Public Safety

Die Einführung des Digitalfunks in Deutschland ist ein wichtiger Bestandteil um einen ordnungsgemäßen Ablauf im Bereich der öffentlichen Sicherheit zu gewähren. In den vergangenen Jahren wurde eine komplett neue Infrastruktur geschaffen, die eine sichere, behördenübergreifende (Polizei, Rettung, Feuerwehr) Kommunikation ermöglicht. Um den ausfallsicheren Betrieb dieser Infrastruktur zu gewährleisten wurde in Bayern eine moderne Servicestelle für den Digitalfunk realisiert. Diese stellt den rund um die Uhr Funkbetrieb für bis zu 130.000 Endgeräte, der Leitstellen und Notrufzentralen sicher.

Die Realisierung dieses Mammutprojektes wird bereits seit mehreren Jahren durch die team unterstützt und dabei gelang es gemeinsam mit dem Auftraggeber, der Autorisierten Stelle Bayern, ein hohes Maß an Innovationspotential und einen Mehrwert für die Nutzer des Digitalfunks zu entwickeln.

In dem breitgefächerten Aufgabenspektrum leistet die team professionelle Beratung in den Bereichen Organisationsberatung, Projekt- und Qualitätsmanagement, Facilitymanagement und IT- Servicemanagement. Konkret sind unsere praxiserfahrenen Consultants in den nachstehend aufgeführten Kompetenzfeldern höchst motiviert tätig:

• Stakeholder Management und Organisationsaufbau bzw. –Weiterentwicklung im Umfeld der Feuerwehren, Rettungsdienste und dem Katastrophenschutz in Bayern
• Projekt Management u.a. bei der Projektierung, Einführung und Betriebsüberführung eines modernen, sicheren, vernetzten und zentral betriebenen Endgeräte Update Systems mit regionalen Systemkomponenten
• Marktanalysen und Bewertungen zu Entscheidungsvorlagen für die Beschaffung von Endgeräten und Systemtechnik
• Lieferanten Management mit den Herstellern von Integrierten Leitstellen, Funkendgeräten und Support Systemen
• Facility Management der Funkstandorte zur Sicherstellung einer hochverfügbaren Standortinfrastruktur
• Machbarkeitsstudien im Rahmen der Planung von Optimierungsmaßnahmen und Objektversorgunganlagen
• Beratung, Coaching und Training in der Gremienarbeit, in Projekt- oder Prozess Workshops und bei der Einführung neuer Systeme
• Beratungsleistung in Ausschreibungen des Freistaat Bayern in der Beschaffung
• Applikationsentwicklung und –Optimierung mit georeferenzierte Datenerfassung und Systemübergreifender Datenmigration
• Rollout Management der Systeminfrastruktur für die Endgeräte Programmierung
• ITIL konforme Prozess Implementierung und Best Practice Umsetzung insbesondere im Incident-, Problem-, Change Management mit permanenten Fokus auf die Ende-zu-Ende Wertschöpfungskette

Videoüberwachung hilft Ereignisse aus geografisch verteilten Örtlichkeiten in Zentralen einschätzen und behandeln zu können, und bildet dafür kritischen Szenen in der Welt (3D) mittels Kameras und digitaler Übertragung als Bilder (2D) auf Monitoren und Bildwänden ab.

Die Planung von Kamera-Positionen für neu zu überwachende Szenen z.B. aus “kritischen Infrastrukturen” wie Flughäfen, Autobahnen, Bahnhöfen wird heute überwiegend auf Basis von zweidimensionalen Plänen gemacht. Bei bestehenden Szenen kommen manchmal optische Geräte zum Einsatz, welche ein Gefühl für das Bild einer Kamera bei einer bestimmten Positionierung im Raum und mit bestimmter Brennweite der Optik vermitteln. Bei erst in Planung befindlichen Szenen (z.B. bei Gebäuden) ist dieser Zugang nicht möglich, und häufig verlassen sich Anwender auf die 2D-Planung anhand von Grundrissen und Deckenspiegeln. Moderne Architektur-Planungen beinhalten allerdings immer häufiger auch 3D-Modelle und -Visualisierungen.

Darauf aufbauend können wir die Abbildungen möglicher Überwachungs-Kameras dieser (künstlichen) 3D-Szenen zu 2D-Bildern in einer Simulation nachbilden, und damit schon bei der Planung die genaue Positionierung sowie Brennweiten für spätere Nutzer an deren spezifischen Bedürfnisse anpassen.

