Hervorgehobener Beitrag

Air-Quality-Chain auf der [UN]BLOCKED Konferenz

Anfang April 2019 fand auf der WU Wien die erste [UN]BLOCKED Konferenz statt, die sich unter dem Titel „Exploring Blockchain for Sustainability“ mit der Frage beschäftigte, wie die Blockchaintechnologie und das Web 3.0 helfen können, die Welt nachhaltiger zu gestalten.

Parallel zu den Vorträgen mit nationalen und internationalen Top-Speakern gab es im Open-Space Bereich der WU Bibliothek den Ausstellungsbereich, wo Startups und Projekte vorgestellt wurden.

Vor einigen Monaten informierte ich Shermin Voshmgir über das Projekt AQC und vor ein paar Wochen kontaktierte mich dann Tatjana Novakovic mit einer Einladung zur Ausstellung.

AQC Plakat
Blockchain based proof for environmental data

Mein Kollege Roman Bruckberger-Koch und ich verbrachten also den Tag auf der Konferenz und führten viele interessante Gespräche. Bei den meisten ging es darum, wie man mittels Blockchaintechnologie Umwelt(mess)daten transparent und fälschungssicher aufzeichnen, speichern und verteilen kann – genau die Kernfunktionen von Air-Quality-Chain.

AQC kann damit die Entscheidungsträger unterstützen, einzelne Ziele für nachhaltige Entwicklung – definiert von der UN – zu erreichen, z.B. Ziel 13: „Umgehend Maßnahmen zur Bekämpfung des Klimawandels und seiner Auswirkungen ergreifen„.

Danke für die Einladung und die interessanten Diskussionen!

Future Tech Bootcamp 2019

Von 25. bis 28 Juni 2019 fand das „1. Future Tech Bootcamp“ im Rahmen der Initiative „Industry meets Makers“ (IMM) statt, die drei Themen waren Blockchain, Internet of Things (IoT) & Artificial Intelligence (AI).

Industry meets Makers – 1. Future Tech Bootcamp

Die Location und die Versorgung der Teilnehmer stellte die Fachhochschule St. Pölten zur Verfügung. Die Veranstaltung war also nicht nur thematisch top, sondern auch perfekt organisiert!

Einige bei IMM 2019 bereits aktive Maker wurden durch mehrere Teams der FH ergänzt und es wurde fleissig an vielen unterschiedlichen Aufgabenstellungen (hier „Briefings“ genannt) gearbeitet.

Mehrere Unternehmen stellten Know How, Equipment und Tools zur Verfügung, sodaß ein sehr beeindruckender Technologie Stack für uns Maker bereit stand:

Der am Bootcamp verfügbare Technologie Stack

Ich fokussierte mich (wie üblich) auf den Bereich Blockchain und hatte auch ein Thema vorbereitet (Air Quality Chain mit den Open-Data aus Niederösterreich), wechselte aber kurzfristig den Fokus, um Blockchain-Integrationen für mehrere andere Projekte zu ermöglichen:

IoT-Blockchain Interfaces

Die konkrete Aufgabe war also, eine Schnittstelle zwischen der Microtronics Cloud und der 0bsnetwork Blockchain-Plattform zu entwickeln und zu implementieren. Die von drei im Rahmen des Bootcamps erarbeiteten Usecases erfassten bzw. berechneten Daten können damit über das Microtronics-API ausgelesen, in der Blockchain unveränderbar protokolliert und später über ein weiteres API wieder ausgelesen werden, z.B. zur Auswertung oder Darstellung in einem Web-GUI.

Dazu wurden folgende Teile des Technologie Stacks genutzt:

Von mir genutzte Teile des Technologie Stacks

Auf der IoT-Seite (links) befinden sich die Microtronics Devices, die per Mobilfunknetz mit der Cloud kommunizieren, sowie Sensoren von einem weiteren Technologiepartner (sens.at), die über LoraWAN angebunden sind. Zentral sorgt die Microtronics Cloud für die Erfassung, Verarbeitung und Speicherung der Daten und das Device Management. Die Daten werden dann über REST API-Calls von mehreren Instanzen der neu implementierten IoT-Blockchain Schnittstelle abgerufen und in der 0bsnetwork Blockchain abgelegt.

Bei den betroffenen IoT Usecases handelt es sich um die Projekte „Measurement of swimming pool conditions“, „Smart e-filling station“ und „Environmental measurement via LoraWAN“.

