Mapping in der Cloud

(Bild: Kongsberg)

Wie Cloud-basiertes Computing die Unterwasserumfrage verändert

Die Digitalisierung hat die Welt revolutioniert, und hydrografische Vermessungstechniken sind keine Ausnahme. Während Fortschritte im mechanischen Design die Untersuchung immer weiter entfernterer Standorte ermöglicht haben, haben Elektronik und digitale Verarbeitungstechniken die Auflösung dramatisch erhöht. Wo früher ein paar Spot-Sondierungen als ausreichend angesehen wurden, um eine Karte zu erstellen, generieren die heutigen Vermessungsschiffe riesige Datenmengen, um beispiellose Details zu liefern.

Details sind gut, aber Daten in diesen Mengen müssen sorgfältig verwaltet werden, um nicht überwältigend zu werden. Moderne Schallgeber wie die EM-Reihe von Kongsberg können Daten mit einer Geschwindigkeit von mehr als 1 Gigabyte (GB) pro Minute erzeugen - zu viel, um in Echtzeit wirtschaftlich an Land zu übertragen, und unpraktisch, um sie lokal in Rohform zu speichern. Glücklicherweise kann die Echtzeitverarbeitung die Übertragung oder Speicherung erheblich reduzieren.

Obwohl die meisten Umfragen sorgfältig geplant sind, ist es von großem Vorteil, die Daten analysieren zu können, während sich die Ausrüstung auf See befindet, sodass ungewöhnliche Ergebnisse überprüft und Umfragelücken überprüft werden können. Als Mapping Cloud bezeichnet, wird es von Kognifai unterstützt, der Lösung von Kongsberg Digital für eine offene, Cloud-basierte Umgebung.

Zusammenarbeit über die Cloud
Der Zweck von Kognifai, das auf der Azure Cloud Computing-Plattform von Microsoft basiert, besteht darin, die Zusammenarbeit und den Wissensaustausch zwischen und innerhalb von Organisationen zu unterstützen und Wissenschaft und Öffentlichkeit dabei zu unterstützen, ein umfassenderes Verständnis der Welt um uns herum zu entwickeln. Ein gutes Beispiel dafür, wie Kognifai und Mapping Cloud dies bereits ermöglichen, ist das Frisk Oslofjord-Projekt.

Kognifai ist eine offene Standardplattform, die Entwicklern das Erstellen von Anwendungen erleichtert. Darüber hinaus bietet Kongsberg Digital verschiedene Software Development Kits (SDK) zur Unterstützung der Anwendungsentwicklung an. Diese enthalten Edge-Konnektoren, 3D-Tools, Unterstützung für Anwendungsframeworks, Authentifizierungs- und Autorisierungssysteme, Dashboard-Widgets, Datenbanklösungen, Routing- und Warteschlangenunterstützungsfunktionen.

Als offene Plattform ist das von Kognifai unterstützte Anwendungsspektrum vielfältig. Zu den jüngsten Organisationen, die Kognifai beitreten möchten, gehören das britische Met Office, der finnische Entwickler für maritime Kommunikationstechnologie KNL Networks und der Cyber-Sicherheitsexperte KPMG

Der Spielraum für die Datengenerierung und vor allem für die gemeinsame Nutzung und Zusammenarbeit auf einer solchen Plattform ist immens. Kongsberg ist derzeit auf mehr als 30.000 Schiffen vertreten. Beispielsweise verfügt die Abteilung für Schiffs- und Flottenleistung des Unternehmens über mehr als 1.000 Schiffe aus Europa, Asien und den USA, die Kognifai verwenden. So können Schiffseigner den Status ihrer Vermögenswerte von jedem Webbrowser an jedem Ort aus überwachen.

Die Cloud bietet außerdem nahezu unbegrenzte Speicherkapazität. Mit Kognifai können große Datenmengen gespeichert werden, die ausschließlich dem Benutzer vorbehalten sind, sofern sie nicht anderen Zugriff gewähren. Dies kann auf Einzel- oder Gruppenbasis und auf dauerhafter oder zeitlich begrenzter Basis erfolgen. Wenn sie bereit sind, einen allgemeineren Zugriff zu gewähren, erleichtern große Datenmengen das maschinelle Lernen, sodass Kognifai zusätzlichen zukünftigen Wert für seine Benutzer generieren kann.

