Augmented Reality und GIS – 8 Jahre später

Genau heute vor 8 Jahren habe ich einen Blogpost zum Thema „Augmented Reality und GIS” geschrieben. Damals hatte Apple die iOS Version 3.1 veröffentlicht, die unter Anderem neue API Funktionalitäten für die Kamera enthielt. Damit wurde es möglich, eigene Grafikelemente in die Kameraview einzublenden. EBP hat dann im Herbst 2009 zusammen mit der ETH die mobile Applikation SwissPeaks entwickelt, die dann auch einige Installationen verzeichnen konnte. Wir haben für die App einen Geodatenservice auf Basis des Bergsichtkatasters aufgebaut, der nur die wirklich sichtbaren Bergspitzen einblendet.

Der Hype um Augmented Reality (oder kurz AR) hat sich damals schnell beruhigt, SwissPeaks ist mittlerweile auch nicht mehr im AppStore vertreten. Unternehmen wie Layar oder Wikitude haben weiterhin versucht, das Thema AR zu pushen, trotzdem wurde es etwas still um diese Technologie, da sie noch nicht ausgereift war.

Im Sommer 2016 kam das Smartphone-Spiel Pokémon Go auf den Markt und mit einem Mal war Augmented Reality wieder in den Schlagzeilen und wurde zu einem Massenphänomen. Und es geht wohl weiter: Microsoft baut an einer speziellen Brille für Entwickler und Unternehmen, während Apple mit iOS 11 die Technologie auf einen Schlag für Millionen von Geräten nutzbar macht: Das Framework ARKit ermöglicht jedem neueren iPhone oder iPad, horizontale Ebenen in der Umgebung zu erkennen und und durch ein sehr zuverlässiges Tracking virtuelle Objekte in die Livebild der Kamera zu platzieren. Erste interessante Apps sind beispielsweise AR Airplanes oder MeasureKit. IKEA hat bereits eine ARKit basierte App angekündigt. Google hat in der Zwischenzeit auf ARKit reagiert und veröffentlichte vor kurzem auf Basis ihres Projekts Tango das Framework ARCore für Android Geräte.

Das Thema AR scheint also wieder an Fahrt aufzunehmen. Damit komme ich zurück zu zwei Thesen, die ich vor 8 Jahren so oder so ähnlich formulierte:

  • Räumliche Daten sind die Datengrundlage jeder AR-Applikation: Qualitativ gute Geodaten sind wichtiger denn je.
  • Mit AR im Smartphone können wir Geodaten in einer neuen Perspektive erfahren. Alleine in der Schweiz sind seit ein paar Tagen Millionen von Geräten in der Lage, diese neue Technologie nutzen.

Mein Arbeitskollege Vasile Coțovanu hat ARKit bereits in seiner Swiss Public Transport App eingebaut und stellt in einer ersten Version die Haltestellen im Umkreis um den EBP-Standort an der Mühlebachstrasse in Zürich dar:

Wir von EBP werden das Thema auf alle Fälle weiter entwickeln und an dieser Stelle von unseren Erkenntnissen berichten.

Wenn Sie sich schon jetzt wissen wollen, wie Sie Augmented Reality gewinnbringend für ihre Bedürfnisse einsetzen können, nehmen Sie doch einfach mit uns Kontakt auf.

 

e-geo-Interview mit Ralph Straumann: «Data Literacy ist eine grosse Herausforderung»

Mit dem letzten Newsletter schloss das Impulsprogramm e-geo.ch Anfang November 2016 seine Tätigkeiten ab. Ralph Straumann, Projektleiter in unserem Tätigkeitsfeld Systemberatung + Analytik wurde in diesem letzten, dem 28. Newsletter von e-geo.ch neben anderen GIS-Exponentinnen und -Exponenten interviewt. Das Interview dreht sich rund um unsere innovativen Themen: Data Science, die Zukunft von GIS und die digitale Transformation.

e-geo.ch und die NGDI. Bildquelle: e-geo.ch
e-geo.ch und die NGDI. Bildquelle: e-geo.ch

Personen in der Geoinformationsbranche ist e-geo.ch ein Begriff. Für alle anderen paraphrasiere ich aus der Newsletter-Einleitung von Christian Kaul: e-geo.ch war seit 2003 das Programm zur Förderung des Aufbaus einer Nationalen Geodaten-Infrastruktur (NGDI). Die Trägerorganisationen von e-geo.ch waren der Bund, die Kantone und die SOGI. Mit der neuen Geoinformationsgesetzgebung auf Stufe Bund (GeoIG) wurde 2008 ein grosser Meilenstein erreicht. Ab 2011 rückten dann Umsetzungsfragen zwischen Bund und Kantonen in den Fokus. Im Austausch zwischen den Trägerorganisationen zeigte sich dann ab Januar 2015, dass e-geo.ch zwar viel erreicht hat aber für die Umsetzung ein neuer Rahmen gesucht werden soll.