Bei der „e-filling station“ handelt es sich um eine Implementierung der Datenerfassung für eine e-Tankstelle, pro Ladevorgang werden die wesentlichen Daten in der Blockchain abgelegt und damit unmanipulierbar protokolliert. Parallel dazu findet die Bezahlung der Aufladung mit einem Cryptotoken statt, im implementierten Demosystem wurde ein „KillowattStunden-Token“ dafür erstellt.

Beispiel: In der Blockchain protokollierte Daten der e-Tankstelle

Beim Projekt „Environmental measurement via LoraWAN“ ging es um Umgebungsdaten (Temperatur, Feuchte und CO2 Gehalt), die im Rahmen der Zucht von Speisepilzen (Austernpilzen) anfallen und überwacht und protokolliert werden müssen. Briefing-Partner für dieses Projekt ist übrigens Firma Hut & Stiel, die für ihr Motto „Wie machen aus Kaffeesatz Speisepilze!“ immer bekannter wird …

Beispiel: Grafische Darstelllung der in der Blockchain protokollierten Daten des Projektes „Pilze“

Nach 4 „heißen Tagen“ ging das Bootcamp am Freitag mit einer Präsentation aller Projekte plus der Projekte der parallel stattfindenden „Summer School“ zu Ende …

Ich sage Danke an alle Beteiligten und vor allem an das Organisationsteam, stellvertretend für viele erwähne ich hier Sandra (IMM), Franz (FH-StP) und Tom (Moderation)!

Update (17.7.2019): Der Bericht im IMM Magazin ist online!

Blockchains für Produkt- und Markenschutz

Forum Unique Codes 2019

Ende Mai 2019 fand das dritte „Forum Unique Codes“ statt, veranstaltet von SECURIKETT, einem der Marktführer im Bereich Produktsicherheit.

Der Kongress hatte die Digitalisierung des Produkt- und Markenschutzes zum Thema. Im Rahmen von zahlreichen Vorträgen wurden die Themenbereiche aus allen möglichen Perspektiven beleuchtet. Einer der Schwerpunkte war der Einsatz von IoT Technologien, um Produkte auf Stückebene zu identifizieren. Ich konnte eine Einführung in die Blockchain-Technologie (auch „distributed ledger“ genannt) geben und erörtern, wie sie z.B. bei der Produktverfolgung – Track & Trace – eingesetzt werden kann.

Nach den Vorträgen fand eine beeindruckende Fabriksführung statt, die Besucher konnten die komplexe Produktion der Sicherheitsetiketten miterleben und danach mit ihren Smartphones das Scannen der QR-Codes und NFC Chips selbst ausprobieren.

Danke für die Einladung zu dieser perfekt organisierten Veranstaltung und die Möglichkeit, das Thema Blockchain auch in diesem Zusammenhang zu positionieren. Die Blockchain-Technologie wird – da sind sich alle Experten einig – auch im Bereich Produkt- und Markenschutz eine wesentliche Rolle spielen.

Webinar: Neue Geschäftsmodelle mit Blockchain

Am 6.12.2018 war es so weit. Nach längerer Planung durch die WKO fand das KMU Digital-Webinar „Neue Geschäftsmodelle mit Blockchain“ statt. Prof. Alfred Taudes war der „Hauptteil“, ich durfte als „Vorgruppe“ die Grundlagen der Blockchaintechnologie erläutern.

Unsere Vorträge wurden live aus dem Studio von pilotFilm – Andreas Schmölzer gestreamt, Julia Schlosser war unsere charmante Moderatorin.

Start des Webinars pünktlich um 11:00 Uhr …

Aufgrund der perfekten organisatorischen Vorbereitung u.a. durch Elise Ryba-Willander von Skills.at und den Produktions- und Moderationsprofis klappte alles wie am Schnürchen und wir hatten viel Spaß bei der Sache.

Durch die sehr hohe Teilnehmerzahl konnten wir nur einen Teil der Fragen live beantworten, die gesammelten Fragen und Antworten gab es dann nachher schriftlich. Auch die Präsentation mit allen unseren Folien ist online abrufbar.

Alfred, Elise, Julia, Christian & Andreas nach dem Webinar

Danke an alle für die interessante Erfahrung, war nett mit Euch 😉

Austrian Blockchain Center – Start!

Am 28.11.2018 wurde der Förderantrag zur Gründung des COMET K1 Forschungszentrums ABC – Austrian Blockchain Center genehmigt. Damit steht dem Aufbau des weltweit größten Blockchain Kompetenzzentrums nichts mehr im Weg!

