Offenes LoRaWAN-Netzwerk in Friedrichshafen

Zum Monitoring städtischer Rettungszufahrten werden in Friedrichshafen jetzt intelligente LoRaWAN-Sensoren eingesetzt, die verkehrswidrig abgestellte Fahrzeuge in Rettungszufahrten erkennen sollen. Ziel ist eine Verbesserung des Zugangs zu Rettungszufahrten, die in der Vergangenheit häufiger zugeparkt waren. So können Feuerwehr und Rettungsdienst im Notfall schnell und zuverlässig zu den entsprechenden Gebäuden gelangen. Durch falsch parkende Fahrzeuge blockierte Rettungszufahrten können sonst schnell zu größeren Schäden bei Personen und Gebäuden führen.

Der dabei eingesetzte KI-Kamera-Sensor wird dafür an Straßenschildern oder Laternen angebracht und so justiert, dass er die Zufahrt zu den Rettungszufahrten im Blick behält. In regelmäßigen Intervallen wird der Sensor aktiviert und prüft mit einer Software zur Mustererkennung, mit welcher Wahrscheinlichkeit die Umrisse eines Fahrzeugs in den Bilddaten zu erkennen sind. Nur diese Wahrscheinlichkeit wird mittels der Funktechnologie LoRaWAN drahtlos übertragen. Andere Informationen können mit dem Sensor nicht gespeichert oder übertragen werden.

Bei einer erkannten Fehlbelegung können ausgewählte Ansprechpersonen in städtischen Liegenschaften oder der Gemeindevollzugsdienst informiert werden. Diese können die gemeldete Blockade durch ein Fahrzeug vor Ort überprüfen. Falls notwendig können sie die falschparkende Person verwarnen oder weitere Maßnahmen einleiten. 

Der Use Case wurde dabei von Anfang an auf die Minimierung der Übertragung von Daten auf das zwingend notwendige hin entwickelt. Der Sensor meldet über LoRaWAN lediglich eine Wahrscheinlichkeit, mit der ein Fahrzeug im Monitoring-Bereich steht. Die Bildinformationen werden mit einem KI-Modell - das direkt auf dem Sensor läuft - mittels Mustererkennung auf das Vorhandensein von Fahrzeugumrissen hin geprüft. Eine Erkennung oder Klassifizierung von anderen Dingen im Bild erfolgt nicht. Anschließend werden die Bildinformationen nicht weiter verwendet sondern nach der Analyse unmittelbar wieder entfernt, d. h. das Bild selbst existiert nur für den Moment, in dem es analysiert wird. Eine Übermittlung des Bildes aus dem Sensor ist im Betrieb technisch nicht möglich. Damit kann ein Personenbezug zu den Meldungen auch im Nachhinein nicht hergestellt werden. Personenbezogene Daten verlassen den Sensor nicht und können für weitere Prozessschritte nicht verwendet werden. Dies ist explizit so vorgesehen, da kein Interesse an personenbezogenen Daten besteht. Die vergleichsweise geringe Auflösung des Sensors trägt zusätzlich zur Minimierung personenbezogener Elemente im Sensor bei.

Die entlang der Strandpromenade in Friedrichshafen aufgehängten Rettungsringe der Stadtverwaltung haben ein zusätzliches Feature erhalten. Sie wurden mit einem LoRaWAN-Sensor ausgestattet, der über ein GPS-Modul und einen Beschleunigungsmesser verfügt. Sobald der Beschleunigungsmesser Bewegungen registriert aktiviert der Sensor das GPS-Modul für den Empfang entsprechender GPS-Satellitensignale und bestimmt seine aktuelle Position.Die daraus resultierenden Standortdaten werden über LoRaWAN an die Stadtverwaltung übertragen. Solange sich der Sensor in Ruhe befindet, werden keine Koordinaten ermittelt um die Batterie zu schonen. Sofern die Ringe sich nicht bewegen, senden die Asset-Tracker alle 24 Stunden eine Statusmeldung. So können Ausfälle der Sensoren - z. B. durch Vandalismus oder technische Defekte - frühzeitig erkannt und regelmäßig Sensorinformationen wie der Batteriestand übermittelt werden.

In der Stadtverwaltung wird beim Eingang neuer Positionsdaten überprüft, ob sich der Ring noch an seiner vorgesehenen Position befindet. Verlässt ein Ring seinen zugewiesenen Bereich, kann der städtische Bauhof informiert werden. Dieser prüft dann mit Hilfe der verfügbaren Standortinformationen, ob eine Rückholung des Rettungsrings möglich und zweckmäßig ist oder ob ein Ersatzring aufgehängt und ggf. auch ein zusätzlicher beschafft werden muss. 

Ziel dieses Anwendungsfalls ist es, die Verfügbarkeit der Rettungsringe auf eine möglichst effiziente Art und Weise zu gewährleisten. Die Ausstattung der Rettungsgeräte mit den Sensoren ermöglicht eine frühere Erkennung eines möglichen Verlusts und ist somit eine sinnvolle Ergänzung der Vor-Ort-Prüfungen. Die meisten der städtischen Rettungsringe in Friedrichshafen befinden sich in zugehörigen Aufbewahrungsboxen, wodurch ein Fehlen des Rings nicht von außen auf den ersten Blick erkennbar ist.

Ausgewählte Außenmöbel im Stadtgebiet von Friedrichshafen sind mit intelligenter Technik ausgestattet worden. An ihnen wurden LoRaWAN-Sensoren angebracht, die ein GPS-Modul und einen Beschleunigungsmesser beinhalten. Registriert der Beschleunigungsmesser eine Bewegung, geht im Sensor das GPS-Modul für den Empfang von Standortdaten in Betrieb und bestimmt seine aktuelle Position. Die daraus resultierenden Standortdaten werden über LoRaWAN an die Stadtverwaltung übertragen. Solange sich der Sensor in Ruhe befindet, werden keine Koordinaten ermittelt um die Batterie zu schonen. Sofern sich die Möbel länger nicht bewegen, senden die Tracker alle 24 Stunden eine Statusmeldung. So können Ausfälle der Sensoren - z. B. durch Vandalismus oder technische Defekte - frühzeitig erkannt und regelmäßig Sensorinformationen wie der Batteriestand übermittelt werden.

In der Stadtverwaltung wird beim Eingang neuer Positionsdaten überprüft, ob sich das Möbelstück noch innerhalb eines definierten Bereichs innerhalb des Stadtgebiets befindet. Hat es diesen zugewiesenen Bereich verlassen, kann das zuständige Amt informiert werden. Dieses prüft dann die verfügbaren Standortinformationen und entscheidet, ob eine Rückholung möglich und verhältnismäßig ist oder ob ggf. auch ein weiteres Möbelstück beschafft werden muss. 

Ziel dieses Anwendungsfalls ist es, die Verfügbarkeit der Möbel auf eine möglichst effiziente Art und Weise sicherzustellen. Die Ausstattung der Möbel mit Sensoren ermöglicht eine frühere Erkennung eines möglichen Verlusts und ist somit eine sinnvolle Ergänzung der Vor-Ort-Prüfungen. Außerdem kann durch die Rückholung von Möbelstücken die Verlustquote verringert werden. Zudem können die Informationen längerfristig dazu genutzt werden, Plätze zu ermitteln, an denen sich die Menschen besonders gern aufhalten und dort weitere Aufenthaltsmöglichkeiten schaffen.