Der letzte e-geo-Newsletter bietet einen Rückblick in die „Pionierzeit“ und auf verschiedene Highlights des Impulsprogramms. Er zeigt aber auch aktuelle Herausforderungen der Geoinformation und fragt: Was kommt danach? Verschiedene Fachleute geben ihre Einschätzungen ab zu spannenden Visionen und Trends der Branche. Der Text aus dem Interview mit Ralph Straumann:

«Data Literacy ist eine grosse Herausforderung»

Das BAKOM nennt in einer Studie vier grosse Trends, die auch für die Geoinformation relevant sind, nämlich Information, Cloud, Mobile und Social. Wir alle produzieren immer mehr Daten, schon allein, weil wir mit dem Smartphone herumlaufen. Wir nutzen aber auch immer mehr Informationen in der einen oder anderen Form. Das wird ermöglicht durch die Cloud und ihre skalierbare Rechnerleistung. «Mobile» ist ein Trend, weil immer mehr Internetnutzung über das Handy läuft, und «Social» steht für die Netzwerke, wo man sich miteinander austauscht. Diese vier Trends gelten natürlich nicht nur für GIS, aber an ihnen kann man recht viel fest machen, was im Moment passiert.

Niederschwelligere Angebote

Weiter stelle ich fest, dass unser Feld sich öffnet. Es gibt neue Werkzeuge, die das Arbeiten mit Geodaten viel weniger exklusiv machen. Früher hatte man die grossen, teuren GIS-Systeme. Dazu gibt es heute Alternativen, kommerzielle und freie. Diese Entwicklung wird unter anderem vorangetrieben durch den Datenjournalismus, der in den letzten Jahren aufgekommen ist und auch häufig mit Karten zu tun hat. Aus dieser Richtung kommen viele neue Herangehensweisen von Leuten, die nicht so in den Paradigmen drin sind wie wir GIS-Leute. Das finde ich spannend, und das meine ich, wenn ich von «Mainstreaming» und «Consumerisation» spreche.

Geomorphometrie: Valleyness im Tessin (Straumann, 2010)

Komplexe Datenwissenschaft

Als Trend sehe ich auch die «Data Science», die Datenwissenschaft, die seit ein paar Jahren immer mehr in den Vordergrund tritt und in der wir bei EBP auch aktiv sind. Das Ziel der «Data Science» ist, mit den umfangreich anfallenden Daten Prozesse und Strukturen zu optimieren. Ein klassisches Beispiel ist Amazon: Wenn ich dort Bücher bestellt habe, sagt mir Amazon, welche Bücher mir auch noch gefallen könnten. Dieses Empfehlungssystem ist eine einfache Anwendung, aber es gibt auch noch andere Beispiele, wo das viel weiter getrieben wird, auch im Zusammenhang mit Geodaten.

Trajektorien in Zürich von lokalen und auswärtigen Flickr-Nutzerinnen und -Nutzern (Straumann, Çöltekin & Andrienko, 2014)
Trajektorien in Zürich von lokalen und auswärtigen Flickr-Nutzerinnen und -Nutzern (Straumann, Çöltekin & Andrienko, 2014)

Weniger einfache Tätigkeiten

Diese Trends haben für unsere Branche natürlich Konsequenzen, indem einfache GIS-Arbeiten in Zukunft vielleicht weniger gefragt sein werden. Vor fünf Jahren konnte es durchaus sein, dass ein Kunde zu uns kam mit einer Datenbank, in der die Adressen seiner Kunden hinterlegt waren und die er auf einer Karte sehen wollte. Solche einfachen Auswertungen kann es zwar immer noch geben, aber die Funktionalität dafür ist je länger je mehr in gängigen Desktop-Programmen eingebaut, so dass die Leute das selber machen können.