Der Vision einer “virtuellen” Zentrale, in der spätere Nutzer den Eindruck der Überwachungskameras realitätsnah erleben können, noch bevor ein einziges der zu überwachenden Gebäude errichtet wurde, oder eine einzige Kamera montiert wurde, ist team damit einen – für unsere Kunden nützlichen – Schritt näher gekommen.

Mit Daten zu Information und Wissen. Unglaubliche Mengen an Daten werden jeden Tag weltweit erzeugt. Expertinnen und Experten sprechen von einem Datenvolumen von 100-200 Zettabytes im Jahr 2025. Vor allem Unternehmen sammeln fleißig Daten – über ihre Geschäftsprozesse, über ihre Produktionsanlagen und über ihre Kundinnen und Kunden.

Aktuelle Technologien, wie beispielsweise das Internet-of-Things (IoT), haben einen großen Anteil am massiven Datenwachstum. Während Daten wertvolle Ressourcen mit großem Potential darstellen, werden diese oft nicht zu Informationen und weiter zu Wissen verarbeitet. Sie bleiben damit größtenteils ungenützt – doch dabei bieten sie Chancen abseits des automatisierten Marketings. In Zukunft Big Data? In diesem Zusammenhang führt kein Weg am Schlagwort Big Data vorbei – charakterisiert durch die fünf Vs (1) Volume, (2) Variety, (3) Velocity, (4) Veracity, und (5) Value. Big Data ist auch ein Auslöser für den allgegenwärtigen Hype um Künstliche Intelligenz, da manuelle Verarbeitung dieser Datenmengen nur sehr schwer bis überhaupt nicht möglich ist. Mithilfe unterschiedlicher Methoden und Algorithmen „lernen“ Maschinen, die Daten zu analysieren und interpretieren. Schließlich sollen sie die menschliche Sprache verstehen, Personen in Videos erkennen, ein defektes Gerät vorhersagen oder Entscheidungen treffen, um bei Routinetätigkeiten eine Effizienzsteigerung zu erzielen.

Deep Learning: Eintauchen ins maschinelle Lernen Vor allem Deep Learning – eine Methode des Maschinellen Lernens basierend auf künstliche neuronale Netze – liefert bedeutende Ergebnisse in den verschiedensten Anwendungsbereichen. Dazu gehören autonome Systeme im Bereich Transport, Bilddatenanalyse im Bereich Medizin oder auch die Erkennung von Cyber-Attacken im Bereich IT-Security. Das erfolgt vor allem unter der Verwendung großer Datenmengen, die nun auch in Massen zur Verfügung stehen. Während meines Informatikstudiums habe ich mich vermehrt mit Intelligenten Informationssystemen, Data Science und genannten Technologien beschäftigt. Zwei Projekte bzw. Anwendungsbereiche zeigen, wie vielfältig Künstliche Intelligenz genutzt werden kann.

1.    Im Katastrophenfall: KI In meiner Masterarbeit befasste ich mich mit der automatisierten, auf maschinellem Lernen basierenden, Klassifizierung von Social-Media-Daten im Katastrophenfall (z.B. Erdbeben, Waldbrände). Konkret wurde eine Methode entwickelt, die Twitter-Nachrichten von Usern vor-Ort, primär basierend auf den textuellen Inhalt, in informative und nicht informative Nachrichten klassifiziert. Diese Informationen sollen im Speziellen Einsatzkräften und Behörden als zusätzliche Informationsquelle für das Katastrophenmanagement dienen.

2. Mit Sicherheit intelligent: Semantische Technologien Aktuell beschäftige ich mich im Rahmen eines FFG unterstützten Forschungsprojektes und meiner Dissertation auch mit semantischen Technologien, wie beispielsweise Ontologien für die digitale und formale Repräsentation von Wissen. In Kombination mit datengetriebenen Ansätzen des maschinellen Lernens soll eine „intelligentere“ Überwachung von vernetzter kritischer Infrastruktur (z.B. Sensoren u. Aktoren) in industriellen Internet-of-Things Netzwerken ermöglicht werden.

Bei team kann ich den aktuellen Forschungsstand zu diesen spannenden Themen bestmöglich im Bereich Public Transport/ Rail einbringen.

Innerhalb der EU wird die Nutzung kommerzieller 5G-Netze für Public Protection and Disaster Relief (PPDR) bereits untersucht. Worin könnten hier Synergien und Anwendungsfälle bei Notfall- und Katastrophenszenarien entstehen? Passend zum „Europäischen Tag des Notrufs“ am 11.2. widmet sich unser Blog diesem Thema.  

