-Netz ‚Narrowband IoT‘
Zustands-Veränderungen im Wasser werden frühzeitig erkannt
Keine manuelle Proben-Entnahme notwendig und weniger Wartungsaufwand
Entwickelt von einem Bachelor-Studenten im Vodafone Innovations-Labor

Keime aus Abwässern, Algenwachstum oder ausgebrachte Düngemittel können die gute Wasserqualität des Bodensees urplötzlich beeinträchtigen. Für Fauna und Flora sowie Wassersportler und Bodenseefischer wäre dies eine Katastrophe. Ein dauerhafter Gewässerschutz ist daher unverzichtbar. Vodafone testet ab sofort im Bodensee bei Langenargen eine im Unternehmen entwickelte smarte IoT-Boje zur Bestimmung der Wasserqualität. Im Unterschied zu existierenden Lösungen überträgt die 'IoT HydroSense' Daten nicht über das herkömmliche Mobilfunk-Netz, in dem unsere Smartphones funken, sondern über das spezielle Maschinen-Netz ‚Narrowband IoT‘. Da hier nur Strom verbraucht wird, wenn wirklich Daten fließen, übermitteln die Sensoren stündlich und besonders energieeffizient die Messergebnisse.

Smarte Boje aus dem 3D-Drucker überwacht die Wasserqualität

Die 'IoT HydroSense' ist für die Verwendung in stillen Gewässern ausgelegt. Die smarte Boje ist eine kostengünstige, einfach zu installierende und wartungsarme Alternative, die den vielfältigen Anforderungen zur Bewertung der Wasserqualität gerecht wird. Entstanden ist die 'IoT HydroSense' im Rahmen der Bachelorarbeit von Fabian Boccacci, der als Dualer Student bei Vodafone im Netz-Engineering arbeitet. Der 22-jährige ist im Studiengang Wirtschaftsingenieurwesen (Elektrotechnik) an der Dualen Hochschule Baden-Württemberg in Stuttgart eingeschrieben. In nur sechs Wochen hat er die smarte Boje im ‚IOT FutureLab‘ des Vodafone Innovation Parks in Düsseldorf entwickelt. Dort realisiert Vodafone zusammen mit Partnern und Kunden individuelle Prototypen und gestaltet die Zukunft im Internet der Dinge.

Das 5G Lab am Vodafone Campus in Düsseldorf

Vodafone Innovation Park

Hier entsteht Zukunft: Unsere Labs

Fabian Boccacci: „Das Ökosystem Bodensee hat als Trinkwasserspeicher und Lebensraum für zahlreiche Tier- und Pflanzenarten eine herausragende Bedeutung. Die 'IoT HydroSense' ist mit verschiedenen Sensoren ausgestattet, die Parameter wie Temperatur, pH-Wert, Leitfähigkeit, Redoxpotential, gelöster Sauerstoff und Trübung messen. Die Ergebnisse werden aufgezeichnet, über Mobilfunk-Technologie übertragen und dann in einem Dashboard visualisiert. Durch die stündlichen Messungen lassen sich plötzliche Zustandsveränderung eines Gewässers frühzeitig erkennen, sodass sich im Katastrophenfall rechtzeitig Präventiv-Maßnahmen ergreifen lassen.“

Gehäuse und Schwimmkörper aus dem 3D-Drucker

Das Gehäuse und der Schwimmkörper der 'IoT HydroSense' lassen sich kostengünstig mit einem 3D-Drucker herstellen. Neben zahlreichen Sensoren verfügt die Boje über ein Solarmodul und damit über eine autarke Energieversorgung. Ein weiterer Vorteil der Boje ist ihre geringe Größe. Die Boje kann leicht von nur einer Person im Wasser verankert werden. Durch die Anbindung an Vodafones Maschinen-Netz ‚Narrowband IoT‘ ist sichergestellt, dass sie aufgrund ihres geringen Stromverbrauchs über einen längeren Zeitraum funktioniert. Bei Narrowband IoT handelt es sich um einen Funkstandard, der speziell für das Internet der Dinge vorgesehen ist. Er setzt auf vorhandene Mobilfunk-Netze auf und ermöglicht die Vernetzung von Geräten und Maschinen bei hoher Funkabdeckung und geringem Energiebedarf.

