歷史悠久，風(fēng)景如畫，國(guó)際化，夢(mèng)幻亦浪漫…… 這些詞匯常被人們用于描述內(nèi)卡河畔海德堡。而現(xiàn)在另一個(gè)詞匯即將進(jìn)入名單：“智能”！海德堡風(fēng)景如畫，她是德國(guó)的主要大都市之一，擁有完善的基礎(chǔ)設(shè)施和行政配套服務(wù)。為了向160,000名居民和近1200萬(wàn)年游客提供更好的居住體驗(yàn)，海德堡認(rèn)識(shí)到需要利用智能技術(shù)提升城市服務(wù)，打造一個(gè)更加數(shù)字化的城市。
海德堡市市長(zhǎng)Eckart Würzner教授就有一個(gè)明確的目標(biāo)：“我們著重建設(shè)數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施，那是公共服務(wù)不可或缺的一部分，就像我們身邊的電力，天然氣或水資源。” 為了推動(dòng)海德堡“智慧城市”的建設(shè)，受到物聯(lián)網(wǎng)概念的啟發(fā)，海德堡在2017年創(chuàng)建了Digital-Agentur Heidelberg GmbH組織，該組織與研究和商業(yè)團(tuán)等伙伴積極合作，共同推動(dòng)海德堡市中心的各種項(xiàng)目建設(shè)。
Digital-Agentur組織與SAP數(shù)字業(yè)務(wù)的專家密切合作，以識(shí)別、分析和評(píng)估首批切實(shí)的智能城市應(yīng)用。涉及各種生活場(chǎng)景，并在海德堡創(chuàng)意中心SAP AppHaus的設(shè)計(jì)思維研討會(huì)上分析了它們的復(fù)雜性和可行性。
這家新成立的機(jī)構(gòu)決定啟動(dòng)一個(gè)試點(diǎn)項(xiàng)目，使其廢棄物管理服務(wù)更加數(shù)字化。“我們尋找到兩家面向未來(lái)的服務(wù)提供商：REMONDIS和AVR Kommunal GmbH，他們直接參與了頭腦風(fēng)暴。如果我們能夠從廢棄物處理容器內(nèi)獲取填充水平的數(shù)據(jù)，就可以規(guī)劃路線海德堡市廢棄物收集車的效率更高，對(duì)于居民，城市和廢物管理公司都將從此受益。”Digital-Agentur常務(wù)董事Sebastian Warkentin說。
負(fù)責(zé)該組織戰(zhàn)略業(yè)務(wù)發(fā)展的Ruben Roque先生，詳細(xì)地解釋了智能廢棄物管理的優(yōu)勢(shì)：“如果廢棄物管理者能夠采取更有效的路線，他們將節(jié)省時(shí)間并減少車輛損耗，整個(gè)過程能更精確地提前規(guī)劃，海德堡市及其市民將受益于按需垃圾收集，降低噪音，減少?gòu)U氣排放，減少過剩的回收容器。”
通過共同管理這一前景廣闊的項(xiàng)目，Digital-Agentur和SAP數(shù)字業(yè)務(wù)服務(wù)部門選擇了一種典型的創(chuàng)新項(xiàng)目敏捷方法。 SAP DigitalBusiness Services的解決方案架構(gòu)師Pascal Matt，解釋說：“我們以“快速試錯(cuò)，迭代更新”為原則來(lái)運(yùn)行。來(lái)自Digital-Agentur的網(wǎng)絡(luò)工作者正著手尋找所需的其他合作伙伴：“我們需要真正的傳感器技術(shù)專家，來(lái)幫助我們從廢棄物處理容器中收集狀態(tài)數(shù)據(jù)，這就是我們找到倍加福的原因。傳感器收集的數(shù)據(jù)，通過全新專業(yè)設(shè)計(jì)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，傳輸?shù)胶５卤な小?/div>
