Über die Realität hinaus: Der nächste Schritt bei der Arbeit mit digitalen Daten realer Umgebungen

Autor: Monica Miller Rodgers

Am 12. Juni hielt Hexagon‘s Geosystems President Jürgen Dold seine Keynote Über die Realität hinaus: Der nächste Schritt bei der Arbeit mit digitalen Daten realer Umgebungen auf der HxGN LIVE, der jährlichen internationalen Konferenz von Hexagon, im Venetian Ballroom in Las Vegas (US-Bundesstaat Nevada).

In seiner Rede ging Dold den grenzenlosen Möglichkeiten zum Einsatz digitaler Daten auf den Grund. Dabei stellte er Ideen und Case Studies zur Digitalisierung des gesamten Planeten vor und bot Ausblicke auf eine neue Welt, in der alle Elemente maschinenlesbar und durch Algorithmen auswertbar sind.

Manchmal werden Träume wahr

Zum Einstieg in seine Keynote wählte Dold das bekannte Zitat von Walt Disney als Aufhänger, um über Inspiration zu sprechen: Woher kommt Inspiration? Wie kann aus einer Inspiration Realität werden? Was ist möglich?

If you can dream it, you can do it.
-Walt Disney

Als Beispiele führte er Leonardo DaVincis Traum vom Fliegen und das Ziel der NASA, auf dem Mond zu landen, an.

„Bei Geosystems habe ich das Glück, mit einer ganzen Reihe von Träumern zusammenzuarbeiten, die nicht nur den Status quo hinterfragen, sondern auch Träume wahr werden lassen“, so Dold begeistert.

Über Kartierung hinaus

Durch die tiefgreifenden technologischen Veränderungen bei der Kartierung aus der Luft werden digitale Realitäten in 5D nicht nur möglich, sondern zunehmend für jedermann verfügbar. Dold illustrierte diese Aussage an einem historischen Zeitstrahl, in dem sich die Entwicklung von Film- zu Digitalkameras und von analogen Fotoplatten zu Pixeln vollzog.

„Diese Transformation erlaubt es uns, in völlig neuen Dimensionen und Größenordnungen zu denken“, meinte Dold. „Datensätze haben die Welt erobert und fördern nicht nur ständig steigende Automatisierungsgrade, sondern auch neue Geschäftsmodelle, indem sie die Möglichkeit zur Erweiterung der Informationsökosysteme bieten.“

Als Beispiel dafür führte Dold das HxGN Content Program an, das mit einem Abonnement für hochwertige Luftbilddaten durch Content as a Service (CaaS) einen Beitrag zur wachsenden Sharing Economy leistet. Dold nannte drei Gründe für diese Transformation:

1. Genaue, hochaufgelöste und laufend aktualisierte Daten, die auf bestimmte Anforderungen zugeschnitten sind
2. Online-Streaming für verbesserten Zugang
3. Leistbarkeit des Diensts durch Geschäftsmodelle der Sharing Economy

In Zukunft sollen die Luftbilddaten aus dem HxGN Content Program Start-ups zur Verfügung gestellt werden, um ihre auf künstlicher Intelligenz (AI) basierenden Algorithmen weiterzuentwickeln und zu testen. Der eigentliche Kartierungsvorgang erzielt einen Mehrwert für Anwendungen wie autonome Fahrzeuge und freie Parkplätze in Städten durch hochauflösende digitale 3D-Modelle.

„Noch wissen wir nicht, wohin uns der Einsatz von AI führt, aber wir sind überzeugt, dass höher aufgelöste Daten mit zunehmend leistungsfähigeren Algorithmen für schnellere und genauere Ergebnisse sorgen werden“, so Dold.

„Kartierungsprozesse bergen ein ungeheures Automatisierungspotenzial“, versprach Dold, und demonstrierte diese These anhand von mittels Sensorfusion generierten Datensätzen von Las Vegas, Seattle und Luzern. Die realistischen Fly-through-Ansichten der Städte wurden mit dem Leica CityMapper erfasst, der LiDAR- und Imaging-Technologie für detaillierte Darstellungen urbaner Landschaften bis hin zur exakten Abbildung von Bäumen kombiniert. Außerdem wurde das Leitungsnetz unterhalb der Straßen mit Bodenradartechnologie sichtbar gemacht.

