Smarte Aquakultur

Mit dem IoT-Piloten zu einer smarten Lösung im Bereich der Aquakulturanlagen.

Viele Prozesse lassen sich aufgrund ihrer Komplexität nicht oder nicht vollständig durch herkömmliche technische Lösungen automatisieren, denn die betriebliche Steuerung dieser Prozesse erfordert das (oft über Jahre gesammelte) Know-how von Experten. Dies ist auch bei der Aufzucht von Garnelen der Fall. Die Bestimmung der Anzahl und Größe der Garnelen ist entscheidend für eine gute Anlagensteuerung, z. B. für die Futterversorgung, den Ertrag und die wirtschaftliche Leistungsfähigkeit des Betriebes. Wird z. B. zu viel Futter zugeführt, verschlechtert sich die Wasserqualität, wird zu wenig Futter zugeführt, wird das Wachstum der Tiere gehemmt. Das Zusammenfügen aller Parameter der Anlage mit manuell erhobenen Daten ist ein erster Schritt in die Digitalisierung der Garnelenaufzucht.

Einsatz des IoT-Piloten zur Digitalisierung der Aquakulturanlage

Für den Betrieb einer Aquakulturanlage sind zahlreiche Parameter relevant. Die vor Ort installierte SPS liefert Informationen über den Betrieb einzelner Becken und allgemeine Regelungsparameter. Die Übertragung erfolgt dabei zeitgesteuert mittels MQTT von der SPS Schnittstelle zur Platform. Diese Werte werden durch manuelle Proben ergänzt. Die manuellen Daten können über eine für diese Anwendung konzipierte App direkt in die Datenbank des IoT-Piloten gespeichert werden.

Die bereits gesammelten Daten werden durch neue Sensoren und smarte Komponenten erweitert. So wird beispielsweise eine Unterwasserkamera eingesetzt, um die Garnelen visuell zu erfassen und durch Methoden des maschinellen Lernens Zählimpulse und Größenschätzungen zu generieren. Mehr Informationen zu diesem Thema können diesem Blogbeitrag entnommen werden.

Visualisierung der Daten durch den IoT-Piloten

Alle gesammelten Daten werden durch die Komponenten des IoT-Piloten in individuell erstellten Dashboards visualisiert. Die Visualisierung stellt den ersten Schritt der Entscheidungsunterstützung dar. Durch eine übersichtliche Visualisierung der Daten ist es dem Betreiber der Anlage möglich, Fehler direkt zu erkennen und dadurch Dysregulationen zu verhindern. Zudem gibt es die Möglichkeit, diese Fehler zu definieren und einen Alarm einzustellen, sobald ein Fehler im System auftritt. Die folgende Abbildung zeigt einen Ausschnitt der Visualisierung.

Die Visualisierung der Daten und die Einrichtung von Schwellwerten und Fehlermeldungen wurde mit Grafana realisiert. Bei der optimalen Einrichtung und Gestalung Ihres anwenderfreundlichen Grafana Dashboards stehen wir Ihnen im Rahmen unseres Angebotes selbtsverständlich ebenfalls zur Verfügung.

Dieses Projekt wurde im Rahmen des europäischen Projektes Digital Innovation Hubs for Cyber-Physical Systems (DIH4CPS) durchgeführt. Die Fördernummer lautet 872548.