Das Internet der Dinge ist im Umweltschutz bereits weit verbreitet. Hier geht es nicht nur um eine breite Palette von Sensoren, die helfen, den aktuellen Zustand der Umwelt zu überwachen, sondern auch um Geräte, die dazu beitragen, die negativen Auswirkungen des Bergbaus zu minimieren, indem sie die Gewinnung von Rohstoffen optimieren und den Lebenszyklus der Minen durch effizienteren Abbau verlängern. In diesem Fall führt die Automatisierung von manuellen Datenerfassungs- und Analyseprozessen zu niedrigeren Kosten und einem geringeren Fehler- und Bedrohungsrisiko.
Auf dem diesjährigen Klimagipfel in Katowice wurde über klimapolitische Maßnahmen verhandelt. Das Internet der Dinge kann Ihnen heute mehr denn je helfen, die richtigen Entscheidungen zu treffen, um die Sicherheit und den Zustand der natürlichen Umwelt zu verbessern. Der Vorteil dieser Lösungen ist die Möglichkeit, eine unbegrenzte Menge an Daten zu sammeln und sie in Echtzeit mit Hilfe von Datenanalysetools wie Power BI zu analysieren. Ein weiterer wichtiger Vorteil von Internet of Things ist die Möglichkeit, sich an die richtige Art von Netzwerk anzupassen, abhängig von der Struktur der Sensoren.
Beispiele für die Anwendung des Internet der Dinge in der Umweltüberwachung
- Überwachung der Luftqualität, der Konzentration von Kohlendioxid und Partikeln, Kohlenmonoxid und Ozon in Gebäuden.
- Überwachung des Wassers in Bezug auf Qualität, Verschmutzung, thermische Belastung, Chemikalienleckagen, Bleigehalt sowie den Grundwasserstand und die Hochwasserbedingungen.
- Bodenüberwachung in Bezug auf Feuchtigkeit und Vibrationen zur Erkennung und Vermeidung von Erdrutschen.
- Überwachung von Wäldern und Schutzgebieten zur Bekämpfung der Brandgefahr.
- Überwachung der Erdkruste zur Früherkennung von Erdbeben oder Tsunamis.
- Überwachung der Fischerei, um die Fischbestände zu erhalten und vor Wilderei zu schützen.
- Überwachung von Schneefällen in Skigebieten und Wäldern, um Wetterphänomene zu verfolgen und Lawinen zu verhindern.
- Überwachung von Temperatur und Luftfeuchtigkeit.
Das beste Netzwerk zur Überwachung der Umwelt
Die Wahl eines Netzwerks zur Überwachung der Umwelt mit Hilfe von Internet of Things ist eine der größten Herausforderungen. Solange die Kommunikation in Städten auf Bluetooth, BLE, WiFi oder Mesh-Topologie, wie z.B. ZigBee, basiert, sollte dies kein Problem sein, wie in nicht-urbanen Gebieten, wo es möglicherweise nicht möglich ist, solche Lösungen zu verwenden. Es lohnt sich, auf das M2M- und LPWAN-Mobilfunknetz (Low Power Wide Area Networks) zu achten.
Im Falle von ersteren müssen wir die begrenzte Reichweite in abgelegenen Gebieten sowie die hohen Investitions- und Energiekosten berücksichtigen.
LPWAN-Netzwerke basieren auf batteriebetriebenen Sensoren, auch solarbetriebenen. Die lange Akkulaufzeit ermöglicht es dem Sensor, bis zu 10 Jahre lang ohne zusätzlichen Eingriff zu funktionieren. Der geringe Stromverbrauch ist jedoch mit einer niedrigen Datenübertragungsgeschwindigkeit verbunden, aber als Kompromiss ist es möglich, kleine Datenmengen über große Entfernungen (von 500m bis 10km) zu übertragen. Diese Lösung eignet sich beispielsweise ideal für Sensoren in Wäldern, die nur dann Daten senden, wenn Rauch erkannt wird. Das stellt eine Art Nische dar, und die Investitionskosten für Lösungen wie diese können immer noch zu hoch sein.
Leider gibt es zum jetzigen Zeitpunkt keine ideale Lösung, die die Möglichkeiten des Internet der Dinge vollständig mit der Notwendigkeit der Überwachung der Umgebung verbindet. Das wahrscheinlichste Szenario wird die Nutzung des 5G-Netzes sein, das in den kommenden Jahren zu einem der wichtigsten technologischen Trends werden wird. Es wurde angekündigt, dass die ersten Dienste und mobilen Geräte, die diese Norm unterstützen, 2019 auf den Markt kommen werden.
Mehr über das 5G-Netzwerk im Artikel: Massive & Industrial IoT