總部位于卡爾斯魯厄的Smart CitySolutions GmbH智能城市解決方案公司，基于其在集成供應(yīng)商在應(yīng)用程序方面的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及見解，“Warkentin說道。”一旦通過該渠道提取數(shù)據(jù)，就可以使用基于Walldorf的軟件解決方案對(duì)其進(jìn)行處理和解釋。“這個(gè)合作項(xiàng)目表明了巴登 - 符騰堡州商業(yè)社區(qū)提供的IIoT技術(shù)解決方案專業(yè)知識(shí)水平，也顯示出如何為建設(shè)智慧城市而共同合作，”Digital-Agentur董事總經(jīng)理說道。
倍加福全球行業(yè)經(jīng)理Wolfgang Weber和產(chǎn)品經(jīng)理Till Hoffmeyer聯(lián)合開發(fā)制定了傳感器解決方案的需求規(guī)范
超聲波傳感器：高度靈活，簡(jiǎn)化集成
跨學(xué)科的專家團(tuán)隊(duì)目前正在海德堡市內(nèi)的不同地點(diǎn)選擇試運(yùn)行。許多當(dāng)?shù)鼐用袢晕匆庾R(shí)到他們通過簡(jiǎn)單地向廢棄箱扔擲雜物，正在間接幫助塑造海德堡的數(shù)字化未來(lái)。“傳感器解決方案連接到10個(gè)玻璃回收容器，但從外面看不到傳感器的存在。如果你對(duì)這個(gè)想法很感興趣并試圖尋找其接線，你可能會(huì)感到失望。這項(xiàng)技術(shù)是由內(nèi)置電池供電的，完全沒有線頭，”倍加福Wolfgang Weber先生笑著說道。經(jīng)驗(yàn)豐富的全球行業(yè)經(jīng)理了解如何確定特定行業(yè)的要求，并將其與開發(fā)和產(chǎn)品管理方面的同事一起轉(zhuǎn)化為解決方案。
倍加福超聲波傳感器UCC * -50GK是解決方案的核心，它針對(duì)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境進(jìn)行了優(yōu)化。
特殊的定制化超聲波傳感器，是玻璃回收容器解決方案的核心。“UCC * -50GK是一種模塊化超聲波傳感器，旨在支持高度靈活和簡(jiǎn)單集成。在這一特定場(chǎng)景下，它還將配合使用專為智能廢棄物管理應(yīng)用選擇的其他組件，”產(chǎn)品經(jīng)理Till Hoffmeyer說道。例如，適用于倍加福超聲波傳感器的電池單元，節(jié)能無(wú)線模塊和堅(jiān)固的外殼，他們都是與UCC * -50GK一起工作的重要組件。倍加福將這種完整的解決方案稱為“物聯(lián)網(wǎng)傳感器”。“與傳統(tǒng)工業(yè)傳感器不同，UCC * -50GK已針對(duì)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境進(jìn)行了優(yōu)化。我們的團(tuán)隊(duì)成員有來(lái)自卡爾斯魯厄的Smart City Solutions公司，他們將傳感器集成到應(yīng)用程序中并完成配置過程，利用他們的專業(yè)知識(shí)，無(wú)需處理耗時(shí)的PLC編程，“Weber先生說，他的合作伙伴便可從中獲益。“一旦配置了傳感器，他們就可以通過無(wú)線模塊，將數(shù)據(jù)直接傳輸?shù)轿锫?lián)網(wǎng)云，”Hoffmeyer先生補(bǔ)充道。倍加福開發(fā)人員為Smart City Solutions合作方提供了三個(gè)專用接口，用于集成超聲波傳感器：LIN總線，UART和PWM。
超聲波傳感器UCC * -50GK與附加模塊的組合形成“物聯(lián)網(wǎng)傳感器”，內(nèi)置八種不同的功能。
為智能城市應(yīng)用 潛心研制
