Intelligente Lösungen für Nachhaltigkeit

Das vor fast zwei Jahren gegründete iHelm von Cetasolist eine intelligente digitale Analyseplattform zur Energieoptimierung für kleine und mittlere Schiffe. Die Inspiration für iHelm begann, als der Gründer und CEO Ethan Faghani Chefingenieur für Automatisierung und KI bei Volvo Penta war. Faghani untersuchte, wie Volvo Penta den Kraftstoffverbrauch von Schiffen verbessern könnte, und er und sein Team untersuchten ein Schiff in Schwedens zweitgrößter Stadt, Göteborg.

"Das Schiff, das wir untersuchten, fuhr normal hin und her, und wir erwarteten, dass der Kraftstoffverbrauch immer gleich sein würde, d. h., wenn man täglich dieselbe Strecke zurücklegt, würde man jedes Mal mehr oder weniger dieselbe Menge an Kraftstoff verbrauchen", erklärt Ethan Faghani. "Wir sahen jedoch, dass der Verbrauch um etwa 60 % schwankte, was ziemlich hoch ist, wenn man es mit einem Auto vergleicht, das jeden Tag die gleiche Strecke fährt und in einem Monat 100 Liter Benzin verbraucht und im nächsten Monat 160 Liter - das ist ein großer Unterschied, den wir nicht erwartet hatten.

"Wir untersuchten, was die Ursache für die Schwankungen sein könnte: unterschiedliche Fahrer, unterschiedliche Fahrgewohnheiten, selbst ein Kapitän könnte jeden Tag anders fahren, oder das Wetter könnte anders sein und so weiter. Er dachte, wenn man ein KI-System hätte, das versteht, wie die Dinge funktionieren, und dann ein Energiemodell erstellt, könnte die KI dem Kapitän helfen, wie er von Punkt A nach Punkt B kommt.

Das war der Ausgangspunkt, aber im Laufe der Zeit stellten Faghani und sein Team fest, dass die Besitzer einfach eine Ladung Treibstoff kauften und diese in einem Zeitraum von etwa drei Monaten verbrauchten, aber sie hatten kein genaues Auge auf den Treibstoffverbrauch und wussten nicht, warum es diese Schwankungen gab.

"Die Treibstoffkosten steigen. Wenn man also einem Unternehmen sagt, dass es durch Treibstoffeinsparungen auch Geld spart, wird es sehr zufrieden sein. Aber es gibt auch viele neue Vorschriften in Bezug auf die Umwelt und den Klimawandel, und unsere Lösung hilft ihnen, sowohl die bestehenden als auch die künftigen Vorschriften einzuhalten. Wenn wir mit unseren Kunden sprechen, stellen wir fest, dass sie alle etwas tun und die Vorschriften recht einfach akzeptiert wurden, aber es kann komplex sein, sie einzuhalten - wir helfen ihnen dabei."

Wie es funktioniert

iHelm misst in erster Linie das GPS und den Energieverbrauch. Wenn man diese beiden Dinge hat, kann man verstehen, wie viel Energie in der Vergangenheit verbraucht wurde, und sie auf die Zukunft anwenden. Wenn Sie z. B. jeden Tag dieselbe Strecke von der Arbeit nach Hause fahren, stehen tonnenweise Daten zur Verfügung - einige davon sind gut, andere schlecht -, aber diese Daten können helfen zu verstehen, welche Gewohnheiten oder Verhaltensweisen Ihren Kraftstoffverbrauch beeinflussen, wobei auch andere Faktoren wie Straßenbedingungen und Wetter berücksichtigt werden.

"Wir wenden dieselbe Denkweise auf Schiffe auf dem Meer an", sagt Ethan Faghani. "Wir nehmen die besten Reisedaten, betrachten diese Daten und die Gewohnheiten des Kapitäns, z. B. schnelles oder langsames Anfahren, und kombinieren sie mit anderen Daten wie Wetter, Bedingungen, Strömungen usw. So erhalten wir ein Bild des optimalen Verhaltens und der Route. Bei Schiffen ist die Geschwindigkeitskontrolle sehr wichtig, so dass wir dem Kapitän sagen können, wann er schneller fahren soll, wann er langsamer fahren soll, wann er eine andere Route nehmen soll usw., um einen optimalen Kraftstoffverbrauch zu erzielen. Wir versuchen, ihnen zu helfen, indem wir uns auf ihr Verhalten in der Vergangenheit stützen.

iHelm berücksichtigt auch andere wichtige Faktoren wie Geschwindigkeit, Zeitplan (wann man ankommen will), Gewicht der Ladung, Gegen- oder Rückenwind - all diese Faktoren tragen dazu bei, wie viel Kraftstoff verbraucht wird.

Der Markt

Auf dem Markt gibt es zwei verschiedene Lösungen: Die eine ist für große Schiffe gedacht und ist eine große, komplexe Lösung mit vielen Sensoren. Die iHelm-Lösung von Cetasol kompensiert die geringere Anzahl von Sensoren durch Datenverarbeitung und Modellierung, was einen hohen Entwicklungsaufwand erfordert, aber die Kosten für die Kunden sind letztendlich sehr gering.

