Ilmenauer Straßenleuchten auf Sendung mit funkbasiertem Monitoring-System

Erster SmartCity-Testaufbau des IMMS im Projekt thurAI installiert - Das IMMS Institut für Mikroelektronik- und Mechatronik-Systeme gemeinnützige GmbH (IMMS GmbH) hat einen ersten nachrüstbaren Sensorsystem-Prototyp zur testweisen automatischen und funkbasierten Lampenüberwachung entwickelt. Ende Juni wurden die Geräte im Auftrag der Stadt Ilmenau an drei Straßenlampen verschiedener Leuchtmittel im Stadtgebiet installiert.

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Straßenleuchte mit funkbasiertem Monitoring-System [Bild: IMMS GmbH/ ELMUG eG]

Bislang sporadische Meldungen oder teure Lösungen - „Momentan erfährt die Stadt Ilmenau meist über die Bürger, wenn Lampen flackern oder kaputt sind. In vielen Fällen liegt der Ausfall der entsprechenden Lampen dann schon einige Zeit zurück“, erklärt Frau Dr. Silvia Krug vom IMMS. Lars Strelow, der Leiter des Ilmenauer Sport- und Betriebsamts, verweist in diesem Zusammenhang auch auf den Mängelmelder auf den Internetseiten der Stadt Ilmenau.

Ein bisher ungelöstes Problem sei jedoch die zeitnahe und automatische Erfassung defekter und flackernder Straßenlampen im gesamten Stadtgebiet und den umliegenden Ortsteilen, um schnell handeln zu können. Daher strebe die Stadt Ilmenau für die Zukunft eine zeitnahe automatisierte Lösung an, die betroffene Lampen direkt meldet. „Existierende Lösungen der Hersteller sind sehr kostenintensiv, man müsste die Lampen dafür auch austauschen. Deshalb sollen die Straßenlampen mit zusätzlichen Überwachungssystemen kostengünstig nachgerüstet werden“, so Krug weiter.

Nachrüstbarer Sensorsystem-Prototyp zum Lampen-Monitoring
Das IMMS mit Sitz in Ilmenau hat für dieses Problem im Projekt thurAI erste nachrüstbare Sensorsystem-Prototypen für eine solche Lampenüberwachung entwickelt. Das kürzlich installierte Testsystem besteht aus je zwei Lichtsensoren, die die Funktion der Lampe selbst periodisch überwachen und auch die Lichtverhältnisse der Umgebung messen können. „Diese Informationen werden auf einem lokalen Gerät, dem Sensorknoten, von einem Mikrokontroller gesammelt, aufbereitet und anschließend über Funk an ein bereitstehendes sogenanntes Gateway, also an einen Empfänger, gesendet“, erläutert Krug, die das Projekt thurAI am IMMS leitet.

„Als Funktechnologie setzen wir auf das moderne Übertragungsverfahren LoRaWAN, das Long Range Wide Area Network, weil diese Technologie unabhängig von Mobilfunkbetreibern genutzt werden kann und trotzdem vergleichsweise große Reichweiten bietet.“

KI soll Erkennung defekter Lampen immer weiter verbessern
Das LoRa-Gateway ist mit dem Internet über Mobilfunk verbunden und leitet die anfallenden Sensordaten transparent an einen Server weiter. „Der Server verarbeitet die Daten und stellt auch erste Diagramme dazu bereit. Mit diesen echten Daten wollen wir die vorhandenen Algorithmen, die kaputte Lampen erkennen, immer weiter verbessern“, führt Krug weiter aus. Ziel sei es, den Betriebszustand aller überwachten Lampen bereitzustellen. Wenn dann alle Information z.B. auf einer Internetseite angezeigt würden, dann könne man diese auch den Bürgern zugänglich machen.

Zum Projekt thurAI
In thurAI arbeiten die Technische Universität Ilmenau, die Friedrich-Schiller-Universität Jena und das IMMS an aktuellen Lösungen in den drei Bereichen Smart City, Gesundheitswesen und Medizintechnik sowie Produktions- und Qualitätssicherung. Das IMMS und die TU Ilmenau realisieren für das Thema SmartCity zusammen mit der Stadt ein „LivingLab“ in Ilmenau. Kern sind dabei Daten, die für unterschiedlichste KI-basierte Dienste im SmartCity-Kontext benötigt werden.

Förderung:  Das Forschungsvorhaben thurAI wird durch den Freistaat Thüringen über die Thüringer Aufbaubank unter dem Kennzeichen 2021 FGI 0008 gefördert.

Über die ELMUG eG
Das IMMS (Institut für Mikroelektronik- und Mechatronik-Systeme gemeinnützige GmbH) ist Gründungsmitglied der ELMUG eG und unterstützt Unternehmen, international erfolgreiche Innovationen für Gesundheit, Umwelt und Industrie auf den Weg zu bringen und begleitet sie von der Machbarkeitsstudie bis zur Serienreife. Es bringt Unternehmen mit anwendungsorientierter Forschung und Entwicklung in der Mikroelektronik, Systemtechnik und Mechatronik voran und transferiert Ergebnisse der Grundlagenforschung in Anwendungen. Das IMMS wurde 1995 als ein landeseigenes Unternehmen des Freistaats Thüringen und An-Institut der TU Ilmenau gegründet. Es arbeitet mit einem Team aus rund 90 Personen am Hauptsitz in Ilmenau und im Institutsteil in Erfurt.