Jetzt für die Innovationen der heutigen Raumfahrtbranche bereitmachen

In Kombination mit IoT eröffnen satellitenbasierte Systeme neue Perspektiven. Die Satellitenkommunikation ist beispielsweise in der Lage, mit ihrer globalen Konnektivität den weltweiten Zugriff auf Daten zu ermöglichen, insbesondere dort, wo keine mobilen Netzwerke verfügbar sind. Auch globale Erdbeobachtungsdaten bieten in Verbindung mit IoT zahlreiche Chancen, etwa für die Infrastrukturüberwachung auf dem Boden. Gleiches gilt für die Satellitennavigation: Mit ihrer präzisen Ablauf- und Zeitsynchronisierung sind zahlreiche Anwendungen für IoT-Sensoren denkbar.

Internet of Things (IoT)
Über das Internet of Things, kurz IoT, wird viel diskutiert – und das aus gutem Grund: Bis 2020 werden über 20,4 Milliarden Objekte über WLAN mit dem Internet verbunden sein, und wie es scheint, sind dieser Entwicklung keine Grenzen gesetzt. Viele IoT-Konzepte sind bereits in der Realität angekommen.

Nehmen wir die Stichworte Smart Homes (von intelligenten Thermostaten bis hin zu mit dem Internet verbundenen Waschmaschinen), Smart Factories (Unternehmen organisieren sich selbst über automatisierte und personenunabhängige Verfahren), Industrie 4.0, Smart Energy oder auch Smart Health – allen ist gemein, dass sie mit IoT verbunden sind. Aber IoT kann noch sehr viel mehr: Smart Rail oder IoT-Satellitenkonnektivität liegen heute im Bereich des Möglichen, teilweise unter Einbeziehung von Analysefunktionen und künstlicher Intelligenz (KI).

Smart Rail ist auf Daten angewiesen
Das Herzstück der Möglichkeiten einer Smart City bildet ihr öffentliches Verkehrsnetz, was man auch Smart Rail nennt. Eine der wichtigsten Eigenschaften von Smart Rail besteht in der Konnektivität. Ein intelligenter Zug nutzt Daten zweifach: einerseits zur Unterstützung von Fahrgästen über Informationen, gleichzeitig verwenden Transportunternehmen wie die DB Netz AG diese Daten aber auch intern als Informationsquelle für Wartungsprognosen und zur Optimierung des Serviceniveaus.

IoT-Sensoren
Unabhängig davon, worum es konkret geht, agiert der Sensor als wichtigster Datenlieferant und steht somit im Zentrum von IoT-Prozessen. Dabei sind mehrere an einem Objekt angebrachte Sensoren verlinkt und mit lokalen und globalen Kommunikationsnetzwerken verbunden, wobei der letzte Schritt des Prozesses in der Datenanalyse auf vernetzten Computern oder in der Cloud besteht. Aus diesem Grund verzeichnet die Nachfrage nach intelligenten Sensoren ein kontinuierliches Wachstum. Laut einer Studie der Roland Berger Stiftung hat das Umsatzvolumen intelligenter Sensoren seit 2015 pro Jahr um 17 Prozent zugelegt. Man geht davon aus, dass sich die Anzahl der verkauften Einheiten bis 2020 auf dann 30 Milliarden verdoppeln wird. Dafür sind in erster Linie IoT, automatisierte Fahrzeuge und Industrie 4.0 verantwortlich.