Aber die Kundenstandorte nicht nur zu kartieren sondern zu analysieren, zum Beispiel bezüglich der Frage, wo ein neuer Standort eröffnet werden soll und wie sich dieser auf das Betriebsergebnis oder die Versorgung auswirkt – das sind nach wie vor spannende Fragestellungen, die wir mit «Location Intelligence» beantworten können.

Es ergeben sich aber gerade noch weitere neue Fragen: Wir beraten unsere Kunden zum Beispiel zu den aktuellen Entwicklungen rund um das Internet of Things, Bots, Echtzeitdaten und Smart Cities bzw. Smart Infrastructure. Für diese Themen braucht es Fachwissen und spezielle Kompetenzen.

«Data Literacy» als Bürger(innen)pflicht

Ein besonderes Anliegen ist mir persönlich die «Data Literacy», das heisst die Befähigung von Nicht-Fachleuten, Daten und darauf aufbauende Analysen richtig «lesen» und interpretieren zu können – ganz besonders, wenn auf dieser Grundlage geschäftliche oder politische Entscheidungen getroffen werden. In unserer direkten Demokratie stimmen wir zudem über Fragen ab, die immer öfter ein gewisses Verständnis für Datenanalyse voraus setzen. Wir als Gesellschaft müssen also lernen, diese Dinge zu verstehen, damit umzugehen und manches auch kritisch zu hinterfragen.

Sie können das im e-geo-Newsletter erschienene Interview mit Ralph Straumann hier als PDF beziehen oder hier die gesamte Publikation herunterladen.

Vielen Dank an Swisstopo und Claudia Fahlbusch von escribo für die Erlaubnis zur Publikation dieses Texts auf unserem Blog.

Fitting the Alps into an App

Recently, we faced a peculiar dilemma: We wanted to provide a mobile app prototype with an attractive basemap for overview purposes. Our prototype app is focused on Switzerland and we wanted (almost needed, really) to incorporate elevation information in the form of at least a shaded relief. For the intent of this blog post it suffices to say that we wanted to show some real-time position on top of the basemap. The app was geared towards an international audience that doesn’t necessarily have a mobile data plan nor WiFi access at the time when they want to use the app. What gives?

Since our app audience wouldn’t have the opportunity to download basemap data on the go, we thought further: But a) we deemed requiring an additional large (WiFi) download before the first usage as a very unattractive option. On the other hand, we b) didn’t want to bloat the app download by packaging a huge amount of basemap data with it either. A shaded relief at a sensible, non-pixelated resolution wouldn’t come cheap in terms of payload though.

Vector tiles

Thankfully, the Esri ArcGIS Runtime SDK for Android  and ArcGIS Runtime SDK for iOS (Quartz Releases) offered a way out of our dilemma: since August 2015 Beta versions of the SDKs offer the capability of rendering vector base maps. The first production releases of these Quartz SDKs will be released in November 2016, Quartz Runtime SDKs for other platforms will follow soon (Esri ArcGIS Runtime SDKs). In a stroke of insight we came up with the plan to simply incorporate a compact vector version of a shaded relief map.

<audible gasp>

Actually, it’s not as crazy as it sounds: we were pretty sure we could discretize a shaded relief into a handful of classes, generalize it thoroughly (really thoroughly!) and arrive at something attractive and functional and smaller than tiles of a raster shaded relief.

Slimming down the data

The actual process involved an EBP-owned digital elevation model (as the official one is not yet open data, unfortunately, ahem). We computed a shaded relief and after several tries arrived at a promising discretization into merely 5 classes. Additionally, we computed and vectorized 3 elevation intervals, mainly to give the Swiss lowlands some additional elevation information. The workflow involved a mixture of tools: mainly ArcGIS for Desktop, choice functions from ET GeoWizard as well as a hint of FME. The final vector shaded relief comprises a total of 13,714 individual features after rigorous generalization of both spurious features and vertices (we had started out at 27,237).

Styling options

See the results for yourself. A coloured version of the basemap:

And with a set of freely available geodata overlaid (click for larger image):

This is how this version looks on a mobile device (click for large image; iPad Air template file CC-BY Netspy):

Besides these more colorful versions, you can generate a neutral basemap in gray shades to give more attention to the data displayed on it. A vector tiles package containing the basemap below is around 14 MB and thus suitable to be packaged together with the initial app download. In our conservative estimate, an identical image tiles basemap would – at least – multiply this value by 10.

