發布日期：2022-07-14 點擊率：43
歷史悠久，風景如畫，國際化，夢幻亦浪漫…… 這些詞匯常被人們用于描述內卡河畔海德堡。而現在另一個詞匯即將進入名單：“智能”!海德堡風景如畫，她是德國的主要大都市之一，擁有完善的基礎設施和行政配套服務。為了向160,000名居民和近1200萬年游客提供更好的居住體驗，海德堡認識到需要利用智能技術提升城市服務，打造一個更加數字化的城市。
海德堡市市長Eckart Würzner教授就有一個明確的目標：“我們著重建設數字化基礎設施，那是公共服務不可或缺的一部分，就像我們身邊的電力，天然氣或水資源。” 為了推動海德堡“智慧城市”的建設，受到物聯網概念的啟發，海德堡在2017年創建了Digital-Agentur Heidelberg GmbH組織，該組織與研究和商業團等伙伴積極合作，共同推動海德堡市中心的各種項目建設。
提升生活品質
Digital-Agentur組織與SAP數字業務的專家密切合作，以識別、分析和評估首批切實的智能城市應用。涉及各種生活場景，并在海德堡創意中心SAP AppHaus的設計思維研討會上分析了它們的復雜性和可行性。
這家新成立的機構決定啟動一個試點項目，使其廢棄物管理服務更加數字化。“我們尋找到兩家面向未來的服務提供商：REMONDIS和AVR Kommunal GmbH，他們直接參與了頭腦風暴。如果我們能夠從廢棄物處理容器內獲取填充水平的數據，就可以規劃路線海德堡市廢棄物收集車的效率更高，對于居民，城市和廢物管理公司都將從此受益。”Digital-Agentur常務董事Sebastian Warkentin說。
負責該組織戰略業務發展的Ruben Roque先生，詳細地解釋了智能廢棄物管理的優勢：“如果廢棄物管理者能夠采取更有效的路線，他們將節省時間并減少車輛損耗，整個過程能更精確地提前規劃，海德堡市及其市民將受益于按需垃圾收集，降低噪音，減少廢氣排放，減少過剩的回收容器。”
共享經驗 共同協作
通過共同管理這一前景廣闊的項目，Digital-Agentur和SAP數字業務服務部門選擇了一種典型的創新項目敏捷方法。 SAP DigitalBusiness Services的解決方案架構師Pascal Matt，解釋說：“我們以“快速試錯，迭代更新”為原則來運行。來自Digital-Agentur的網絡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專家，來幫助我們從廢棄物處理容器中收集狀態數據，這就是我們找到倍加福的原因。傳感器收集的數據，通過全新專業設計的無線傳感器網絡，傳輸到海德堡市。
總部位于卡爾斯魯厄的Smart CitySolutions GmbH智能城市解決方案公司，基于其在集成供應商在應用程序方面的實踐經驗及見解，“Warkentin說道。”一旦通過該渠道提取數據，就可以使用基于Walldorf的軟件解決方案對其進行處理和解釋。“這個合作項目表明了巴登 - 符騰堡州商業社區提供的IIoT技術解決方案專業知識水平，也顯示出如何為建設智慧城市而共同合作，”Digital-Agentur董事總經理說道。
倍加福全球行業經理Wolfgang Weber和產品經理Till Hoffmeyer聯合開發制定了傳感器解決方案的需求規范
超聲波傳感器：高度靈活，簡化集成
跨學科的專家團隊目前正在海德堡市內的不同地點選擇試運行。許多當地居民仍未意識到他們通過簡單地向廢棄箱扔擲雜物，正在間接幫助塑造海德堡的數字化未來。“傳感器解決方案連接到10個玻璃回收容器，但從外面看不到傳感器的存在。如果你對這個想法很感興趣并試圖尋找其接線，你可能會感到失望。這項技術是由內置電池供電的，完全沒有線頭，”倍加福Wolfgang Weber先生笑著說道。經驗豐富的全球行業經理了解如何確定特定行業的要求，并將其與開發和產品管理方面的同事一起轉化為解決方案。
倍加福超聲波傳感器UCC * -50GK是解決方案的核心，它針對網絡環境進行了優化。
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單集成。在這一特定場景下，它還將配合使用專為智能廢棄物管理應用選擇的其他組件，”產品經理Till Hoffmeyer說道。例如，適用于倍加福超聲波傳感器的電池單元，節能無線模塊和堅固的外殼，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“物聯網傳感器”。“與傳統工業傳感器不同，UCC * -50GK已針對網絡環境進行了優化。我們的團隊成員有來自卡爾斯魯厄的Smart City Solutions公司，他們將傳感器集成到應用程序中并完成配置過程，利用他們的專業知識，無需處理耗時的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，他們就可以通過無線模塊，將數據直接傳輸到物聯網云，”Hoffmeyer先生補充道。倍加福開發人員為Smart City Solutions合作方提供了三個專用接口，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“物聯網傳感器”，內置八種不同的功能。
