Sensortechnik

Längst hat das Internet der Dinge (IoT) auch in den Bereichen Wasser und Boden Einzug gehalten. Immer häufiger werden Grundwasserstände oder Gewässergütedaten automatisch erfasst und gespeichert oder direkt ins Internet übertragen. Bodenfeuchte wird mit Hilfe von Fernerkundung vorhergesagt und die Prognosen mit Sensordaten abgeglichen. Die Zahl der technischen Möglichkeiten wächst, komplett neue Lösungen entstehen. Ein Beispiel hierfür ist unser → Forschungsprojekt OLOMON, in dem seit Juni 2021 zwei Oloide im Westpark in Aachen für eine verbesserte Wasserqualität sorgen sollen.

Die Vielzahl von Messungen, die heute schnell verfügbar sind und die mit weiteren Informationen wie Wetter- oder Pegeldaten verknüpft werden können, bietet fantastische Möglichkeiten für ein umfassendes und detailliertes Systemverständnis. Zugleich ergeben sich aber auch wachsende Anforderungen an das Datenmanagement.

Auf der Basis von offenen Standards (z.B. OGC SensorThings) hat die ahu GmbH eine Software-Infrastruktur aufgebaut, die großen Mengen an Sensordaten sicher verwalten und zur weiteren Auswertung und Verknüpfung mit Bestandsdaten bereitstellen kann. Methoden zur automatischen Validierung und Aufbereitung der Messdaten werden künstlich intelligent.

In unseren Projekten setzen wir z.B. Sensoren ein, um die Nitratbelastung von Grundwasser oder den Einfluss von Belüftungsmaßnahmen auf eutrophierte Oberflächengewässer zu untersuchen. Die Sensorik stimmen wir dazu jeweils genau auf die Fragestellung und den Einsatzort ab und nutzen WLAN, LTE oder Funk um Messdaten in Nahe-Echtzeit auf unseren Servern verfügbar zu machen.

Wir haben viele Ideen und entwickeln gerne gemeinsam mit Ihnen kreative Lösungen für Ihre konkreten Projekte.

Eingesetzte Sensorweb-Technologien

Der Datenaustausch mit Sensoren und Aktoren stützt sich auf den SensorThings Standard des Open Geospatial Consortium (OGC) → www.opengeospatial.org. Dazu setzen wir den Fraunhofer Open Source SensorThings API Server (FROST) → www.iosb.fraunhofer.de ein, das als Open-Source-Software unter der GNU Lesser General Public License 3.0 verfügbar ist. Die Kommunikation mit Sensoren und Aktoren folgt dem MQTT Standard, während lokale Applikationen den Sensordatendienst über HTTP ansprechen.

Datenerfassung und Gerätesteuerung im Feld erfolgen durch Controller, die sich über WLAN, LTE oder verschiedene Funkdienste mit dem Internet verbinden können. Mit angepasster Treibersoftware können viele gängige Sensoren unterschiedlicher Hersteller mit dem gleichen Controller gesteuert und ausgelesen werden.

Forschungsprojekt OLOMON

→ OLOMON

Einsatzbereiche

→ GrundwasserManager
→ OberflächenwasserManager
→ BodenManager