Vectorized relief map: neutral colors for more attention on project data added on top
Vectorized relief map: neutral colors allow for more attention to the data we will put on it in the app

Good usability makes happy users

Not a perfect solution, but it serves our purposes for the prototype app really well and makes use of the latest technologies available from Esri for a light app payload.
Furthermore, vector data looks good at all zoom levels, not only at certain levels which the tiles are generated for, as you experience it with image tiles. As a bonus, the zoom and pan interactions are much smoother with vector tiles compared to image tiles.

With a bit more time on our hands we could certainly refine the process further and iron out remaining kinks. Let us know if you face similar challenges around app development, data munging or user interfaces and would welcome some innovative thinking from our team of analysts and developers. Get in touch!

Offline Editing with ArcGIS

We are currently working on a mobile app with offline geodata editing capability. The idea, of course, is: Users collect and edit data in the field and synchronise changes back into a central database when they return to their offices. The ArcGIS platform provides all the tools to easily implement that functionality. The necessary configuration is described in this tutorial. However, if you use your own app instead of Esri’s Collector app, you have to consider a few additional points. You could find out about these on help sites. But to keep you from searching too long I’ll share them in this post.

Offline geodata collection and editing with ArcGIS can facilitate railroad track maintenance
Offline geodata collection and editing with ArcGIS can facilitate railroad track maintenance

Challenges … – and a solution

We basically had two challenges to solve:

  • How do we bring the edits that were made outdoors back into the DEFAULT version of the database?
  • How do we get rid of all the (in this context: superfluous) versions the offline sync creates?

A look behind the scenes is helpful to understand what’s going on: For offline synchronisation in the Esri ecosystem you first need an enterprise geodatabase. The feature classes can either be versioned, or non-versioned with archiving activated. In our multi-user environment the second option was not viable, thus we had to go with versioning. You can find more information about setting up your environment here.

When a user then downloads data from a feature service, the following happens: The database creates a new version that is derived from the DEFAULT version. This new version gets a name like username_ID (for example Esri_Anonymous_i_1466000080844 if your map service is not secured). ArcGIS then creates a replica based on this version. This is a file geodatabase that is stored on the mobile device. One more important detail: In the database the replica is a child version of the originating version. This „hidden version“ is invisible with the normal ArcGIS tools. You can only see it in the SDE.VERSIONS table where it appears with a name like „SYNC_“.

After offline editing the user starts the synchronization process. However, this does not yet bring your edits back to the DEFAULT version of the database. Synchronize only reconciles the data between the replica and the originating version. Afterwards you need to use the Reconcile Versions tool to finally see your edits in the DEFAULT version and hence your map service. In order to streamline this process, for our application we created a geoprocessing service based on the Reconcile Versions tool which the mobile app calls after synchronization is complete (see also this help page).

Addendum for maintaining performance

The above process works fine. But there is, as you may know, one flaw: The database versions don’t automatically disappear but keep piling up. This can become a problem, when the version tree is big – which makes database compression inefficient. In the end (certainly in our project with several hundred versions), you can end up with an incredibly slow database. So let’s get rid of those unnecessary versions as soon as possible!

The Reconcile Versions tool has an option to delete version afterwards. Unfortunately, the tool fails consistently with the error message „Error deleting version […] Operation not allowed on a version with dependent children“. But there are no child versions visible in ArcGIS. So what gives? Of course, the problem arises from the „hidden versions“ of the replicas that keep us from deleting their parent versions. And how do we eliminate those? First of all, by unregistering the replicas using the REST interface of ArcGIS Server. But in our case it turned out that this was not enough: Somehow we have some „SYNC_“ versions that do not have a replica registered on ArcGIS server. Where these come from I am not entirely sure. Maybe they are created when a user aborts the data download from the map service? In any case, you can remove those versions using the Delete Version tool – although they are not visible in ArcGIS Desktop. You just need to find the version names using either arcpy.da.ListVersions or a query on SDE.VERSIONS.

The overall workflow in the end looks like this:

While the ArcGIS platform provides a great ecosystem, there are some murky corners where things can become convoluted – as in every GIS ecosystem, let’s face it. I hope these tips help you better understand offline editing and synchronization. If not or if you have an even trickier problem to solve, my colleagues and I are happy to take your questions, or hear your experiences.