為智能城市應用 潛心研制
想要超聲波傳感器技術市場領導者，傳感器集成是在開發過程中必須考慮的眾多因素之一。事實證明，廢棄物處理容器的內部仍然挑戰重重。“我們清楚地知道，我們的解決方案必須能夠為這類IP66 / 67應用提供極其可靠的操作。我們在超聲波傳感器的傳感器上安裝了PTFE保護罩，使其能夠抵抗可能產生的腐蝕性化學物質。為了使傳感器在-25°C至+ 70°C的環境溫度范圍內穩定工作，內置溫度補償元件，可避免傳感器受溫度波動的影響。此外，傳感器必須在由于不可預測的測量環境，提供了高度的靈活性。項目經理Ernst Luber和他的團隊迎接挑戰。傳感器具有自適應測量曲線，使其能夠根據當前條件進行調整，并在一個范圍內快速檢測可靠的填充物料位。“Hoffmeyer先生解釋說。
LoRa技術連接海德堡
看似小巧的物聯網傳感器，不僅僅能檢測填充物料位，更有八大功能，包括GPS數據和溫度等測量。 Smart City Solutions GmbH總經理Robert Koning先生解釋了如何將所有這些數據傳輸到SAP軟件解決方案中心，以進行進一步分析：“在海德堡，我們目前正在測試一個遠程廣域網(LoRaWAN)。網絡是旨在處理數字化公共服務的數據傳輸，例如玻璃回收試點項目中的數據傳輸。“該策略的主要優點是LoRaWAN網絡具有極高的能效和設置和運營成本效益。 Koning解釋說：“只需一個網關或基站，即可覆蓋整個城市的大面積區域。與傳統的Wi-Fi技術完全無法比較，這一覆蓋范圍使LoRaWAN成為公共場所中此類物聯網應用的理想選擇。傳輸數據量很低，連接終端設備的能耗也很低。“倍加福物聯網傳感器實際可以運行多年而無需維護或單個電池更換，LoRaWAN和超聲波傳感器中使用的智能電源管理技術(節電模式，加載程序模式和睡眠模式)
在海德堡，遠程廣域網(LoRaWAN)處理傳感器數據傳輸
基于云技術的智能廢棄物回收
基于云技術的物聯網解決方案SAP ConnectedGoods平臺，由LoRaWAN網絡接收數據。它專門配置為AVR KommunalGmbH的廢棄物處理調度團隊所使用。“AVR是SAP的長期客戶，并且已經在使用SAP 廢棄與回收模塊——廢棄物管理行業的解決方案。AVR對我們的信任以及我們對未來的共同好奇心，為我們的共同協作提供了良好的基礎。“SAP物聯網解決方案產品經理Frank Rambo博士說道。
SAP可視化平臺實時顯示玻璃回收容器中的料位信息
用戶顯示屏顯示結構清晰的儀表板界面。 Rambo描述了它的功能：“一旦容器被投入使用，SAP 平臺就會以百分比的形式顯示容器中的料位，GPS數據可以讓我們在地圖上查看各個容器的確切位置。通過整合技術進入我們的SAP廢棄物和回收行業解決方案，我們可以定義規則來管理玻璃回收容器何時被認為已裝滿，并且可以自動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，將根據當前動態需求而定。”
該SAP平臺還可以識別和評估容器使用的趨勢和高峰時間，因為各個測量都帶有時間戳。“如果特定的玻璃回收容器在周六因常規體育賽事而變得非常飽滿，例如，SAP ConnectedGoods平臺將分享信息，以便廢物管理公司采取必要的行動，”Rambo解釋道。他還分享了對系統可靠性的看法：“我們與合作伙伴一起創建了一個能夠應對最嚴苛要求的系統。倍加福物聯網傳感器，具有強大設計功能性和先進性。功能確保了整個工作流程的安全性。例如，如果容器發生火災，集成溫度探頭將立即檢測到它。SAP ConnectedGoods 平臺允許我們定義適當的溫度限制值，并自動將警報信號發送到預定義聯系人。系統還顯示電池充電狀態，并在超聲波傳感器被遮擋時，提醒用戶存在異常。”
共赴綠色未來
由SAP的Pascal Matt領導的項目團隊，在三個月內為該應用程序開發了第一個原型。為確保海德堡綠色、數字化未來的做了充分的準備，接下來的工作就是全速前進。Digital-Agentur常務董事Warkentin憧憬未來，說道：“在完成測試階段后，項目團隊將評估最終結果并得出結論。一旦完成這項工作，我們將向全市各地的相關工作者展示其中細節。顯然，在這早期階段，我們已經找到了合適的合作伙伴，幫助我們更大規模地推出智能廢物管理項目。”
PascalMatt先生概述了更多應用的可能性：“像這樣的物聯網解決方案表明：未來可以通過無線和有線傳感器來聯網其他容器，并與IoT兼容。生成的數據可以與我們數字化智慧城市的各個部門共享，并提供給服務提供商。“在倍加福，Wolfgang Weber先生也熱切期待未來的發展：“作為該項目的傳感器技術合作伙伴，我們很高興在為確保這一智能物聯網解決方案的成功方面，發揮了關鍵作用。憑借我們的技術專長，我們將繼續支持進行此類項目開展推廣。
海德堡市長EckartWürzner先生，對測試階段的初步結果印象深刻：“智能廢棄物處理是旨在逐步塑造和發展數字化智能海德堡的旗艦項目之一。由于各方合作伙伴的出色協作，我們在穩定可靠檢測填充料位方面，取得了十足的進步，成果顯著。”
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