Das konstant zunehmende Datenvolumen und die von vernetzten Geräten, Maschinen und Systemen generierten neuen Datenarten gestalten das Unterfangen jedoch äußerst komplex. Um diese Daten sinnvoll nutzen zu können, benötigt man Analysen. IoT-Analysen sorgen dafür, dass die Daten am Rand, direkt am Ursprungsort, in der Cloud, bei der Übertragung oder am Speicherort bewertet werden können. Daraus ergeben sich Einblicke in Echtzeit zu Abläufen und Maschinen, damit man schnelle und präzise Prognosen erstellen und Entscheidungen treffen kann.
IoT-Infrastrukturüberwachung

Bei der enormen Datenmenge, die IoT-Sensoren erfassen, gestaltet es sich unter Umständen schwierig, wirklich bedeutsame Schlüsse zu ziehen: Es muss Nutzern möglich sein, in den Trends ihrer Daten verborgene Antworten auf ihre betrieblichen Herausforderungen zu finden. Smarte Überwachungsanwendungen für IoT schließen diese Lücke, denn sie stellen die Rahmenbedingungen zur Überwachung und Analyse von IoT-Sensordaten und zum Vergleich dieser mit historischen Daten für Echtzeitanalysen bereit. Mit „Deep Learning“ und anderen Funktionen des maschinellen Lernens, bieten optimierte, digitale und interaktive Analyselösungen Nutzern die Möglichkeit, sich darauf zu konzentrieren, wie die von ihnen verwalteten Assets sich bewegen und verändern, und zwar mit der Option, diese Veränderungen automatisch zu erkennen und nachzuverfolgen.

IoT-Überwachung schließt auch die Lücke zwischen Geräten und Unternehmen, indem unterschiedlichste IoT-Daten im gesamten Netz über verbundene Geräte und Anwendungen hinweg erfasst und analysiert werden. Wenn man die Leistung über mehrere Anwendungen, APIs, Netzwerke und Protokolle hinweg optimiert, lassen sich auch Performance-Lücken überbrücken.
Mit IoT-Überwachung können dynamische Systeme analysiert und Milliarden Ereignisse und Warnmeldungen verarbeitet werden. Deshalb sind sämtliche Infrastrukturkomponenten und die Überwachung mit Sensoren, IoT und IT für die DB Netz AG von zentraler Bedeutung. Dabei geht es nicht nur um Weichendiagnose, sondern auch um Bahnübergänge, Gleise oder Oberleitungen. Alle diese Komponenten müssen überwacht werden, um die Entwicklung technischer Systeme zu unterstützen, deren Fokus darauf liegt, intelligente, untereinander verbundene, dauerhafte und störungsfreie Infrastrukturen zu schaffen.

Damit der Betrieb ordnungsgemäß abläuft, sind reibungslose Prozesse ohne Unterbrechungen und Ausfallzeiten im Bahnsektor unabdinglich. Besonders relevant ist dies für Unternehmen wie die DB Netz AG, den neuen Partner des vom DLR Raumfahrtmanagement ausgerichteten INNOspace Masters.

Im Rahmen des aktuellen INNOspace Masters Wettbewerbs 2019/2020 sucht die DB Netz AG nach mit der Raumfahrt zusammenhängenden Ideen für prädiktive Wartungstechnologien zur Überwachung von technischen Komponenten (Bahngleise, Weichen, Signalkomponenten), autonome Energieversorgung für Sensoren und Signalkomponenten, schnelle Übertragungsmöglichkeiten für große Datenvolumen über die gesamte Bahninfrastruktur hinweg sowie nach Materialien, mit denen sich die Nutzungsdauer technischer Komponenten verlängern lässt, und digitalen Modellen zur Kartierung der physischen Infrastruktur.

IoT-Kommunikationskanäle
Darüber hinaus nutzt IoT zahlreiche unterschiedliche Kommunikationskanäle, vom WLAN-Netzwerk in Gebäuden über Mobilfunknetzwerke (hier geht man insbesondere davon aus, dass 5G sich als wichtiger Standard für IoT etablieren wird) bis hin zu Satellitenverbindungen. Der große Unterschied zum früheren Einsatz kommerzieller Satelliten besteht darin, dass diese neuen Konstellationen jetzt auf das Internet of Things (IoT) und die Kommunikation machine-to-machine (M2M) zugreifen können.

