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Expertenbeitrag

 Thomas Schildknecht

Thomas Schildknecht

Vorstand, Schildknecht AG

Anwendungsbeispiel

Saubere Autobahn-Toiletten dank IoT

| Autor/ Redakteur: Thomas Schildknecht / Redaktion IoT

Mit Hilfe unterschiedlichster Anwendungen prägt und erleichtert das Internet der Dinge bereits jetzt den Alltag. Dieser Use Case zeigt, wie es auch zu saubereren Autobahn-Toiletten beitragen kann.

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Das Internet der Dinge kann auch dazu genutzt werden, Autobahn-Toilettenanlagen sauber zu halten.
Das Internet der Dinge kann auch dazu genutzt werden, Autobahn-Toilettenanlagen sauber zu halten.
(www.pixabay.com)

Die bedarfsorientierte und nutzerfreundliche Reinigung und Instandhaltung der Toilettenanlagen an Rastplätzen von Autobahnen und Schnellstraßen sind eine wirtschaftlich-logistische Herausforderung. Die Anlagen werden je nach Tages-, Wochen- und Jahreszeit äußerst unterschiedlich frequentiert, sollen jedoch vom Nutzer jederzeit in einem tadellosen und sauberen Zustand vorgefunden werden. Gleichzeitig kann der Reinigungsdienst aus wirtschaftlichen Gründen nicht alle Anlagen nahezu ständig anfahren. Sowohl Betreiber wie auch Reinigungsdienstleister benötigen daher laufend Informationen von allen Anlagen über die jeweilige Nutzerfrequenz, um aus diesen Daten einen effizienten und intervallmäßig angepassten Reinigungsplan abzuleiten.  

Bild 1: Eine Übersicht der vernetzten Autobahn-Toilettenanlagen in Österreich. (Quelle: Schildknecht AG)

Höchste Verfügbarkeit und geringe Kosten

Für eine dauerhaft zuverlässige und zugleich wirtschaftliche Reinigung der Toilettenanlagen muss eine hohe Funktionsfähigkeit und Verfügbarkeit des gesamten Systems, vom Sensor und Funkmodul und die Mobilfunk-Übertragung bis zur Device Cloud und deren Software gesichert sein; und das an allen Rastplätzen des Autobahnnetzes, auch in entlegenen Gebieten ohne Internet-Verfügbarkeit. Und die Datenübertragung soll unabhängig von einer möglicherweise vorhandenen IT-Infrastruktur und natürlich zu möglichst geringen Kosten erfolgen. Schließlich soll auch noch die Zerstörung der Anlagen durch Vandalismus (z.B. durch Beschädigung  frei liegenden Kabelstrecken) weittestgehend ausgeschlossen werden.

Lösung über ein IoT-basiertes Nutzer-Zählsystem

Eine aus technischer und wirtschaftlicher Sicht attraktive Lösung für die geschilderte Aufgabe bietet ein bedarfsgesteuertes, funkbasiertes Nutzerzählsystem auf IoT-Basis, welches von der Österreichischen Betreibergesellschaft der Autobahnen, Asfinag, seit 2016 getestet und bei inzwischen ca. 20 Stationen implementiert wurde. 

Die zeitlich und nach den drei Nutzergruppen - Damen, Herren, Pissoir - aufgelöste Messung der Nutzerfrequenzen wird mittels an den Türen angebrachter Kontakt-Sensoren fortlaufend registriert und per Funkmodul (Bild 2) und Mobilfunk  an eine dafür eingerichtete Device Cloud übertragen. Diese Device-Cloud ist Teil eines hoch-sicheren Servers, in welchem die vom Modul bereits vorverarbeiteten Daten gespeichert, ausgewertet und benutzerfreundlich dargestellt werden. Nutzer sind in diesem Fall die Mitarbeiter des Reinigungsdienstes, welche per Mobilgerate von extern auf diese Daten zugreifen und daraus ihren nächsten Arbeitseinsatz planen können. Dieser Daten-und Informationstransport von den Sensoren an den Toilettentüren bis zum „Arbeitsauftrag“ auf einem Mobilgerät des Reinigungspersonals ist ein typisches IoT-basiertes Geschäftsmodell.

Bild 2: In Zusammenarbeit mit Funk Fuchs GmbH & Co KG (österreichische Vertretung der Schildknecht AG) wurden die Funkmodule installiert. (Quelle: Schildknecht AG)

Datenübertragung mittels universeller eSIM-Karte und GSM-Netz

Für die Datenübertragung mittels Mobilfunk wurde ein Dataeagle-Funkmodul der Schildknecht AG in Verbindung mit dem GSM-Netz gewählt. Dieses stellt das weltweit dichteste Kommunikationsnetzwerk dar, welches dank der im Funkmodul „Dataeagle“ integrierten und für viele Hundert globale Netze gültigen eSIM-Karte über weite Entfernungen und zu niedrigen Kosten genutzt werden kann. Die Signale der drei an den Toilettentüren installierten Sensoren werden dem Funkmodul über drei digitale Eingänge zugeführt und von diesem - nach Datenkomprimierung - über Mobilfunk und Internet an das in einer Device-Cloud positionierte Portal zur graphischen Darstellung geleitet. Dort stehen die aufbereiteten Daten zum Abruf für alle internetfähigen Geräte der Asfinag bzw. des Reinigungsdienstleisters mit entsprechenden Zugriffsberechtigungen bereit.

Bild 3: Das Dashboard zeigt die Frequentierung einer Toilettenanlage. (Quelle: Schildknecht AG)

Ergebnis

Nach der Erstinstallation von 5 Systemen im Jahr 2015 sind mittlerweile mehr als 20 Systeme störungsfrei in Betrieb, weitere sind geplant. Dank der Datenkomprimierung sind die  monatlich übertragene Datenmengen gering und die Mobilfunk-Übertragungskosten unter 10 Euro je Rastplatz– und das bei maximal effizienter Personalbedarfsplanung.

Die hier realisierte Lösung ist nicht nur in der Personenzählung, sondern universell einsetzbar: Ein Sensorwert wird bei dezentraler Messung über Mobilfunk an die Cloud übertragen, dort in einem Portal anwendergerecht aufbereitet und dargestellt und vom berechtigten Anwender abgerufen und zu entsprechenden Maßnahmen genutzt.

Über den Autor

 Thomas Schildknecht

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Vorstand, Schildknecht AG