Die Digitalisierung von Kommunen und Industrie Herausforderung Smart City der Zukunft
Uwe Northmann Business Development Manager S+CC [email protected]
27. Oktober 2015
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John Chambers CES 2014 in Las Vegas
Agenda
Trends
Herausforderungen der nächsten Jahre
Lösungen und Anwendungsbeispiele
Zusammenfassung
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Digitalisierung - Eine industrielle Revolution…?
Internet der Dinge*
Eisenbahn Dampfmaschine Internet Elektrizität Schifffahrt
*noch einige physikalische Probleme zu fixen
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oder die Evolution des Internets...? ge
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Intelligente Verbindungen
• Email • Web Browser • Suchmaschinen
Anbindung Digitalisierung des
Zuganges zu Informationen
• Social Media • Mobility • Cloud • Video
Realitätsnahe Kommunikation Digitalisierung von
Interaktionen (geschäftlich und
privat)
• E-commerce • Digitale Lieferkette • Zusammenarbeit
Vernetzte Wirtschaft
Digitalisierung von Geschäftsprozessen
Vernetzung von • Menschen • Prozessen • Daten • Dingen
Internet of Everything
Digitalisierung der Welt
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7.2 6.8 7.6
Rasantes Wachstum smarter Objekte im Internet
Rapide Adaption der digitalen Infrastruktur: 5X schneller als Elektrizität und Telefonie
50 Mrd “Smarte Objekte”
50
2010 2015 2020
0
40
30
20
10
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25
12.5 Wendepunkt
ZEIT
Source: Cisco IBSG, 2011
Welt- Bevölkerung
Neue leistungsfähige Infrastruktur
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Die Fähigkeit zur Verwaltung der städtischen Infrastruktur definiert zunehmend den gesellschaftlichen, ökologischen und wirtschaftlichen Erfolg
Schnelles Wachstum setzt die städtische Infrastruktur unter Druck und erschwert es, die Lebensqualität der Stadtbewohner zu erhalten
Größeres Bedürfnis, den „CO2-Fußabdruck“ zu verwalten und die Nachhaltigkeit zu verbessern
Die Verbesserung des Lebensqualitätsindex ist für die Erhaltung und Anziehung von Handel, Wirtschaft und Talent entscheidender denn je
Schnelle Urbanisierung, wirtschaftliche Zwänge und ökologische Nachhaltigkeit
Herausforderungen für die Städte und Regionen
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Ziele von Industrie 4.0 Dem Wettbewerb im
internationalen Umfeld clever begegnen
Schutz von ‘Intellectual Properties’ in einer
vernetzten Welt
Optimierung von Wissensresourcen in
einem schrumpfenden Fundus an qualifizierten
Experten
Investition in dynamische Märkte mit hohem
Kostendruck
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Quelle: Die Welt, Wirtschaftsteil, vom 18. Mai 2015; Studie von PWC zur Digitalisierung deutscher Städte
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Das „Internet of Everything (IoE)“ – Basis für Smart Cities / Regionen und Industrie 4.0
Ein Netzwerk aus Menschen, Prozessen, Daten und Dingen
Menschen Menschen auf effizientere und
wertschöpfende Weise verbinden
Prozesse Die richtige Information zur richtigen Person (oder Maschine) zum richtigen Zeitpunkt vermitteln
Daten Aus Daten nutzbringende
Information generieren
Dinge Intelligente Entscheidungen durch die Vernetzung von Geräten und Objekten
IoE
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“Smart Cities nutzen die Stärke von universellen Kommunikations-Netzwerken, einer hoch verteilten wireless Sensor-Technologie sowie intelligenter Management-Systeme, um gegenwärtige und zukünftige Herausforderungen zu lösen. Smart City – Technologien integrieren und analysieren gewaltige Mengen an Daten, um viele Probleme vorauszusehen, zu lindern oder zu verhindern.”