Über Bergbau hinaus

Nach der Vogelperspektive auf die Städte widmete sich Dold den Technologien, mit denen die Sicherheit in den Tiefen von Minen auf der ganzen Welt verbessert werden kann. Durch die Digitalisierung wird der Betrieb von Minen zuverlässiger, effektiver und effizienter. Auf der Basis von über 50 Jahren Erfahrung im Bergbau hat Geosystems digitale Lösungen entwickelt, um die Branche erfolgreicher und sicherer zu machen.

Eine dieser Lösungen – das HxGN MineProtect Operator Alertness System Light Vehicle (OAS-LV) – feierte live auf der Bühne Premiere. Dabei schilderte Dold die Hintergründe für die Entwicklung dieser neuen Technologie zur Erhöhung der Sicherheit. Denn Tatsache ist, dass 65 Prozent aller Unfälle im Tagebau auf Müdigkeit zurückzuführen sind. Das OAS-LV überwacht, ob die Augen des Fahrers offen sind, und löst – wenn Anzeichen für Müdigkeit entdeckt werden – in Echtzeit sowohl in der Kabine als auch im Kontrollraum einen Alarm aus. Durch die Digitalisierung und Auswertung des Gesichts des Fahrers können die Daten in ein IoTUmfeld (Internet of Things) mit positionsbasierten Informationen eingespeist werden, was müdigkeitsbedingte Unfälle um 85 Prozent verringert.

„Das OAS-LV ist das perfekte Beispiel dafür, was gemeint ist, wenn wir sagen, wir wollen die Welt maschinenlesbar machen und durch Auswertungen kritische Informationen generieren, um Leben zu retten und Kosten zu sparen“, erklärt Dold. „Jede Mine sollte effizient arbeiten, und genau das ist es, was wir durch unsere digitalen Lösungen erreichen wollen. Zudem erhöhen wir die Sicherheit entscheidend.“

Über Hoch- und Tiefbau hinaus

Nach Ausflügen in die Luft und unter die Erde kehrte Dold mit den Themen Bauindustrie und Ökosysteme von Gebäuden wieder auf den Boden der Tatsachen zurück. Auch dieser bislang eher stiefmütterlich behandelten Branche kann mit digitalen Lösungen für den kompletten Lebenszyklus eines Gebäudes neues Leben eingehaucht werden.

„Hoch- und Tiefbau sind keine Ein-Mann-Jobs“, so Dold. „Es geht nicht um die Digitalisierung der Mitarbeiter, sondern vielmehr des gesamten Prozesses, der Perfektion und Effizienz für ein Projekt bringt.“

Anschließend stellte Dold eine Reihe von neuen Technologien vor, die den ganzen Gebäudelebenszyklus von der Planung bis zur Sanierung umfassen. Dabei begann er in der Planungsphase mit den Leitungsortungslösungen Leica DSX und IDS GeoRadar Opera Duo. Mithilfe von Bodenradartechnologie machen diese beiden Systeme das Unsichtbare sichtbar. Durch eine Vielzahl von kombinierbaren Softwareoptionen werden Sicherheit und Effizienz erhöht, wenn Bau- und Leitungsexperten Versorgungsleitungen unterhalb der Erdoberfläche präzise lokalisieren und gezielt umgehen können.

Als nächsten Schritt in der Bauphase präsentierte Dold das Leica iCON iCT30-Absteckwerkzeug, das eine nahtlose Schnittstelle zwischen Plan und Realität schafft. Die einzigartige Technologie zeichnet den Weg für die Baufachleute vor und verhindert so Fehler und spart Zeit.

In der Inbetriebnahmephase kann das Bildmaterial von Multivista mithilfe des Leica BLK3D integriert werden. Die Dokumentation des Baufortschritts durch diese kombinierten Technologien erhöht das Bewusstsein dafür, wie wichtig es ist, dass sich Bauverantwortliche und Handwerker jederzeit über die Entwicklungen vor Ort im Klaren sind.

Für Sanierungsaufgaben erlaubt der C-thrue Betonscanner die Suche nach Kabeln, Armierungseisen und anderen potenziellen Hindernissen in Wänden. Dabei verwandelt der C-thrue die Innenseiten von Wänden mittels Augmented Reality (AR) in digitale Modelle.

