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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 Systems DE)

(Bild: Milestone Systems DE)

Auch 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. Deutsche Unternehmen unterliegen deutlich strengeren Vorschriften beim Sammeln und Auswerten von Daten als ihre Konkurrenten aus dem Mittleren Osten und Asien. Gerade in öffentlichen Gebäuden mit großen Besucherströmen ist der Einsatz von vernetzten Deep-Learning-Systemen aber sinnvoll: Sie unterstützen das Facility Management beim Schutz von Menschen und Gebäuden und ermöglichen einen reibungslosen Ablauf aller Prozesse. Die Basis hierfür bilden Daten aus Überwachungskameras und ein IP-basiertes Videomanagementsystem, das Rohdaten in verwertbare Informationen umwandelt.

KI 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.

Zutrittskontrolle intelligent gesteuert

Die Überwachung kann in einem zentralen Raum oder mobil über Smartphone und Tablet erfolgen. (Bild: Milestone Systems)

Die ܜberwachung kann in einem zentralen Raum oder mobil über Smartphone und Tablet erfolgen. (Bild: Milestone Systems)

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.

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