Aufbau datengesteuerter Fischfarmen für Blue Planet Ecosystems

Durch Sonnenlicht und IoT zu einem nachhaltigen Fischzucht-System

IoT als Wegbereiter für KI 

Sonnenenergie, Wasser, Algen und Plankton  mehr braucht das Blue Planet Ecosystems nicht, um Fische vollautomatisch zu züchten. Cloudflight bietet eine Komplettlösung von der Hardware bis zur Anwendung: Sie ermöglicht durchgängige Schritte in allen Phasen vom DesignBild und Operate. Mit IoT (einem Hardware/Software-Ökosystem) wird es remote überwacht, gesteuert und kontinuierlich optimiert. 

Bernhard Niedermayer, Head of Emerging Technologies at Cloudflight

Bernhard Niedermayer
Head of
Emerging Technologies

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Herausforderung 

Ausgangssituation: 

  • Blue Planet Ecosystems ist ein Startup und muss schnell handeln 
  • Der Kunde hat wechselnde Anforderungen 
  • Es gibt keinen VendorLock-in, Unabhängigkeit 

Hauptfrage: wie bekommt man IoT-Daten so plattformunabhängig wie möglich und erweiterbar für jemanden, der das dann nutzen möchte. 

Cloudflight hat zwei Projekte für Blue Planet Ecosystems geleitet. Die erste Herausforderung bestand darin, dass der Kunde bereits Kontrollsysteme hatte, die aber mit Raspberry Pi-s und WIFI betrieben wurden; das System fiel oft aus und die Fische überlebten es nicht. 

Das Ziel war es, ein ausfallsicheres Steuerungssystem zu integrieren, auf das man sich verlassen kann. 

Im zweiten Projekt ging es um die Frage: Wie gehen wir mit den Daten um? Wir haben einen IoT-Plattform-Ansatz vorbereitet: Wir wollten nicht selbst eine Software schreiben, die Daten empfängt und aussendet, denn es gibt relativ viele fertige Plattformen. 

Die Idee von BPE ist es, durch einen datengesteuerten Ansatz eine Quelle für nachhaltige Meeresfrüchte in städtischen und Wüstenumgebungen zu schaffen. Dazu unterstützt Cloudflight BPE bei der Implementierung der notwendigen cloudbasierenden / EdgeInfrastruktur und Software. 

In Projekt 1 war die Idee von Cloudflight, eine eigene IoT-Plattform aufzubauen. 

Was ist IoT? 

IoT beschreibt ein Hardware/Software-Ökosystem, das Folgendes umfasst: 

  • die Dinge-Seite, typischerweise bestehend aus netzwerkfähigen Sensoren (Licht, Temperatur, Entfernung, …) und Aktoren (Motoren, Servos, Heizungen, Pumpen). 
  • eine Plattform, die es ermöglicht, diese Dinge und die von ihnen erzeugten Daten zu verwalten, z. B. durch Weiterleitung von Benutzeranwendungen, die aus den so gesammelten Daten einen Wert generieren (z. B. Dashboards zur Visualisierung oder Machine-Learning-Modelle für die vorausschauende Wartung).
  • Die so generierten Erkenntnisse können wieder in Eingaben für vernetzte Dinge übersetzt werden. Zum Beispiel neue Solltemperaturen, die eine Heizungsanlage umschalten. 
Reliable-control-system-Blue-Planet-Ecosystems

Idee 

Die Idee von BPE ist es, 

  • Minimale Wassermengen zu verwenden (Recycling betreiben, Lecks erkennen); 
  • Solarenergie zu nutzen, wenn sie verfügbar ist (Solar + Netzstrombatterie; die
    Hardware läuft über Batterie); 
  • Energieintensive Vorgänge zu optimieren. 

Wir wollen Daten sammeln und verarbeiten, die all die verschiedenen Prozesse, die in den Tanks ablaufen, genau repräsentieren, sodass wir eine ausreichend große Datenmenge aufbauen können, um eine KI darauf zu trainieren, diese Prozesse dann zu optimieren. 

Eine andere Idee ist es, zwei Regelkreise zu schaffen. Der erste Regelkreis beobachtet die Temperatur im Tank. Die Steuerboxen schalten die Heizung ein  ohne Computer. 

In Zukunft können die Fische mit Videokameras aufgezeichnet werden, um sicherzustellen, dass es ihnen gut geht. Dieser maschinelle Lern- und KI-Aspekt soll in einem erweiterten Kreislauf geschehen – damit rechtzeitig bemerkt werden kann, ob die Fische krank sind.

Eine weitere Idee ist es, das Gerätemanagement mit AWS-Geräten zu realisieren. 

Zukunftsausblick: eine Webanwendung erstellen, die auf der Cloud-Plattform basiert und die historischen und vorhergesagten Sensordaten den Biologen zur Verfügung stellt, die diese dann nutzen, um Steuerimpulse zurück an die Geräte zu schicken zu. 

Lösung 

Die Lösung von Cloudflight ist es, den gesamten Prozess von Anfang bis Ende zu ermöglichen: Wir bauen die Voraussetzung, das Fundament dafür, damit sichergestellt werden kann, dass die Daten vollständig und korrekt sind. Cloudflight hat ein System erstellt, das vielseitig einsetzbar ist, die Verbindung erfolgt entweder über WIFI oder über Mobilfunk. 

Unser Motto lautet: mitdenken und den ganzen Weg vom Sensor bis zur Webanwendung durch Daten vorbereiten. 

Sind Sie neugierig, wie Sie die Fischproduktion revolutionieren können? Weitere Informationen finden Sie im Data Scientist Blog von Lukas Winkler. 

BPE Logo with text

Blue Planet Ecosystems ist ein Biotech-Start-up, das die Methoden der Lebensmittelproduktion revolutionieren will. In ihren künstlichen Ökosystemen produzieren sie Fisch aus Sonnenlicht. Bei diesem Konzept unterstützen Algen, Wasser, Sonnenlicht und IoT die Fischzucht. 

Cloudflight

Im aktuellen Projekt unterstützt Cloudflight BPE bei der Implementierung der zweiten Version ihres Steuerungssystems, indem wur unsere IoT-Know-hows beisteuern und damit ihre Prozesse und die allgemeine Zuverlässigkeit des Systems verbessern. Gleichzeitig setzen wir auch die Anbindung an AWS IoT Core um und bereiten eine neue Webapp zur Steuerung der Farmen vor. 

Vision

  • Brauchen Sie einen datengetriebenen End-to-End-Ansatz?
  • Würde Ihr Unternehmen von IoT und Cloud Services profitieren?
Bernhard Niedermayer, Head of Emerging Technologies at Cloudflight

Bernhard Niedermayer
Head of
Emerging Technologies

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