Zum Schluss – für die Betriebsphase – stellte Dold eines der beiden neuesten Mitglieder der beliebten Leica BLK-Familie vor: Der neue Leica BLK247 ist eine autonome Überwachungslösung zur Herstellung der Maschinenlesbarkeit und Auswertbarkeit von Gebäuden mit dem Ziel, das Informationsökosystem bei der Gebäudeverwaltung zu erweitern. Mit seiner auf kontinuierlichem Edge Computing basierenden Fähigkeit zur Erfassung der Realität in 3D bietet der BLK247 räumliche Erkennung inner- und außerhalb von Gebäuden. Weitere Anwendungsgebiete für diese neue digitale Lösung, die z. B. erkennt, wenn Objekte bewegt oder zurückgelassen werden, sind öffentliche Sicherheit und Smart Manufacturing.

„Solche Geräte sind erst der Anfang einer spannenden Reise“, versprach Dold. „Und wir können es kaum erwarten, ihre Anwendungsmöglichkeiten auszuweiten und mit ihnen in neue, bislang unerschlossene Informationsökosysteme vorzudringen. Wir sehen spannenden Zeiten entgegen!“

Über Vermessung hinaus

Im Jahr 2019 begeht Geosystems sein 200-jähriges Jubiläum als Anbieter von Vermessungssystemen. Von den Anfängen der Firma Kern 1819 über die Gründung von Wild Heerbrugg 1921 bis zur Schaffung von Leica Geosystems 1990 und die Übernahme 2005 durch Hexagon hat das Unternehmen die Welt der Vermessung mit seinen Innovationen wieder und wieder revolutioniert.

„Unser heutiges Produktportfolio repräsentiert ein umfassendes Angebot an komplett integrierten Vermessungslösungen, die Daten sinnvoll einsetzen“, so Dold, bevor er erläuterte, wie die Leica Infinity Software alle Geosystems-Vermessungslösungen vom Feld bis zum Büro nahtlos verbindet. Die Benutzer sind so in der Lage, ihr herkömmliches Angebot an präzisen Vermessungsleistungen um modernste Technologien zur Erfassung der Realität basierend auf Sensorkombinationen aus Totalstationen, Laserscannern und Imaging-Systemen zu erweitern.

Nach einem kurzen Rückblick auf die für Geosystems so typische Fusion von Technologien wie LiDAR und Imaging, Laserscanning und Distanzmessung oder tragbarer und simultaner Lokalisierungs- und Kartierungstechnologie (SLAM) enthüllte Dold schließlich das zweite neue Mitglied der BLK-Familie: Wie durch Magie schwebte der Handheld Imaging Laser Scanner Leica BLK2GO auf die Bühne – anfangs nur erkennbar durch sein charakteristisches grünes Lichtband.

„Mit dem BLK2GO erfüllen wir uns den Traum von der mobilen Erfassung der Realität“, schwärmte Dold. „Ist dieses Gerät nicht ein Kunstwerk? Ein Meisterstück unserer Ingenieure und Designer, randvoll mit neuester Technologie, dessen elegantes Äußeres in unserer Branche seinesgleichen sucht.“

Der Leica BLK2GO kombiniert vier Schlüsselelemente in einem Instrument:

1. Sensorfusion
2. Mobilität
3. Simultane Lokalisierung und Kartierung (SLAM)
4. Auf Einfachheit basierendes Design

Durch die Kombination von Technologien wie visueller Inertialnavigation mit LiDAR-basierter Navigation orientiert sich der BLK2GO selbst, während er durch schwierigste Umgebungen bewegt wird, um eine 3D-Karte zu erstellen. Dieses Gerät unterstützt die weitere Demokratisierung der Erfassung der Realität, damit noch mehr professionelle Benutzer ihre Umgebungen digitalisieren und maschinenlesbar machen können, um die Daten fantasievoll für unterschiedlichste Anwendungen einzusetzen.

Über die Realität hinaus

Dold schloss den Kreis, indem er zu Disneys berühmtem Zitat zurückkehrte und die Teilnehmer aufforderte, sich inspirieren zu lassen und die Grenzen des Möglichen zu sprengen, um das Unmögliche zu erreichen. Wenn die Welt maschinenlesbar wird und mit Algorithmen ausgewertet werden kann, wird sich das Potenzial von Tausenden neuer Unternehmen und Millionen neuer Ideen entfalten.

„Wir haben Möglichkeiten gefunden, Grenzen zu überwinden und die Realität von heute zugunsten einer völlig neuen Realität hinter uns zu lassen“, erklärt Dold. „Träumen Sie davon, wie Sie digitale Realitäten in Ihrem Unternehmen Wirklichkeit werden lassen können. Und vergessen Sie nicht: If you can dream it, you can do it!“