"Für kleinere oder mittelgroße Schiffe, wo wir uns positionieren, gibt es eine Lücke in der Visualisierung, so dass wir versuchen, den Betreiber und den Eigentümer zu leiten, anstatt nur einen Haufen Daten zu erfassen, und wenn wir wirklich skalieren, wird es für den Massenmarkt geeignet sein", sagt Ethan Faghani. "Wenn man eine Lösung hat, die modellieren kann, braucht man nicht jedes Schiff zu verfolgen - man kann die Erkenntnisse von einem Schiff auf viele übertragen, was diese Lösung so einfach macht. Und für das Unternehmen, das unsere Lösung kauft, sind die anfänglichen Kosten für die Anschaffung von iHelm nicht so hoch, und der Nutzen für den Endkunden ist deutlich höher als bei den aktuellen Lösungen auf dem Markt - und dennoch spart es durch die Lösung eine Menge Geld und kann seine Investition innerhalb von sechs Monaten wieder hereinholen - das ist das Beste aus beiden Welten!"

IoT & Daten

Jeden Monat werden etwa 1-5 Gigabyte an Daten verbraucht. Faghani sagt, dass es manchmal eine Verbindung gibt und manchmal nicht, aber das bedeutet nicht, dass keine Daten gesammelt werden können. Sie werden gesammelt und dann gesendet, wenn eine Verbindung verfügbar ist.

Im Gegensatz zu anderen Lösungen auf dem Markt, die auf schwerfälligen Sensorsystemen basieren, verwendet iHelm nicht eine Vielzahl von Sensoren. Stattdessen sammelt iHelm so viele Daten wie möglich von wenigen bereits vorhandenen Sensoren, anstatt eine geringe Datenmenge von vielen Sensoren zu erfassen.

"Wir tun dies, weil wir zu dem Schluss gekommen sind, dass die Kosten hoch sein können. Anstatt in Hardware zu investieren, versuchen wir, die richtigen Daten von weniger Sensoren zu sammeln", erklärt Ethan Faghani. "Wir schließen einen Sensor auf der Brücke des Schiffes über GPS an, filtern die Daten und zeigen dem Kapitän über die Cloud eine Anzeige oder ein Dashboard, so dass er oder sie diese Informationen für eine optimale Leistung nutzen kann.

"Die Grundlage unseres Designs ist es, die Informationen leicht verständlich zu machen. Wir versuchen also, die Informationen sehr einfach zu halten, indem wir die zu fahrende Geschwindigkeit, die Route und andere relevante Informationen angeben. Wir nehmen den komplizierten Teil im Hintergrund und filtern ihn für den Kapitän auf eine einfache und leicht verständliche Weise. Wir lassen sie ihre Arbeit machen, während wir unsere machen. Ein kompliziertes oder komplexes technisches Verständnis ist nicht erforderlich, wenn es um den Endbenutzer geht, was viele Leute zu Beginn überrascht hat. Was wir tun, ist komplex, aber die Lösung selbst ist für den Endbenutzer nicht komplex - sie ist einfach zu bedienen und leicht zu verstehen, was entscheidend ist - der Kapitän muss sich auf seine Aufgabe konzentrieren. Das Backend ist also so komplex wie möglich, während das Frontend recht einfach und vereinfacht ist."

Cetasol verwendet 2CONTROL (Cisco IoT Control Center) zur Verwaltung von iHelm, um die verschiedenen Schiffe, die unterschiedlichen Datenmengen, die gesendet werden, die zu behebenden Probleme usw. zu überwachen.

"Wir stehen noch am Anfang unserer Reise und sehen uns daher nur die grundlegenden Dinge an, aber wenn wir skalieren, wird uns die Funktionalität von 2CONTROL dabei helfen, leichter zu skalieren und gleichzeitig die Kontrolle über unsere Bereitstellung zu behalten."

Warum Tele2 IoT?

"Wir haben eine wirklich gute Vertriebsleiterin in unserem Team, die von einem anderen IoT-Unternehmen kam und uns beim Mittagessen fragte, warum wir uns für Tele2 IoT entschieden haben", erklärt Ethan Faghani. "Das liegt in der Natur von Startup-Unternehmen. Wir wachsen, wir wissen nicht, wo wir in 20 Jahren sein werden, also wollten wir mit einem Unternehmen arbeiten, das diese Startup-Mentalität versteht und mit uns wachsen kann. "

"Außerdem wollen wir mit einem Betreiber zusammenarbeiten, der uns das bieten kann, was wir jetzt brauchen, und der uns auch das bieten kann, was wir brauchen, wenn wir expandieren. Große Unternehmen sind nicht immer bereit, mit Start-ups zusammenzuarbeiten oder unsere Bedürfnisse zu verstehen. Tele2 IoT ist anders."

Die Zukunft

Das Ziel von Cetasol ist die Massenvermarktung von iHelm. Grundlage der Technologie ist die Erfassung einer Vielzahl von Daten und Positionsdaten sowie das Verständnis von Schwankungen und deren Auswirkungen auf den Energieverbrauch, so dass sie problemlos auf Autos oder andere Fahrzeuge angewendet werden könnte.

"Die Herausforderung besteht darin, dass es bei Autos und anderen Fahrzeugen so viele Unterschiede gibt, dass es mehr Zeit in Anspruch nehmen würde, das Modell zu entwickeln, aber es ist sicherlich machbar. Aber im Moment konzentrieren wir uns auf Vorzeigekunden vor allem in Europa, während wir die Technologie auch auf Schiffen wie Passagier- und Frachtschiffen ausprobieren."