Digitalisierung und Datenerhebung in Land- und Forstwirtschaft und urbanen Räumen

Industrie 4.0 Anwendungen

Environmental Monitoring, SmartCity, SmartForestry, SmartFarming

Industrie 4.0 Technologien

IoT, LoRaWAN, 5G

Funktionsbeschreibung

Ein multifunktionales Pop-up-Baukastensystem bestehend aus einem modularen Low-cost-Sensorsystem und konventioneller Kaufsensorik in Verbindung mit einem mobilen, energieautarken Funkmast ermöglicht die Erhebung von Umweltdaten im land- und forstlichen Kontext für einen konkreten Untersuchungszeitraum - einfach, praxistauglich und wirtschaftlich. Eine ideale Ergänzung zur Fernerkundung sowie zum Sammeln von Referenzdaten in Forst- und Landwirtschaft.  

Mögliche Problemlösung/Prozessoptimierung/Anwendungsfälle

Waldbesitzer, land- und forstwirtschaftliche Betriebe, Städte und Kommunen können über die Ausbringung von verschiedenen Sensoren und das Aufspannen eines Funknetzes zur Datenübertragung der Sensorwerte über einen bestimmten Zeitraum Daten einer festgelegten Umgebung/Fläche aufzeichnen, speichern und auswerten. Die Ergänzung der Daten durch Drohnen- und Sattelitendaten ist möglich. Alle Daten sind jederzeit über ein Dashboard einsehbar. Algorithmische Analysen der Sensordaten ermöglichen die Implementierung ortsbezogener Online-Frühwarnsysteme.

Eine durchgängige Überwachung der Umgebung wird möglich. Es werden verschiedene Erkenntnisse gewonnen, die ohne Datenbasis gar nicht beurteilt werden können. So steht die Sicherung und ggf. Verbesserung des Pflanzenwachstums oder der Baumvitalitätsdaten im Vordergrund und gezielter und schonender Einsatz von Ressourcen (Wasser, Dünger) kann umgesetzt werden. 

Weitere mögliche Anwendungsfälle ergeben sich zum Beispiel bei der Übertragung von Echtzeitdaten aus Forstmaschinen, bei der Überwachung der Arbeitssicherheit von Arbeitern im Forst oder auf Baustellen, im Zivilschutz oder in Katastrophengebieten, bei der Begleitung der Wiedervernässung von Mooren oder beim Monitoring bei der Tierhaltung (Smart Livestock). 

Technischer Aufbau

Sensorik: Modulare und frei konfigurierbare Low-Cost Sensorik (Messung von Bodenfeuchte und -temperatur, Luftfeuchte und -temperatur, UV-Index, u.w.), Niederschlagssensor, Wetterstation/KlimaCube.

Mobiler, energieautarker Funkmast: LoRaWAN Netzwerk über Starlink oder GSM-Modem, Reichweiten bei dichtem Waldbestand 300-500 m, bei freier Sicht 2000 m, maximale Masthöhe 10m.

Datenspeicherung/-bereitstellung: Datenübertragung über Mobilfunk SIM Karte an einen Server, Visualisierung über personalisiertes Dashboard möglich.