想要超聲波傳感器技術(shù)市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)者，傳感器集成是在開發(fā)過程中必須考慮的眾多因素之一。事實(shí)證明，廢棄物處理容器的內(nèi)部仍然挑戰(zhàn)重重。“我們清楚地知道，我們的解決方案必須能夠?yàn)檫@類IP66 / 67應(yīng)用提供極其可靠的操作。我們?cè)诔暡▊鞲衅鞯膫鞲衅魃习惭b了PTFE保護(hù)罩，使其能夠抵抗可能產(chǎn)生的腐蝕性化學(xué)物質(zhì)。為了使傳感器在-25°C至+ 70°C的環(huán)境溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定工作，內(nèi)置溫度補(bǔ)償元件，可避免傳感器受溫度波動(dòng)的影響。此外，傳感器必須在由于不可預(yù)測(cè)的測(cè)量環(huán)境，提供了高度的靈活性。項(xiàng)目經(jīng)理Ernst Luber和他的團(tuán)隊(duì)迎接挑戰(zhàn)。傳感器具有自適應(yīng)測(cè)量曲線，使其能夠根據(jù)當(dāng)前條件進(jìn)行調(diào)整，并在一個(gè)范圍內(nèi)快速檢測(cè)可靠的填充物料位。“Hoffmeyer先生解釋說。
LoRa技術(shù)連接海德堡
看似小巧的物聯(lián)網(wǎng)傳感器，不僅僅能檢測(cè)填充物料位，更有八大功能，包括GPS數(shù)據(jù)和溫度等測(cè)量。 Smart City Solutions GmbH總經(jīng)理Robert Koning先生解釋了如何將所有這些數(shù)據(jù)傳輸?shù)絊AP軟件解決方案中心，以進(jìn)行進(jìn)一步分析：“在海德堡，我們目前正在測(cè)試一個(gè)遠(yuǎn)程廣域網(wǎng)（LoRaWAN）。網(wǎng)絡(luò)是旨在處理數(shù)字化公共服務(wù)的數(shù)據(jù)傳輸，例如玻璃回收試點(diǎn)項(xiàng)目中的數(shù)據(jù)傳輸。“該策略的主要優(yōu)點(diǎn)是LoRaWAN網(wǎng)絡(luò)具有極高的能效和設(shè)置和運(yùn)營(yíng)成本效益。 Koning解釋說：“只需一個(gè)網(wǎng)關(guān)或基站，即可覆蓋整個(gè)城市的大面積區(qū)域。與傳統(tǒng)的Wi-Fi技術(shù)完全無(wú)法比較，這一覆蓋范圍使LoRaWAN成為公共場(chǎng)所中此類物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的理想選擇。傳輸數(shù)據(jù)量很低，連接終端設(shè)備的能耗也很低。“倍加福物聯(lián)網(wǎng)傳感器實(shí)際可以運(yùn)行多年而無(wú)需維護(hù)或單個(gè)電池更換，LoRaWAN和超聲波傳感器中使用的智能電源管理技術(shù)（節(jié)電模式，加載程序模式和睡眠模式）
在海德堡，遠(yuǎn)程廣域網(wǎng)（LoRaWAN）處理傳感器數(shù)據(jù)傳輸
基于云技術(shù)的智能廢棄物回收
基于云技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)解決方案SAP ConnectedGoods平臺(tái)，由LoRaWAN網(wǎng)絡(luò)接收數(shù)據(jù)。它專門配置為AVR KommunalGmbH的廢棄物處理調(diào)度團(tuán)隊(duì)所使用。“AVR是SAP的長(zhǎng)期客戶，并且已經(jīng)在使用SAP 廢棄與回收模塊——廢棄物管理行業(yè)的解決方案。AVR對(duì)我們的信任以及我們對(duì)未來(lái)的共同好奇心，為我們的共同協(xié)作提供了良好的基礎(chǔ)。“SAP物聯(lián)網(wǎng)解決方案產(chǎn)品經(jīng)理Frank Rambo博士說道。
SAP可視化平臺(tái)實(shí)時(shí)顯示玻璃回收容器中的料位信息