Die nächste Evolution von GIS

… so hiess mein Artikel und Vortrag für den Track Innovation und Trends am GEOSummit 2016. Worum ging’s? Die Geodatenangebote der Kantone und des Bundes stehen, Services und zum Teil Datendownloads sind bereit und Behörden wie auch Private nutzen GIS auf dem Desktop, online und mobil on-the-go in raumrelevanten Fragen. In meinem Beitrag wollte ich aber mal ganz bewusst über das „Tagesgeschäft“ hinaus blicken und einige Veränderungen einfangen, die wir wegen ihrer Subtilität und vor lauter Routine oft nicht recht wahrnehmen.

Dabei habe ich mich zu einem guten Teil auf „weiche“ Faktoren konzentriert wie zum Beispiel Veränderungen am Umfeld, in dem GIS genutzt wird. Natürlich laufen nebenbei alle bekannten technologischen Umwälzungen: Drohnen, Augmented und Virtual Reality, Cloud Computing, Wearables, Nearables, autonome Systeme und Bots, Sensor Networks und Smart Infrastructure, etc. etc. Manche von diesen kommen am Rande auch vor in meinem Beitrag (und wir können uns gerne hier oder andernorts mal über die technologische Seite austauschen); die technischen Aspekte stehen bei meinen Betrachtungen aber nicht im Zentrum.

Die Folien meines Vortrags können Sie hier anschauen:

Und bei Interesse finden Sie hier den Volltext meines GEOSummit-Abstracts:

In vielen Bereichen unseres Lebens nutzen wir komplexe Infrastrukturen und Dienstleistungen. Beispielsweise bringt uns fünf Minuten nach Ankunft des Zugs ein Bus an unsere Destination. Wir sind mit Wasser, Strom, Gas oder Fernwärme versorgt. Abwasser und Abfall werden zuverlässig weggeführt. Die Regale in den Geschäften sind stets gefüllt und das nötige Ersatzteil wird zuverlässig in die Garage geliefert.

Basis für dieses gute Funktionieren unserer Infrastruktur – und unseres gesellschaftlichen, wirtschaftlichen und politischen Lebens – sind die sorgfältige Planung, Steuerung, und Pflege der involvierten Anlagen und Prozesse. Dafür sind Informationen unabdingbare Grundlage. So wie im letzten Jahrhundert die Entdeckung und Nutzung des Erdöls die Industriegesellschaft befeuert hat, sind Informationen wichtigster Grundstoff unserer Wissensgesellschaft.

Erzeugung und Verwendung von Informationen sind Veränderungen unterworfen, welche auch Auswirkungen auf die Geoinformationsbranche haben. In seinen Überlegungen zur Wissensgesellschaft identifiziert das Bundesamt für Kommunikation vier Haupttrends: Mobile, Social, Cloud und Information (Abb. 1).

Abb. 1: Die Haupttrends „Mobile“, „Social“, „Cloud“ und – im Zentrum – „Information“ sowie die involvierten Akteure (eigene Darstellung)

Von diesen Trends ausgehend: Was kommt auf uns zu?

Verändertes Umfeld

In der Wissensgesellschaft nimmt die Informationsnutzung in Verwaltung und Politik aber auch in der Zivilgesellschaft weiter zu. Hinter letzter stehen zum Teil neue Gruppen von Nutzenden von Geoinformation, welche sich im Zug der aufgezeigten Entwicklungen formiert haben: schon seit einiger Zeit finden Geodaten unter anderem im Datenjournalismus (data-driven journalism) immer häufiger Verwendung. Daneben hat die Open-Data-Bewegung neue Nutzende geschaffen, welche oft nicht den typischen Disziplinen entstammen. Nicht zu unterschätzen ist ferner die Breitenwirkung der BGDI mit der map.geo.admin-API und den teilweise geöffneten Datenbeständen des Bundes.

Die Bedürfnisse an unsere Branche entwickeln sich dadurch weiter: zum Beispiel umfassende und allgemein verständliche Dokumentation von Daten, schnelle Kommunikation auf Augenhöhe, einfache Nutzung (oder zumindest Sichtung) von Geoinformationen in Portalen aber auch die Bereitstellung offener Services, APIs und Daten (wo möglich in Echtzeit). Dadurch, dass bisher eher unterrepräsentierte Akteure auftreten, werden etablierte, aber vielleicht auch überholte Praktiken vermehrt in Frage gestellt werden. Für die Anbieter von Geoinformationen eröffnet sich die Chance, den Elan dieser neuen Nutzergruppen z.B. in die Produktentwicklung oder Qualitätsverbesserungen einfliessen zu lassen.