Leistungsfähige Netze erlauben neuartige Anwendungen Zukünftige 5G-Netze versprechen eine durchgängig verbesserte Versorgung für private Endkunden. Diese profitieren von einer erhöhten Übertragungsgeschwindigkeit, Latenz und Zuverlässigkeit. Auch die Kommunikation von Behörden kann im Notfall und bei Katastrophen durch 5G grundlegend verbessert werden. Ursache hierfür sind neuartige Konzepte in der Netzarchitektur, die eine anwendungsorientierte Netz-Sicht ermöglichen. Dadurch können 5G-Netze wesentliche Vorteile in diesen Einsatzszenarien bieten.

Erhöhte Flexibilität durch dynamische Netzstruktur Das Konzept des Network Slicings erlaubt es Netzbetreibern, die verfügbare Datenrate und Latenz für bestimmte Nutzergruppen in einem geographisch definierten Bereich dynamisch anzupassen. Im Bedarfsfall wird zuverlässig eine Kommunikationsverbindung für Einsatzkräfte bereitgestellt, die den hohen Anforderungen genügt. Um Network Slicing zu realisieren, kommen hauptsächlich die Konzepte des Software-Defined Networking (SDN) und der Network Function Virtualization (NFV) zum Einsatz. Bei SDN handelt es sich um die Trennung und Abstraktion von Control Plane und Data Plane. Sie ermöglicht es, großflächig Virtualisierung einzusetzen. Diese wiederum ist für den Einsatz eines NFV unerlässlich, wodurch eine flexible Bereitstellung von Diensten über eine allgemein verfügbare Infrastruktur ermöglicht wird. Dadurch ergeben sich Chancen für potenzielle Notfall- und Katastrophenszenarien.

Anwendungen im medizinischen Notfallbereich In einem medizinischen Notfall kann sich das medizinische Personal vor Ort per Remote-Beratung durch Ton-, Daten- und Videoübertragung (unter anderem der Vitalwerte des Patienten) von einem Notarzt bzw. Spezialisten unterstützen lassen. Lokal vorhandene Expertise wird somit flächendeckend verfügbar und der Einsatz speziell geschulter Notärzte effizienter. Die Übertragung der entsprechenden Diagnose im Remote-Modus erleichtert aber auch die notfallmedizinische Versorgung im Krankenhaus. So können alle erforderlichen Vorbereitungen bereits vor Eintreffen des Krankenwagens im Zielspital kommuniziert und zeitliche Ressourcen bestmöglich genutzt werden. Die Kombination aus vergrößerter Datenrate, verringerter Latenzzeit und flexibler Netz-Architektur erlaubt durch 5G den zuverlässigen Einsatz fortschrittlicher Anwendungsfälle für die kritische Kommunikation über das öffentliche Mobilfunknetz.

Anwendungen im Katastrophenfall Der Schritt zur Virtualisierung des Netzes in 5G ermöglicht im Katastrophenfall – unter anderem durch Multi-access Edge Computing (MEC) – das schnelle Errichten eines lokalen Kommunikationsnetzes, auch wenn die Verbindung zum Core-Netz gestört ist. Dies ist insbesondere für ein koordiniertes Vorgehen anrückender Einsatzkräfte hilfreich. Des Weiteren können hier auch Drohnen – sogenannte Unmanned Arial Vehicles (UAVs) – zum Einsatz kommen, die je nach Bedarf einen lokalen Hotspot zur Verfügung stellen können und zusätzliche Informationen über die Lage vor Ort zur Verfügung stellen. Durch die flexible, dreidimensionale Positionierung kann die Übertragung fast durchgängig über eine aus Signalausbreitungssicht vorteilhafte Sichtverbindung für die Kommunikation zwischen Einsatzkräften, UAV und der Basisstation verwendet werden. Neben den ausgeführten Beispielen werden mit der fortschreitenden Entwicklung von IoT und drahtlosen Netzen weitere Anwendungen möglich. So kann die die Effizienz von Personal und Einsatzkräften in Notruf- und Katastrophenfällen weiter gesteigert werden.

Als team verbinden wir technische Expertise und planerische Erfahrung, um unseren Kunden maßgeschneiderte Lösungen zu bieten. Prioritär sind die Planung und der Betrieb eines verlässlichen, drahtlosen Funknetzes, das auch im Umfeld des Behördenfunks optimal eingesetzt werden kann.

* Der „Europäische Tag des Notrufs 112“ wurde in der EU flächendeckend eingeführt, um auf die internationale Notrufnummer 112 hinzuweisen. Diese einheitliche Nummer ist in allen EU Mitgliedsstaaten gültig und ermöglicht eine rasche Alarmierung von Einsatzkräften bei Notfällen und Katastrophen.