(Bild: Kongsberg)

Speicher optimal nutzen
Mapping Cloud ist ein gemeinsames Konzept, das von Kongsberg Digital und dem Subsea-Geschäft von Kongsberg Maritime entwickelt wurde. Es ist in der Lage, Eingaben von verschiedenen Quellen zu akzeptieren, darunter Kameras, Mehrstrahl-Echolote und Temperatursensoren. Es basiert auf Kognifai und richtet sich an die Vermessungsbranche. Die erste Anwendung, die in Mapping Cloud veröffentlicht wird, ist Storage. Sie verfügt über eine ähnliche Benutzeroberfläche wie andere PC-basierte Dateimanager, um die Verwendung intuitiv zu gestalten. Es gibt jedoch einige Unterschiede, die die Funktionalität auf die datenintensive, kollaborative Welt der modernen Hydrographie zuschneiden.

• Daten hochladen. Der Speicher verfügt über Cloud-Konnektoren, die auf Schiffen installiert werden können, um Daten automatisch in die Cloud zu übertragen. Es erleichtert auch das Hochladen von Daten aus anderen Quellen, z. B. einem Büro-PC.
• Datenübertragung. Andere Kognifai-Benutzer können Daten lesen, verarbeiten, ergänzen und ändern, wenn ihnen Zugriff gewährt wurde. Dadurch entfällt das Senden physischer Medien oder das Einrichten von FTP-Servern.
• Archivierung. Die Speicherung bietet die Möglichkeit, Daten zu geringeren Kosten zu archivieren. Als Funktion von Microsoft Azure können Daten "heiß" oder "kalt" sein. Auf "heiße" Daten kann sofort zugegriffen werden, aber sobald die Daten fertig sind oder für einige Zeit nicht benötigt werden, können sie in einen "kalten" Speicher gestellt werden. Dies ist im Wesentlichen ein Archiv und kostengünstiger als das Speichern von Daten in einem "heißen" Speicher.

Die Möglichkeit, Daten aus verschiedenen Quellen automatisch an einem einzigen, global zugänglichen Ort zu sammeln und zu aggregieren, erleichtert die Effizienz von Umfrageanwendungen.

Remote-Ansicht
Fortschrittliche Sonarsysteme wie die EM-Schallgeber von Kongsberg können eine erhebliche Echtzeitverarbeitung durchführen und somit die Datenmenge begrenzen, die zum Speichern oder Übertragen erforderlich ist. Der Umfang und die Art der durchgeführten Verarbeitung sind konfigurierbar, und Mapping Cloud erleichtert dies aus der Ferne.

Auf diese Weise kann der Bediener sicherstellen, dass nur die erforderlichen Daten in den Mapping Cloud Storage hochgeladen werden, und das System an die verfügbare Kommunikationsbandbreite anpassen. Dies wird wertvoll, wenn unbemannte Oberflächengefäße (USV) verwendet werden. Ein alleinerziehendes Mutterschiff kann die Kontrolle über eine Flotte dieser Fahrzeuge haben, wodurch große Gebiete von einem kleinen Team in Gebieten überwacht werden können, auf die sonst möglicherweise nicht zugegriffen werden kann. USVs werden häufig auch zur Unterstützung autonomer Unterwasserfahrzeuge (AUVs) eingesetzt, mit dem Potenzial, die Vermessungstiefe auf 6.000 Meter zu erweitern.

Ein lokales drahtloses System kann verwendet werden, um Daten zwischen Schiffen in der Flotte zu übertragen. Es kann dann auf dem Mutterschiff weiterverarbeitet werden, bevor es über eine Landverbindung in die Mapping Cloud hochgeladen wird. Dies ist wahrscheinlich eine höhere Bandbreite und kostengünstiger als Satcom.

Sobald sich die Daten in der Cloud befinden, kann der Endbenutzer der Umfrage den Fortschritt und die Qualität der Umfrage überwachen und so sofortiges Feedback geben.