Consumerization und Mainstreaming

GIS wird vermehrt zu einer allgemein eingesetzten Technologie bzw. Methode werden: „GIS as a utility“. Dies ist bereits sichtbar in der fortschreitenden (leichten) GIS-Befähigung von Office-Software. Für einfache Aufgaben wie das Abbilden von Filialen auf einer Karte oder die Geocodierung eines Kundenstamms wird in Zukunft nicht mehr auf GIS-Fachleute zurückgegriffen werden müssen. Dies ist die Reifung von GIS: Der Begriff „GIS“ verschmilzt zum Teil mit anderen Themen und Disziplinen. Und: nicht überall wo GIS drin ist, steht „GIS“ drauf.

Die oben aufgezeigten Trends befähigen eine grosse Gruppe von Personen Daten – oft: Geodaten – selbst zu erheben, aus verschiedenen Quellen zu nutzen und zusammenzuziehen, aufzubereiten und weiterzuverbreiten. Dazu trägt auch die Verfügbarkeit von freier Software bei. Wie weit die Consumerization gehen wird, ist noch schwer abzuschätzen.

Neue Komplexität: IoT und smarte Systeme

Allerdings bringen technologische Impulse wie das Internet of Things (IoT) und smarte Infrastruktur, das partizipative Internet aber auch Trends wie Quantified Self sowie Virtual und Augmented Reality neue Komplexität mit sich: die bereits heute unübersichtliche Datenmenge wird sich noch weiter vergrössern. Datenströme werden wichtiger werden als Datensätze. Unternehmen und Behörden (z.B. Smart Cities) müssen durch Filtern und in Kombination von Datenströmen die richtigen Erkenntnisse gewinnen.

Dies bringt neue Herausforderungen in der Verarbeitung und Analyse von Daten, aber eben auch in der Entwicklung von künftigen Geschäftsmodellen. Hier werden Geoinformationsfachleute immer noch gefragt sein, sich aber auch zum Beispiel mit ‚Spatial Data Scientists‘ messen – oder sich zu solchen entwickeln.

Time Keeping at the Patrouille des Glaciers – A Look behind the Scenes

The Patrouille des Glaciers (PdG) is an international ski mountaineering race organised by the Swiss Armed Forces in which military and civilian teams compete. It is said to be the world’s toughest team competition. The very long race distance, the extreme route profile, the high altitude and the difficult alpine terrain with glaciers and couloir climbs are the main features of this unique competition.

As announced in November 2015 Ernst Basler + Partner is teaming with race result Swiss for time keeping this remarkable event. Let me give you a brief impression of what was going on behind the scenes regarding time keeping under the guidance of Hanno Maier, race result Swiss.

Sunday April 17 2016

The start lists are published. And all preparations for the race are completed:

  • The time keeping hardware for the teams (personalized start numbers for chest, thigh and helmet and active transponders for more than 5’000 competitors) is configured, packed and ready to be used.
  • The active decoding systems from race result are checked. The timepieces and the corresponding supports are packed in the race result van.
  • The very warm and ultra-thin outfits for the time keepers are branded with race result.
Our team: The time keepers and the three staff members of the race office.

Monday April 18 2016

The time keepers arrive at the race office at the casern in Sion. We distribute the decoding systems and the outfits. They receive their last instructions. They pack their mountaineering and climbing equipment together with the time keeping hardware heading off to the air base. They are supposed to be flown to their posts. However, the weather is not good enough for flying – waiting begins.

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The time keepers get ready with their equipment.

In the meantime there are many mutations in the start list to be made, e.g., shifts in start time, replacements in teams. This job kept us busy until short before the start. (No problem for race result software!)

Back stage time keeping in the race office

Tuesday and Wednesday April 19/20 2016 – a looong double day

The weather cleared up. The time keepers and their equipment are flown into the Valais Alps. For us at the race office the crucial phase begins. Do we get signals from all the fourteen decoding systems? Great relief – the first station is online. We monitor its status and have the detection tested. At 12 AM half of the stations are operational. Two of them needed some extra care because of low transmission power. (Fortunately we could get a helicopter flight in time for flying in additional hardware!)  At 5 PM the time keeping network is complete and operational, milestone achieved.

Now we are waiting for the first start which is scheduled for Tuesday 10 PM: race result at the start of the 2016 PdG. Finally, 332 patrouilles crossed the starting line in Zermatt and another 389 in Arolla in several lots until 6 AM the next day.