Presseaussendung der FFG
Presseinformation WU Wien – deutschPress release – english

Dieser Erfolg freut mich auch persönlich sehr, konnte ich doch im Rahmen der Organisation und Moderation der Antragserstellung meinen Beitrag leisten …

Und noch folgende Info: Das ABC wird auf der ANON – Blockchain Summit Austria (2.-3.April 2019) vertreten sein …

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Blockchain & IoT

Dieses Demo (erstellt für einen Workshop im Rahmen der Fachkonferenz Digitalisierung – IoT + Data Science) zeigt, wie man Leistungen von IoT-Devices über eine Blockchain „kaufen“ – d.h. bezahlen und ausführen lassen kann. Als „Leistung“ wird eine Lampe geschaltet, die „Bezahlung“ erfolgt mit einem „IoT-Light“-Token, welches mittels einer modernen Blockchainplattform (0bsnetwork.com) erstellt, gehandelt und übertragen wird.

Ein weiterer Teil demonstriert, wie Sensordaten des Devices über dieselbe Kommunikationsschnittstelle rückübertragen und in der Blockchain protokolliert werden können.

Die Komponenten dieses Demos sind:

Komponenten des Demos

Als IoT Device wird ein Raspberry Pi mit einem SenseHat-Modul verwendet, welches die Aktorik (LED-Feld als „Lampe“) und Sensorik (Joystick als Schalter) realisiert. Das Gerät stellt über WLAN eine WebSocket Verbindung zum Broker her.

Die IoT-Schnittstelle zwischen den Devices und einem Blockchain Client besteht aus einem WebSocket Broker und einem Client-Interface, welches die Blockchain auf Aktionen für bestimmte Walletadressen überwacht und die Daten über WebSocket an das IoT-Device weiterleitet. Hier ein Teil des Sourcecodes für ein solches Modul:

Als Blockchainumgebung wird in diesem Setup das TestNet des 0bsnetwork eingesetzt. Der Client bietet ein Web-GUI für die Walletfunktionen an: Den Handel mit den hier verwendeten „IoT-Light“ Tokens (gehandelt wird auf der „DEX“, der Decentralized Exchange) und das Senden der Token an das IoT-Device. Ein weiterer Node stellt die API Schnittstelle für das Client-Interface zur Verfügung, mit dem „Explorer“ können die Daten in der Blockchain (Blöcke, Transaktionen, Peers …) angesehen werden.

Ablauf

Auf der „DEX“ (integrierte Handelsplattform) werden die „IoT-Light“-Token für die Bezahlung des IoT-Devices gehandelt …

Handelsplattform für Token im 0bsnetwork

Über das Wallet werden Token an das IoT-Device (bzw. an seine Adresse 3Myh…) gesendet …

Senden von Token an das IoT-Device

Details zur Transaktion

Das Client-Interface …

… registriert die „Bezahlung“ für das Device, sendet ein Kommando an dieses und …

Rasperry Pi 3 mit Sense Hat als IoT Device

… das Device führt die bezahlte Leistung aus und schaltet Licht für die entsprechende Dauer ein.

Und das war es auch schon 😉

Digitalisierung: IoT + Data Science

Im Rahmen der Fachkonferenz Digitalisierung – IoT + Data Science am 7.11.2018 – wie immer perfekt veranstaltet von Seidler-Consulting – Danke, Joachim – hielten wir einen Workshop zum Thema „Was haben Blockchain-Anwendungen und IoT miteinander zu tun?“ ab. „Wir“, das waren Thom Kunz (Verein IoT Austria – The Austrian Internet of Things Network), Uwe Schimon (IVM GmbH) und ich.

Mein Part waren zwei Demos zum Thema „Blockchain & IoT“. Im ersten Demo zeigte ich, wie Daten von Sensoren (Temperatur, Luftfeuchte, Luftdruck), die über LoraWAN an einen MQTT Broker übermittelt wurden, von einem MQTT Client abonniert, empfangen und in einen Blockchain-Stream geschrieben werden.

Prozessdatenerfassung mit LoraWAN – Infrastruktur

Die IoT Sensoren, das LoraWAN und den MQTT Broker stellte die IVM GmbH zur Verfügung, den Rest (die Blockchain auf Basis MultiChain, die Scripts und die Darstellung mit plotly.js) steuerte ich bei. Abgesehen von der MQTT-Anbindung entspricht das Demo im Wesentlichen dem Aufbau der Air-Quality-Chain. Folgend ein Beispiel der Darstellung der Messdaten:

Beispiel für Darstellung der übermittelten Messdaten

Die Präsentation des Workshops kann übrigens hier heruntergeladen werden.