Obwohl das Forschungsinstitut Beecham die jährliche Wachstumsrate für Satelliten-IoT-Links mit 12 % pro Jahr eher konservativ einschätzt, werden viele neue Satelliten-IoT-Anwendungen zunehmend tragbarer, da die Kosten kontinuierlich sinken.

Da die Abdeckung mobiler Netzwerke kontinuierlich wächst, stellt sich die Frage: Welche Vorteile bietet eine Verbindung über Satellit?

  • Abdeckung: Für die Mehrheit derjenigen, die sich für Satellitenkonnektivität entscheiden, ist die Abdeckung das wichtigste Wertversprechen.
  • Zuverlässigkeit: Die Verfügbarkeit von Satelliten kann 99,9 % übersteigen, woraus sich ein Serviceniveau ergibt, das mobile Netzwerke nicht garantieren können, gerade in eher ländlichen Gegenden. Die Zuverlässigkeit mobiler Netzwerke ist relativ gut, bestimmte Umstände können allerdings mobile Services beeinträchtigen, was für Satelliten nicht gilt.
  • Langer Lebenszyklus: Satelliten haben einen relativ langen Lebenszyklus. Da man davon ausgeht, dass alle diese Konstellationen rückwärts kompatibel sind, sind Lebenszyklen von über 20 Jahren nicht ungewöhnlich. Das ist recht lange im Vergleich zur Lebensdauer von mobilen Netzwerken, wo 2G virtuell bereits abgeschafft ist, 3G nach und nach von 4G ersetzt wird und bereits erste Testläufe mit 5G am Start sind.
  • Unmittelbarkeit: Die Tatsache, dass für Satellitenkommunikation keine lokalen Infrastrukturen notwendig sind, ist ein wichtiger Vorteil. Andere Kommunikationsoptionen sind für abgeschiedene Gegenden zwar verfügbar, aber mit langen Zeitskalen und hohen Kosten für neue Infrastruktur verbunden. Private WLAN-Netzwerke können Standorte zwar miteinander verbinden, benötigen aber, wie auch Sendemasten, in irgendeiner Form Backhaul-Einrichtungen. Der Einsatz von Satellitenterminals kann die Bereitstellung in vielen Fällen erheblich vereinfachen. Hinzu kommt, dass Satelliten-IoT in der Regel global funktioniert, was bedeutet, dass zur Abdeckung aller geografischen Anforderungen keine unterschiedlichen Produktvarianten erforderlich sind.

Und zu guter Letzt…

  • Proprietät: Satelliten-IoT-Netzwerke werden typischerweise als proprietäre, geschlossene Systeme angeboten und bieten somit mehr Zuverlässigkeit und Sicherheit.

Die Satellitenbetreiber (und Hersteller) Airbus und OHB, ebenfalls Partner des INNOspace Masters, freuen sich über die Gelegenheit, externe Innovatoren zu finden, um gemeinsam die Zukunft der kommerziellen Raumfahrt zu gestalten. Die Challenges von Airbus und OHB beim INNOspace Masters suchen unter anderem nach Lösungen für die Bereiche Mobilität, Kommunikationstechnologien, 5G-Konnektivität und IoT/M2M.

Innovationen des INNOspace Masters
Im Bereich IoT eröffnen Innovationen im Zusammenhang mit Raumfahrt neue Möglichkeiten. Die weit verbreiteten IoT-Umgebungen entwickeln sich weiterhin dynamisch. Sie erfassen enorme Mengen wertvoller Betriebsdaten, mit denen sich Performance-Probleme und Risiken frühzeitig identifizieren lassen. Unternehmen und Betreiber können so den Herausforderungen der Digitalisierung besser gerecht werden. Der vom DLR Raumfahrtmanagement initiierte INNOspace Masters sucht nach Lösungen dieser Art und anderen innovativen Konzepten und Lösungen, die aktuelle Herausforderungen der Raumfahrtbranche oder anderer Sektoren über den wechselseitigen Transfer von Know-how oder Technologie angehen.

