Mehr als 7,5 Milliarden Menschen leben bereits auf der Erde – und jede Minute kommen 157 hinzu, errechnete die Deutsche Stiftung Weltbevölkerung anlässlich des Weltbevölkerungstages am 11. Juli. Besonders bemerkbar macht sich das Bevölkerungswachstum in den Städten: Laut UN leben schon jetzt mehr als vier Milliarden Menschen in der Stadt und Woche für Woche steigt diese Zahl um eine Million.

Das stellt die Städte vor neue Herausforderungen: Mehr Menschen bedeuten mehr Energieverbrauch, mehr Verkehr und Luftverschmutzung, mehr Müll. Große Themen, mit deren Lösung sich nicht nur Konzerne, sondern auch immer mehr Startups beschäftigen – die clevere Ideen schon in die Tat umsetzen, wo andere noch große Pläne schmieden.

Neue IoT-Technologien für die Smart City

Viele dieser Ideen bauen auf dem Internet der Dinge auf: Vernetzte Sensoren, Geräte, Fahrzeuge kommunizieren miteinander und erzeugen Daten, die zu neuen Erkenntnissen und Lösungen führen. So macht das Internet of Things (IoT) die Städte zu Smart Cities. Eine der vielversprechendsten Technologien, um IoT-Sensoren massenhaft und dabei kostengünstig zu vernetzen, ist NarrowBand IoT (NB-IoT).

Der neue Funkstandard kommt immer häufiger dann zum Einsatz, wenn andere Technologien unrentabel oder ineffektiv sind. Die Deutsche Telekom unterstützt die Weiterentwicklung des NB-IoT-Ökosystems mit einem Prototyping Hub: Das Programm bringt Kunden und Interessenten mit Startups zusammen, um die Markteinführung von IoT-Lösungen zu beschleunigen. Die Entwickler können die NB-IoT-Basisstationen der Telekom im Live-Betrieb nutzen, um neue Sensoren und Anwendungen zu testen.

Die Vorteile der Funktechnologie NB-IoT:

  • Kosten: Mittelfristig dürften entsprechende Funkmodule weniger als fünf US-Dollar pro Stück kosten; zudem verursachen die kleinen Datenmengen nur geringe Übertragungskosten.
  • Energieverbrauch: Bei typischem Verbrauchsmuster ist ein Modul mit einer herkömmlichen AA-Batterie etwa zehn Jahre sendebereit.
  • Reichweite: Die hohe Gebäudedurchdringung ermöglicht den Einsatz der Module in Kellern und Kanälen.
  • Sicherheit und Qualität: Die Standardisierung nach 3GPP und die Verwendung des lizenzierten Frequenzspektrums der Mobilfunkanbieter gewährleisten Sicherheit und Qualität der Verbindungen.

Wenn der Müllcontainer Alarm schlägt

Einige internationale Startups des Programms haben bereits vielversprechende Lösungen für Smart Cities entwickelt: Das kroatische Unternehmen EcoMobile etwa hat sich auf das Abfallmanagement spezialisiert. Ultraschallsensoren in Abfallbehältern messen Füllstand, Temperatur und Position und senden diese Daten via NB-IoT an eine Analyseplattform in der Cloud. Das System errechnet anhand der Daten und der per GPS lokalisierten Müllfahrzeuge die optimale Route durch die Stadt. Die Fahrer erhalten alle nötigen Infos über eine App auf ihr Smartphone oder Tablet. Die Vorteile: keine überfüllten Müllcontainer, keine unnötigen Fahrten, effizienter Einsatz von Fahrzeugen und Personal, weniger Abgase und Kosten.

Retrofit macht Straßenlampen zu intelligenten Laternen

Die Firma Flashnet aus Rumänien sorgt mit ihrer Retrofit-Lösung InteliLight für die richtige Lichtmenge bei Straßenbeleuchtungen. Mit den batteriebetriebenen Modulen lassen sich Laternen auf einfache Weise nachrüsten. Die integrierten Sensoren messen Lichtstärke, Energiemenge und Stromspannung und schicken die Daten via NarrowBand IoT über ein Mobilfunk-Gateway zu einer Managementplattform. Ein Rückkanal ermöglicht dem Betreiber, über die Module alle Laternen je nach benötigter Lichtmenge einzeln ein- und auszuschalten oder zu dimmen. Störungen melden die Lampen selbsttätig – das beschleunigt die Reparatur und vermeidet unnötige Wartungsfahrten. Analysetools machen den genauen Energiebedarf sichtbar und helfen beim Stromsparen.

Die Firma Flashnet aus Rumänien sorgt mit ihrer Retrofit-Lösung InteliLight für die richtige Lichtmenge bei Straßenbeleuchtungen. Die Firma Flashnet aus Rumänien sorgt mit ihrer Retrofit-Lösung InteliLight für die richtige Lichtmenge bei Straßenbeleuchtungen. (© 2017 Flashnet )

Sauberes Wasser dank intelligenter Sensoren

Ayyeka, ein Startup aus Israel, bietet intelligente Infrastruktur- und Umweltnetze für intelligentes Wassermanagement. NarrowBand IoT eignet sich hier aufgrund seiner hohen Sendeleistung für den Einsatz in Abwasserkanälen, Trinkwasserreservoirs oder Seen. Sensoren messen Temperatur, pH-Wert und Wasserstand und senden automatisch Alarme, wenn kritische Werte erreicht werden. Die gesammelten Daten lassen sich in verschiedene Steuerungs- und Überwachungssysteme einspeisen und auswerten.

Smart Parking in der City

ASN wiederum, ein israelisch-koreanisches Joint Venture, hat vernetzte Parkplatzsensoren entwickelt, die freie oder belegte Parkplätze in der Stadt an ein Erfassungssystem melden. Die ASN-Plattform informiert Autofahrer auf einer Smartphone-App über freie Parkplätze, ermöglicht das automatische Bezahlen der Parkgebühr und erfasst Überschreitungen der Parkzeit.

Für die sichere Datenübertragung dieser unterschiedlichen IoT-Anwendungen sorgen die Netze der Deutschen Telekom. So können auch kleine Startups mit innovativen Ideen, neuen Technologien und einem starken Partner an der Seite Lösungen für die Smart City von morgen entwickeln.