用戶顯示屏顯示結(jié)構(gòu)清晰的儀表板界面。 Rambo描述了它的功能：“一旦容器被投入使用，SAP 平臺(tái)就會(huì)以百分比的形式顯示容器中的料位，GPS數(shù)據(jù)可以讓我們?cè)诘貓D上查看各個(gè)容器的確切位置。通過整合技術(shù)進(jìn)入我們的SAP廢棄物和回收行業(yè)解決方案，我們可以定義規(guī)則來(lái)管理玻璃回收容器何時(shí)被認(rèn)為已裝滿，并且可以自動(dòng)安排廢棄物管理人員迅速清空容器。這意味著廢棄物收集車輛的路線，將根據(jù)當(dāng)前動(dòng)態(tài)需求而定。”
該SAP平臺(tái)還可以識(shí)別和評(píng)估容器使用的趨勢(shì)和高峰時(shí)間，因?yàn)楦鱾€(gè)測(cè)量都帶有時(shí)間戳。“如果特定的玻璃回收容器在周六因常規(guī)體育賽事而變得非常飽滿，例如，SAP ConnectedGoods平臺(tái)將分享信息，以便廢物管理公司采取必要的行動(dòng)，”Rambo解釋道。他還分享了對(duì)系統(tǒng)可靠性的看法：“我們與合作伙伴一起創(chuàng)建了一個(gè)能夠應(yīng)對(duì)最嚴(yán)苛要求的系統(tǒng)。倍加福物聯(lián)網(wǎng)傳感器，具有強(qiáng)大設(shè)計(jì)功能性和先進(jìn)性。功能確保了整個(gè)工作流程的安全性。例如，如果容器發(fā)生火災(zāi)，集成溫度探頭將立即檢測(cè)到它。SAP ConnectedGoods 平臺(tái)允許我們定義適當(dāng)?shù)臏囟认拗浦担⒆詣?dòng)將警報(bào)信號(hào)發(fā)送到預(yù)定義聯(lián)系人。系統(tǒng)還顯示電池充電狀態(tài)，并在超聲波傳感器被遮擋時(shí)，提醒用戶存在異常。”
共赴綠色未來(lái)
由SAP的Pascal Matt領(lǐng)導(dǎo)的項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)，在三個(gè)月內(nèi)為該應(yīng)用程序開發(fā)了第一個(gè)原型。為確保海德堡綠色、數(shù)字化未來(lái)的做了充分的準(zhǔn)備，接下來(lái)的工作就是全速前進(jìn)。Digital-Agentur常務(wù)董事Warkentin憧憬未來(lái)，說道：“在完成測(cè)試階段后，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)將評(píng)估最終結(jié)果并得出結(jié)論。一旦完成這項(xiàng)工作，我們將向全市各地的相關(guān)工作者展示其中細(xì)節(jié)。顯然，在這早期階段，我們已經(jīng)找到了合適的合作伙伴，幫助我們更大規(guī)模地推出智能廢物管理項(xiàng)目。”
PascalMatt先生概述了更多應(yīng)用的可能性：“像這樣的物聯(lián)網(wǎng)解決方案表明：未來(lái)可以通過無(wú)線和有線傳感器來(lái)聯(lián)網(wǎng)其他容器，并與IoT兼容。生成的數(shù)據(jù)可以與我們數(shù)字化智慧城市的各個(gè)部門共享，并提供給服務(wù)提供商。“在倍加福，Wolfgang Weber先生也熱切期待未來(lái)的發(fā)展：“作為該項(xiàng)目的傳感器技術(shù)合作伙伴，我們很高興在為確保這一智能物聯(lián)網(wǎng)解決方案的成功方面，發(fā)揮了關(guān)鍵作用。憑借我們的技術(shù)專長(zhǎng)，我們將繼續(xù)支持進(jìn)行此類項(xiàng)目開展推廣。
海德堡市長(zhǎng)EckartWürzner先生，對(duì)測(cè)試階段的初步結(jié)果印象深刻：“智能廢棄物處理是旨在逐步塑造和發(fā)展數(shù)字化智能海德堡的旗艦項(xiàng)目之一。由于各方合作伙伴的出色協(xié)作，我們?cè)诜€(wěn)定可靠檢測(cè)填充料位方面，取得了十足的進(jìn)步，成果顯著。”