Die Raumfahrtbranche inspiriert neue Technologien – und umgekehrt
Neue Technologien sind für den menschlichen Fortschritt von entscheidender Bedeutung. Die Raumfahrt und ihre bahnbrechenden Entwicklungen spielen seit jeher eine Vorreiterrolle, die unser Leben auf der Erde und im Weltraum bereichert. Ein wichtiger Grund dafür, dass Technologien, Produkte und Dienstleistungen aus der Raumfahrt das Leben auf der Erde vereinfachen, ist der Technologietransfer aus der Raumfahrt in andere Sektoren. Gleichzeitig profitiert der Weltraumsektor von neuen Technologien aus nicht auf die Raumfahrt bezogenen Industrien.

Ferner kann die Erprobung der Funktionsfähigkeiten innovativer Technologien im Weltraum zu unerwarteten Entdeckungen führen, wodurch dieser Aspekt noch interessanter wird. Und das ist noch längst nicht alles: Die Verwendung vereinfachter physikalischer Systeme zur Modellverbesserung physikalischer Prozesse kann zur Entwicklung neuer Industrietechniken und Materialien führen.

Spin-in- sowie Spin-off-Ideen – also der Technologietransfer aus einem fremden Bereich in die Raumfahrt und umgekehrt – profitieren von den Vorteilen beider Welten und bergen daher ein großes Potenzial für außerordentliche Geschäftserfolge. Der Wettbewerb INNOspace Masters ist die ideale Plattform, um Forschungszuschüsse zu erhalten, Preise zu gewinnen, Aufmerksamkeit zu erzielen und Geschäftsideen im Zusammenhang mit der Raumfahrt zu fördern. Gemäß dem Motto „Space Moves!“ suchen die Veranstalter nach neuen Ideen und Lösungen für die nächste Raumfahrtgeneration.

Bewerben Sie sich jetzt und reichen Sie Ihre Idee bei den Challenges des INNOspace Masters ein! Finden Sie hier weitere Informationen zum Wettbewerb.

Diese Seite nutzt Cookies

Bitte akzeptieren Sie Cookies und Tracking auf dieser Seite für das beste Nutzungserlebnis.

Wenn Sie die Nutzung von Cookies auf dieser Seite ablehnen, werden wir diese Information in einem erforderlichen Cookie speichern. Sie haben dann möglicherweise nicht das beste Nutzungserlebnis auf dieser Seite.

Um Ihre Privatsphäre zu schützen, blockieren wir alle Cookies und Tracking-Skripte, bis Sie der Nutzung zustimmen.

Notwendige Cookies tragen zur Nutzbarkeit einer Seite bei und ermöglichen grundlegende Funktionen wie Navigation oder Zugriff auf gesicherte Bereiche. Darüber hinaus wird Ihre Zustimmung zu oder Ablehnung von weiteren Cookies und Tracking-Skripten in einem notwendigen Cookie gespeichert. Die Seite funktioniert ohne diese Cookies nicht.

Marketing-Cookies werden für Personalisierung und Tracking von Nutzern über Websites und Geräte hinweg verwendet. Diese Cookies helfen uns, relevanten Inhalt für den individuellen Nutzer anzuzeigen.

Marketing Services auf dieser Seite:

  • Mautic

Tracking-Cookies helfen uns dabei, das Verhalten der Besucher besser zu verstehen. Wir zeichnen Ihre Interaktionen über Seiten und Geräte hinweg auf, um das Nutzungserlebnis auf dieser Seite zuverbessern.

Tracking Services auf dieser Seite:

  • Mouseflow
Diese Seite nutzt Cookies

Bitte wählen Sie:

Laden...

Ablehnen?

Wenn Sie die Nutzung von Cookies auf dieser Seite ablehnen, werden wir diese Information in einem erforderlichen Cookie speichern und Ihren Wunsch akzeptieren.