Automatisierte Messungen anstatt manueller Proben-Entnahme

Bewertungen von Seen beruhen auf komplexen Analysen, da sowohl biologische (Pflanzen und Tiere) als auch chemische (Stoffe, Säuren, Salze) Komponenten berücksichtigt werden müssen. Um solche Parameter zu messen, müssen üblicherweise manuell Proben entnommen und in einem Labor ausgewertet werden. Diese Entnahmen werden nur ein paar Mal im Jahr durchgeführt, sodass oft keine tagesaktuellen Daten verfügbar sind. Sensoren, wie sie in der 'IoT HydroSense' zum Einsatz kommen, bieten stattdessen eine automatisierte Lösung: Denn bei der Messung von Parametern wie Temperatur, pH-Wert oder Trübung kommen sie ohne die Überwachung durch einen Menschen aus und können dadurch Kosten und Zeit für die Wartung minimieren.

Vodafone Deutschland

Vodafone ist einer der führenden Kommunikationskonzerne Deutschlands. Die Vodafone-Netze verbinden: Menschen und Maschinen, Familien und Freunde sowie Politik, Wirtschaft und Gesellschaft. Millionen Menschen sind Vodafone-Kunden – ob sie surfen, telefonieren oder fernsehen; ob sie ihr Büro, ihr Zuhause oder ihre Fabrik mit Vodafone-Technologie vernetzen.

Die Düsseldorfer liefern Internet, Mobilfunk, Festnetz und Fernsehen aus einer Hand. Als Digitalisierungsexperte der deutschen Wirtschaft ist Vodafone vertrauensvoller Partner für Start-ups, Mittelständler genau wie DAX-Konzerne. Mit mehr als 30 Millionen Mobilfunk-, über zehn Millionen Breitband- und rund zwölf Millionen TV-Kunden sowie zahlreichen digitalen Lösungen erwirtschaftet Vodafone Deutschland mit rund 15.000 Mitarbeitenden einen jährlichen Gesamtumsatz von etwa 13 Milliarden Euro. Vodafone treibt den Infrastruktur-Ausbau in Deutschland voran und erreicht in seinem bundesweiten Kabel-Glasfasernetz zwei Drittel aller deutschen Haushalte mit Gigabit-Geschwindigkeit. Gemeinsam mit seinem Partner OXG bauen die Düsseldorfer in den kommenden Jahren bis zu sieben Millionen neue FTTH Glasfaser-Anschlüsse. Mit seinem 5G-Netz erreicht Vodafone mehr als 90 Prozent der Bevölkerung in Deutschland. Vodafones Maschinen-Netz (Narrowband IoT) für Industrie und Wirtschaft funkt auf mehr als 97% der deutschen Fläche.

Vodafone Deutschland ist mit einem Anteil von rund 30 Prozent am Gesamtumsatz die größte Landesgesellschaft der Vodafone Gruppe, einem der größten Telekommunikationskonzerne der Welt. Vodafone hat weltweit über 300 Millionen Mobilfunk-Kunden und eine der größten IoT-Plattformen.

Vodafone schafft eine bessere Zukunft für alle. Denn: Technologie ebnet den Weg für ein digitales Morgen. Und bietet Chancen für den Schutz des Planeten. Vodafone arbeitet kontinuierlich daran, sein Geschäft nachhaltiger zu betreiben und die Umwelt zu schützen. Die Ziele: Bis 2025 CO2-neutral und bis 2040 emissionsfrei zu werden. Bereits heute wird der Strombedarf von Vodafone Deutschland zu 100 Prozent durch erneuerbare Energien gedeckt.

Diversität ist in der Unternehmenskultur von Vodafone fest verankert und wird durch zahlreiche Maßnahmen gefördert. Dazu zählen Angebote zur Vereinbarkeit von Familie und Beruf ebenso wie Netzwerke für Frauen, Väter oder LGBT. Vodafone respektiert und wertschätzt alle Menschen: unabhängig von ethnischer Herkunft, Behinderung, Alter, sexueller Orientierung, Geschlechtsidentität, Glauben, Kultur oder Religion.

Weitere Informationen: www.vodafone-deutschland.de oder www.vodafone.com.

*Gender-Hinweis

Lediglich aus Gründen der leichteren Lesbarkeit wird häufig nur die grammatisch männliche Form verwendet. Gemeint sind stets Menschen jeglicher geschlechtlicher Identität.