Cisco’s Definition einer Smart City
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IoE für Städte und Regionen: “High Level” Architektur
Sensoren/Maschinen Infrastrukturen
Open Data Offenes Innovations- Ecosystem
Apps/Dienste für Bürger
Daten der Stadt
“Digital Footprint” Soziale Medien
“CrowdSourcing”
Daten von Bürgern
Offene Schnittstelle n
Domänen- spezifische Module z.B. für - Stadtbeleuchtung - Parken - Verkehr - Bürgerengagement
Anwendungen “City Digital Platform” (CDP) Der digitale Überbau
Privat Industrie Öffentlich
Gebäude
Wasser Parken Straßen
Beleuchtung Abfall Stadt-umfeld Menschen
Einrich-tung
Sicher Gefahren-
abwehr Verkehr
Straße
Internet Edge WAN Agg
Wireless WAN (2G/3G/4G/Wimax)
DSRC/LMR
Internet Cloud Dienste
Fahrzeuge
Fahrzeuge
Public/Private WAN
Smart City Architektur
City WiFi Netzwerk
City Infrastruktur Management (CIM) / City Digital Platform (CDP)
Sicherheit& Gefahrenabwehr
Data/Event Virtualisierung/Aggregation
Verkehrs Management Stadtumfeld
Abfall Management
Beleuchtungs Management
Park Management
Transport Management
Überwachungs-/ Einsatzleitzentren
Partner Applikationen und Städtische Dienste
Bürger Dienste
Apps Portal
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City-Digital-Platform-Softwarearchitektur
SENSOREN UND ANDERE DATENQUELLEN
Offene Stadtdaten
Software-Abonnementlizenz
City Digital Platform auf der Intercloud von Cisco
Abonnentmodul
SXP (ID-Management, Datenvermittlung und B2B-Transaktionsdienste)
Gerätemodul Daten- und Analytikmodul Standortmodul
Beleuchtungs-API Park-API Kiosk-API Verkehrs-API Karten-API …
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Stadtbeleuchtung • Referenzanwendungen (sofort
einsetzbar)
• Städtische Informationsmodelle
(Modelle, Politik und Arbeitsabläufe)
Parken Verkehr Bürgerengagement
API-Gateway EMSP Domänenspezifische Module bieten Inhalte und Modelle, die es den Kunden ermöglichen, erweiterte Anwendungen/ Lösungen schneller und einfacher zu erstellen
CDP-basierte Anwendungen
City Anwendungen (Geschäftslogik)
Einzelhandelsanwendungen (Geschäftslogik)
Tourismusanwendungen (Geschäftslogik)
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Beispiel: Die Straßenbeleuchtung als Multi-Sensor-Knoten
LED-Leuchten Halterung
Multi-Sensor Knoten
Video Kamera / Video Sensorik
Wireless Netzwerk
Cloud-Lösung
Lösungs-Komponenten
Daten-Fluss 1. Unterschiedliche Sensoren erfassen die
gegenwärtigen städtischen Zustände und führen eine FOG Analytics durch
2. Die gesammelten Daten werden über das sichere Wireless Netzwerk zur Cloud geschickt
3. Die gewonnenen Daten werden aggregiert, normiert und für eine übergreifende Analyse vorbereitet
4. Anwendungen nutzen die Daten, um den städtischen Betrieb zu optimieren
Städtische Betriebsanwendungen Licht Steuerung Kenntnis zur aktuellen Situation Städtische Luft-/ Lärmpegel- / Umweltbelastungs- Karten
Energie-Berichte Parkraum-Bewirtschaftung
Erkennen von Ereignissen Städtische Sicherheit
Bürger-Dienste
Öffentliches WLAN
Verfügbarkeit von Parkraum Verkehrs-Alarme
Datenspeicher in der Cloud
mit API’s für Zugriff
Strom
Wi-Fi Mesh
Dezentrale Analyse (FOG
Analytics)
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Industrie 4.0
Was die Roboter der Zukunft können Von Martin Schlak … Was steckt hinter der Industrie 4.0? Der Begriff steht für die vernetzte Fabrik, in der Maschinen und Werkstücke permanent Informationen austauschen. Dafür werden in die Teile Kleinstcomputer und Sensoren eingebaut und zu einem Netzwerk zusammengeschaltet, einem sogenannten cyber-physischen System (CPS). …
Quelle: Spiegel Online, 11. April 2015 http://www.spiegel.de/wirtschaft/unternehmen/hannover-messe-industrie-4-0-und-internet-der-dinge-a-1027553.html#ref=plista
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Quelle: Dr. Peter Stephan, Vorstandsmitglied Verband DIE FÜHRUNGSKRÄFTE e.V. (DFK)
Die „Smart Factory“ als Beispiel für das Internet of Everything
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Sensorunterstützte Ausrüstung und Geräte Lösungsansatz
Echtzeit Zustandsüberwachung
Kostenreduzierung durch Überwachung von Schwellwerten und intelligent geplante Wartung Optimierte Nutzung von Produktionsgütern
Verbundene Diagnostik & Meldung von Schwellwertüberschreitungen
Intelligent geplante Wartung
‘Kluge’ Datenvisualisierung und vorausschauende Analyse
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Selbst im Agrarsektor: Das intelligente Kornfeld
oder beim Sport: Der “Connected” Skifahrer
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Digitalisierung unterstützt die Optimierung von Prozessen und nutzt dabei die Vernetzung aller Dinge (IoE).
Heute findet die Erfassung von Daten / Informationen vorwiegend in Silos sowie nicht in Echtzeit statt -> Mehrfacherfassung, veraltete Daten bzw. keine ganzheitlichen Erkenntnisse / Aktionen.
Ein digitaler Überbau als sichere Kommunikationsplattfom ist die Basis des Internets der Dinge / aller Dinge (IoT / IoE).
Industrie und Städte / Regionen verschmelzen enger und partizipieren voneinander.
Wir befinden uns gegenwärtig in einer Transformationsphase zu einem Grad von Digitalisierung, der alle Bereiche unseres Lebens verändern wird.
Zusammenfassung
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& Menschen
Visionäre Führung
“Global Open Standards”
“Smart Regulation”
“Public Private Partnerships”
Neues Ecosystem
Der Weg zum Erfolg…
Danke.
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Mehrwert für die Öffentliche Hand
Erhöhte Erreichbarkeit Einsparung von Betriebskosten Bessere Nutzung von Liegenschaften umweltverträgliche Arbeitsweise
Mehrwert für die Bürger Komfortabler Zugang zu einem gut
informierten Mitarbeiter der Behörde Alle Bürger-Dienste an einem Ort
möglich Längere Öffnungszeiten des
Bürgerbüros
Referenzen Nizza Barcelona Dubai Brisbane
Services kommen zu den Bürgern wo sie sind…
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