Zustandserfassung von Stromleitungen mit KI und Drohne

12.02.2021 – Die SmartDigital GmbH befliegt Stromfreileitungen mit Drohnen, um ihren Zustand analysieren zu können. Die dabei anfallenden Datenmengen werden mithilfe von FlashBlade von Pure Storage verwaltet.

Das österreichische Startup SmartDigital (Smart Digital Sales and Holding GmbH), ein Unternehmen, das sich auf UAVs und Fernerkundung, Digitalisierung, Big Data, Analytics und AI spezialisiert hat, will neue digitale Geschäftsmodelle rund um die Nutzung von Drohnen umsetzen. Dafür nutzt SmartDigital FlashBlade, die Unified Fast File and Object Storage-Plattform (UFFO) von Pure Storage, als zentralen Teil der IT-Infrastruktur sowie für Drohnenanwendungen und -dienste auf Basis von Bilddaten aus Drohnenflügen für Land- und Forstwirtschaft, Vermessung, Versicherungen, öffentliche Sicherheit und Katastrophenschutz, Sicherheitsdienstleister sowie Betreiber und Eigentümer von Infrastrukturen. Die dabei zum Einsatz kommenden Anwendungen und Algorithmen werden vorwiegend eigens von SmartDigital entwickelt. FlashBlade dient damit als leistungsfähiges Storage-System für die Bilddaten, die SmartDigital im Rahmen der Drohenüberflüge sammelt.

SmartDigital nutzt für die Bildbefliegung eigens entwickelte Tragflächendrohnen und Multicopter, die beim Tochterunternehmen Eurodragon gefertigt werden. Foto: Smart Digital Sales and Holding GmbH

SmartDigital nutzt außerdem selbst entwickelte Tragflächendrohnen und Multicopter, die von der SmartDigital-Tochter Eurodragon gefertigt werden. „Die High-End-Drohnen sind dabei mit Bilderfassungssystemen, speziellen Messgeräten, Lasersystemen sowie Spektral- und Thermalkameras ausgestattet und liefern auch bei schlechten Sichtverhältnissen hochauflösende Bilder“, erklärt Wolfgang Kalny, CTO bei SmartDigital. „Die Daten werden im Flug aufgezeichnet und zur späteren Auswertung ausgelesen.“ Ziel ist unter anderem die Auswertung von Umwelt- und Katastrophenszenarien, wie beispielsweise Lawinengefahr, sowie die Erfassung des Zustands von Stromleitung durch Mustererkennung mittels KI.

Ziel: Mehrwert-Lösungen, die automatisiert sind

„Unser Ziel ist es, Lösungen anzubieten, die einen Mehrwert für unsere Kunden haben und möglichst hoch automatisiert sind. Die Anwendungen reichen von der präzisen Erfassung des Zustands forst- und landwirtschaftlicher Nutzflächen über Defekte auf Baustellen und Verkehrswegen bis hin zu Verschleißerscheinungen an Stromnetzen“, führt CTO Kalny aus.

Die SmartDigital-Drohnen können bis zu 60 Minuten in der Luft verbleiben. Bild: Smart Digital Sales and Holding GmbH

Für die dabei notwendigen komplexen Bildauswertungen und Algorithmen ist eine hochperformante IT-Infrastruktur erforderlich. Neben dem internen Team kann SmartDigital auf ein Netzwerk von externen Fachleuten und verschiedenen Dienstleistern zurückgreifen. „Wir setzen FlashBlade schon seit dem ersten Tag ein – als erster Kunde in Österreich“, verrät Kalny. „Die hohe Performance von FlashBlade ist für die komplexe Auswertung der von den Drohnen aufgenommenen Daten erforderlich.“ Der Betrieb wird dabei vom Wiener Rechenzentrumsdienstleister WNT übernommen. Das selbstgesteuerte Speichersystem wird hingegen von einem SmartDigital-Mitarbeiter punktuell gewartet.

Anwendungsfall im Katastrophenmanagement

Ein möglicher Anwendungsfall der SmartDigital-Lösung besteht in der Analyse von Naturkatastrophen. Ist beispielsweise ein landwirtschaftliches Gebiet durch einen Sturm, eine Überschwemmung, eine Dürre oder einen Waldbrand beschädigt, können die SmartDigital-Drohnen Bilder und Daten aus der Luft sammeln, die wiederum von Versicherungen genutzt werden, um den Schaden präzise und schnell zu ermitteln. „Mit einem Drohnenüberflug erhält der Versicherungsgeber gesicherte Informationen über die Gesamtschadenssituation in sein Schadensabwicklungssystem. Das trägt dazu bei, dass Schadensfälle schneller und wahrheitsgetreu bearbeitet werden können. Davon profitieren letztendlich sowohl Versicherungsgeber als auch -nehmer“, führt der SmartDigital-CTO aus.

Voraussetzung dafür: ausreichend genaue Bilddaten. Um die Kunden damit versorgen zu können, zeichnen die Drohnen während des Flugs etwa 50 MB Bilddaten pro Sekunde auf. Ein Drohnenflug dauert in der Regel rund eine Stunde, das entspricht hochgerechnet etwa 180 GB Daten. Pro Jahr fallen somit bis zu 1 Petabyte an Bild- und Messdaten an. Einige der Algorithmen, zum Beispiel zur Erkennung von Schäden an Hochspannungsleitungen, entwickelt das Startup selbst. Dazu ist die Unterstützung eines leistungsfähigen Storage-Systems wie dem FlashBlade unumgänglich. „Zudem können auch eigenentwickelte Softwarelösungen mit einem speziellen Algorithmus zur Analyse der Vegetation in der Landwirtschaft für die Aussaat-, Bewässerungs- und Ernteplanung zum Einsatz gebracht werden“, so Kalny. Alle Entwicklungs- und Produktionsprozesse zur Analyse, Berechnung und Speicherung würden auf FlashBlade hocheffizient und schnell erfolgen.

Die Drohnenlösungen der SmartDigital kommunizieren via LTE mit der Bodenstation. Grafik: Smart Digital Sales and Holding GmbH

„Wir sind ein kleines Team und arbeiten in einer neuen Branche. Wir können es uns nicht leisten, dass sich ein Mitarbeiter stundenlang mit komplexer IT beschäftigt. Für uns muss alles schnell, einfach und mit minimalem Aufwand erledigt werden. Hinzu kommt die Einfachheit von Pure ins Spiel. Wir können uns daher auf unser Geschäftsmodell konzentrieren und agil bleiben, um neue Dienstleistungen schneller zu liefern und einfach zu skalieren“, betont Kalny. (jr)

www.smart-digital.at

www.purestorage.com

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