Künstliche Intelligenz für Gebäude
Videomanagementsystem vernetzt digitale Bauten
Künstliche Intelligenz (KI) gilt als Schlüsseltechnologie der kommenden Jahre für die Bereiche autonomes Fahren, Industrie 4.0 und Medizintechnik. Auch im Gebäudemanagement setzt man längst auf automatisierte Lösungen und smarte Technologien. Gebäude werden mit einer Vielzahl an Sensoren ausgestattet: von IP-Kameras über Feuer- und Rauchmelder, Thermostatregler und weiteren Überwachungssystemen bis hin zu biometrischen Lesegeräten für die Zutrittskontrolle. All diese IP-Geräte werden mit jeder Entwicklungsstufe immer intelligenter. Werden sie alle mittels Software vernetzt, entsteht ein intelligentes Gebäude.
Bild: Milestone SystemsAuch wenn also inzwischen sehr viel möglich ist: KI im Sinne selbstlernender Systeme ist in Deutschlands Gebäuden noch eher die Ausnahme. Länder wie die Vereinigten Arabischen Emirate und China mit ihren modernen Wolkenkratzern haben hier die Nase vorn.
Bild: Milestone Systems
Bild: Milestone Systems DEKI oder Gebäudeautomation?
Das selbsttätige Herabfahren von Sonnenschutzsystemen oder die IP-basierte Steuerung von Heizung oder Klimaanlage, abhängig von Tageszeit und Nutzung, sind Beispiele dafür, wie Gebäudeautomation heutzutage funktioniert. Es handelt sich dabei um Anwendungen, die in ihrem Grundprinzip nach einem simplen 'Wenn-dann'-Muster ablaufen: Wenn die Windstärke zunimmt, dann fahren alle Markisen automatisch ein. Eine Gebäudeautomation gibt einen besseren Gesamtüberblick über das Gebäude, weil sie Prozesse und Abläufe nach strengen Mustern regelt. KI-Lösungen gehen über diese Automation hinaus: Sie haben auf Basis einer großen Datenmenge gelernt, welche Maßnahmen ergriffen werden müssen. Diese Daten generiert das System vor allem aus kamerabasierten Überwachungstechniken. Mit einer Videomanagementsoftware, wie XProtect von Milestone Systems, kann eine nahezu unbegrenzte Anzahl Kameras, auch von verschiedenen Gebäuden und Standorten, zusammengeschaltet werden. Mit diesen Daten wird der Computer gefüttert und in einem Lernprozess entsteht KI: Durch selbstlernende Algorithmen begreift das System bestimmte Muster und Gesetzmäßigkeiten, verknüpft diese intelligent miteinander, erfasst Zusammenhänge, zieht daraus Rückschlüsse und trifft auf dieser Grundlage Vorhersagen. Die KI lernt also, was Bildinhalte normalerweise tun und bildet daraus Muster. Der Computer kann nun bestimmte Objekte identifizieren, Unregelmäßigkeiten erkennen oder Personen unterscheiden. Über eine Open-Platform arbeitet Milestone außerdem mit verschiedenen Partnern zusammen, die diese Daten mit weiteren Anwendungen verbinden. Daraus entstehen z.B. intelligente Lösungen, die sich mit Zutrittskontrollen oder Brandüberwachung befassen.
Bild: Milestone SystemsZutrittskontrolle intelligent gesteuert
Hier kann der Einsatz von KI im Gebäudemanagement besonders von Nutzen sein. Face Recognition und zuverlässige Kennzeichenerkennung (LPR) gewähren Zugang zu Gebäuden nur für Berechtigte: In vielen modernen Gebäuden ist dies bereits Realität. Doch die Möglichkeiten gehen weiter: Bewegt sich ein Besucher in einem sensiblen Gebäude unerlaubt in einem geschützten Bereich, wird ein Alarm im VMS ausgelöst. Die nächstgelegene Kamera fängt das Bild ein und sendet es an Sicherheitspersonal, das auf dem mobilen Device oder im Überwachungsraum prüfen kann, in welchem Kontext der Verstoß erfolgte. Der Operator muss dann entscheiden, ob es sich um eine Situation handelt, in der er Maßnahmen ergreifen muss. Die Anwendungsmöglichkeiten von KI beinhalten auch das gezielte Durchsuchen von Videoaufzeichnungen nach bestimmten Ereignissen. Mithilfe von Filtern können Programme die Datenflut regulieren, um nur definierte Daten zu erhalten, z.B. nach Menschen mit einem roten Koffer zu suchen. Viele Stunden Videomaterial können so in nur wenigen Minuten überprüft und Personen oder auch Fahrzeuge schnell lokalisiert und verfolgt werden. In Verbindung mit Videomanagementsystemen ist dadurch eine Einschätzung aller Aktivitäten in großen Gebäudekomplexen möglich - in Echtzeit oder über Aufzeichnungen. Technisch ist dies erst durch die Fortschritte in der Entwicklung von Grafikprozessorkarten (GPU) möglich geworden, die immense Datenmengen aus Kameraaufzeichnungen schnell und präzise strukturieren.