Im zweiten Demo ging es dann etwas detaillierter zur Sache …

Telegram Bot: Air Quality Vienna

Während der Entwicklung und dem Testbetrieb der Air-Quality-Chain (blockchainbasierte Lösung zur unveränderlichen Speicherung von Messdaten) baute ich im Rahmen eines anderen Projektes einen Proof-Of-Concept mit einem Telegram-Bot. Ich fand die Bot-Programmierung recht witzig und kam auf die Idee, mit der AQC protokollierte Umweltdaten auch per Telegram-Bot abzufragen.

Ich kombinierte also ein paar vorhandene Softwaremodule mit ein paar zig Zeilen neuem Code und … die erste Version des Bots war fertig, ich nannte ihn „Air Quality Vienna Bot“. Zugegeben, der Funktionsumfang ist noch recht bescheiden, in der ersten Version kann man nur die aktuellen Messwerte der 17 Wiener Umweltmessstationen abfragen. Ideen für neue Funktionen gibt es natürlich genug: Zeitreihenauswertungen, Mittelwerte, Maximalwerte, Benachrichtigungen bei Grenzwertüberschreitungen und so weiter. Mal sehen, wann ich dazu komme …

Der „Air Quality Vienna Bot“ ist übrigens unter https://t.me/AirQualityVienna_bot zu erreichen.

Der Screenshot zeigt die Liste aller vom Bot abfragbaren Messstellen, die aktuellen Messdaten und dazugehörigen Grenzwerte aus dem Immissionsschutzgesetz-Luft (IG-L) bzw. Informationsschwelle aus dem Ozongesetz (OzonG), weitere Details dazu siehe https://www.wien.gv.at/umwelt/luft/messwerte/grenzwerte.html.

Viel Spaß damit.

Update 1.10.2018: Die Anwendung ist jetzt auch auf data.gv.at – offene Daten Österreichs unter https://www.data.gv.at/anwendungen/telegram-bot-air-quality-vienna/ gelistet.

Datenquelle: Stadt Wien – data.wien.gv.at

Umweltmessdaten auf der Blockchain

Die „Air-Quality-Chain“ ist ein System zur Protokollierung, unveränderlichen Speicherung und dezentralen Verteilung von Umweltmessdaten basierend auf der Blockchain Technologie.

Im aktuellen Testsystem werden u.a. die Messdaten des Luftmessnetzes der Stadt Wien verarbeitet, die an 17 stationären Messstellen zur kontinuierlichen Messung von Luftschadstoffen erhoben werden. Diese Daten werden in 30 minütigen Intervallen im Rahmen von „data.gv.at – offene Daten Österreichs“ veröffentlicht.

Eine AQC-Schnittstelle lädt diese Daten periodisch und protokolliert sie in der AQC-Blockchain, wo sie unveränderlich gespeichert und an alle teilnehmenden Blockchain-Knoten („Nodes“) verteilt werden.

Die grafische Darstellung der Messwerte ist nur ein Beispiel, wie die gesichert protokollierten Daten ausgewertet werden können.

Eine weitere Datenquelle betrifft die „aktuellen Ozondaten Österreich„, die Ozonmesswerte der Messnetze der Ämter der Landesregierungen und des Umweltbundesamtes. Diese Daten werden im Rahmen des „OpenData Portal – Datenkatalog: Luft“ des Umweltbundesamtes zur Verfügung gestellt. Auch hier lädt ein AQC-Script die stündlichen Mittelwerte und protokolliert sie in der AQC-Blockchain.

Die Ozondaten können auf einer Karte dargestellt werden, es ist aber z.B. auch eine Zeitreihendarstellung einzelner Stationen möglich.

Auch die Meßwerte des Strahlenfrühwarnsystems werden im Rahmen der laufenden Tests verarbeitet, d.h. über eine Schnittstelle eingelesen und in der Blockchain protokolliert. Als Beispiel können die aktuellen Daten der derzeit 111 Stationen auf einer AQC-Kartendarstellung angezeigt werden, ähnlich der offiziellen Darstellung des BMNT.

Im Rahmen des aktuellen Testsystems ist der Zugriff auf die Air-Quality-Chain nur für definierte Teilnehmer möglich. Im kommenden Echtsystem wird diese Beschränkung aufgehoben, d.h. jeder Interessierte kann einen Blockchain-Node betreiben und auf die gespeicherten Daten uneingeschränkt zugreifen.