Bild: Milestone Systems DESmarte Gebäude erkennen Besucher
Besonders im infrastrukturellen Gebäudemanagement hat der Einsatz von KI Potenzial. Eine intelligente Gebäudetechnik kann sich auf die individuellen Bedürfnisse der Nutzer einstellen. Sie erkennt die Person schon beim Eintritt in das Gebäude mittels Gesichtserkennung und weiß, wohin diese als nächstes gehen wird und welche Vorlieben sie bezüglich Helligkeit und Temperatur am Arbeitsplatz hat. Ein intelligentes System erkennt ein Nummernschild bei der Einfahrt in die Tiefgarage, leitet zu einem freien Parkplatz, holt den Aufzug und programmiert den Ausstieg im richtigen Stockwerk.
Bild: Milestone Systems DEEnergetisches Gebäudemanagement und Brandschutz durch KI
Die Überwachung von Gebäudefunktionen mittels KI bringt einige Vorteile. Computerprogramme können automatisierte Abläufe wie das Einschalten der Sicherheitsbeleuchtung, Brandschutzmaßnahmen, die Fluchttürsteuerung oder Einbruchsmeldungen miteinander vernetzen. In Kombination mit der Auswertung von Kamerabildern kann die KI wieder auffällige Ereignisse detektieren und melden bzw. selbstständig Lösungen suchen. Infrarot-Netzwerk-Kameras innerhalb von Gebäuden senden Wärmebilder und können Bereiche eines Gebäudes identifizieren, in denen Wärme austritt. Energieeffizienz zeigt sich auch durch eine automatische Abschaltung von Klimaanlage und Beleuchtung: Sensoren erfassen, wenn eine Gruppe einen Tagungsraum verlässt und entsprechende Schritte einleiten. Videomanagementsysteme können außerdem Systemwarnungen durch visuelle Echtzeiteindrücke verifizieren: Steigt die Temperatur im Serverraum, weil ein Server ungewöhnlich heiß läuft? Oder gibt es ein kleines Feuer, das sofort gelöscht werden muss? Die KI muss hier lernen, logische Zusammenhänge zu erstellen und mit entsprechenden Maßnahmen in allen vernetzten Systemen zu reagieren. Natürlich kann die Einschätzung des intelligenten Computers aber eines nicht ersetzen: Die Entscheidung durch den Menschen. Der kann und darf diese Verantwortung nicht an eine KI abgeben.
KI als Zukunftshoffnung
Auf dem Digitalgipfel Ende 2018 hat die Bundesregierung verkündet, dass Deutschland eine Führungsposition im Bereich KI anstrebt. Gleichzeitig bescheinigte sie vor allem kleinen und mittelständischen Unternehmen starken Nachholbedarf beim Thema. Das liegt nicht zuletzt an dem streng reglementierten Umgang mit personenbezogenen Daten in Deutschland. Doch vor allem in Bereichen, in denen KI für mehr Sicherheit von Menschen sorgt, sollte sie auch eingesetzt werden können. Es gilt also, die Voraussetzungen für die Anwendung möglichst schnell zu schaffen.
Künstliche Intelligenz (KI) gilt als Schlüsseltechnologie der kommenden Jahre für die Bereiche autonomes Fahren, Industrie 4.0 und Medizintechnik. Auch im Gebäudemanagement setzt man längst auf automatisierte Lösungen und smarte Technologien. Gebäude werden mit einer Vielzahl an Sensoren ausgestattet: von IP-Kameras über Feuer- und Rauchmelder, Thermostatregler und weiteren Überwachungssystemen bis hin zu biometrischen Lesegeräten für die Zutrittskontrolle. All diese IP-Geräte werden mit jeder Entwicklungsstufe immer intelligenter. Werden sie alle mittels Software vernetzt, entsteht ein intelligentes Gebäude.
Bild: Milestone SystemsAuch wenn also inzwischen sehr viel möglich ist: KI im Sinne selbstlernender Systeme ist in Deutschlands Gebäuden noch eher die Ausnahme. Länder wie die Vereinigten Arabischen Emirate und China mit ihren modernen Wolkenkratzern haben hier die Nase vorn.Bild: Milestone Systems
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Dieser Artikel erschien in GEBÄUDEDIGITAL 3 2019 - 08.05.19.Für weitere Artikel besuchen Sie www.gebaeudedigital.de