Everything goes well. The first patrouilles reach Schönbiel, our first time post. The monitoring of the patrouilles goes on all night. So far so good.

The rankings are available live. At Wednesday 08:22:25 AM the first patrouille from Zermatt crosses the finish line in Verbier. At 1 PM we communicate the winners to the race committee. Around 4 PM the last patrouille (that made it to the finishing line) arrives in Verbier. We publish the final ranking list immediately afterwards top up-to-date. The interest in the results is quite remarkable: The page of the rankings has already 600’000 hits – and the race did just end.

Now, we are tired but very happy that the time keeping went perfectly well, without any noteworthy incidents. The race officer in charge congratulates us – everybody is happy! We mastered a technical, logistical and communicational challenge – the time keeping at the PdG. A big thank you to the team on the time posts and in the race office!

The second race is scheduled for Thursday April 22. The results will be available live.

Are you interested in getting to know more? Feel free to contact me.

LoRaWAN: IoT Network for the Future?

If you follow someone from #TeamEBP on Twitter, you may have noticed that last week we installed a LoRaWAN gateway of The Things Network in our office building. And like some of my colleagues you may have wondered (or wonder now): What is this all about?

Is EBP now into selling parrots (of course we could call our parrot Polly, not Lora)? Or are we supporting an alternative Zurich radio station? Good guesses. But it is of course neither of those two: LoRaWAN stands for Long Range Wide Area Network, a technology for low power wireless telecommunication networks. LoRaWAN gateways are intended to be used by battery operated sensors and other low power devices, nowadays better known as the Internet of Things (IoT), to transfer their data to the internet.

While mobile and WiFi networks drain your mobile phone battery quickly with increasing data transfer rates, LoRa takes the opposite approach. Only very little data can be sent over the network to minimize power consumption. Take for example the optimizing of garbage collection by installing sensors on waste bins, a solution that is already more widespread than I expected. You would certainly use batteries, maybe combined with energy harvesting, rather than connect every garbage container throughout a city to the power grid.

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Have you ever noticed the amazing anticipation of IoT ideas in „Frau Holle„? Bread calling out: „Oh, take me out. Take me out, or I’ll burn. I’ve been thoroughly baked for a long time.“ (Image source: Public domain).

LoRaWAN Gateways serve as transparent bridges for the end-to-end encrypted communication between sensors and devices out in the field and central network servers (you can read more about the technology here). One big advantage of LoRa is that you only need a few of these gateways to cover a whole city.

While commercial companies are working on LoRa networks (e.g. Swisscom or Digimondo), the afore-mentioned The Things Network (that now EBP is a part of) is an interesting open initiative. With The Things Network, an enthusiastic community is building LoRa networks in cities all around the world. These networks are free and open to use for everybody. At EBP, we immediately felt favourably towards that idea and are excited to share some of our company’s bandwidth with the community behind The Things Network.

The Things Network Zurich coverage map with the EBP gateway
The Things Network Zurich coverage map with the EBP gateway

As an additional benefit, we thus expand our playground to experiment with IoT and new networking technologies. Our order for additional hardware to build some LoRa test devices is out and we are looking forward to do some soldering. So stay tuned for more LoRa news here. Or indeed, join the revolution yourself!

Artikel: Die Zukunft von GIS ist smart und vernetzt

Vor kurzem hat in unserem Blog Ivo Leiss über die Evolution von GIS und GIS 5.0 berichtet. In GIS 5.0 werden das Internet der Dinge, Indoor-Navigation und Echtzeit-Informationssysteme Schlüsselelemente sein. GI-Systeme 5.0 werden smarter und vernetzter sein als die Systeme, die wir heute kennen. Dies zieht auch neue Infrastruktur-Bedürfnisse nach sich. Wie die einzelnen Elemente zusammenspielen, hat Ivo Leiss im oben verlinkten Blogpost anhand dieser Grafik erläutert (nach Porter und Heppelmann, abgeändert):

Wenn Sie sich wie wir für die Zukunft von Informationssystemen interessieren, empfehle ich Ihnen die Lektüre unseres Geomatik Schweiz-Artikels mit dem Titel „GIS 5.0 – Smart und vernetzt“ (pdf). Darin hat Ivo Leiss drei unserer Mitarbeitenden (u.a. mich) zum Thema interviewt. Die drei Interviewten nähern sich dem Thema aus drei unterschiedlichen Richtungen: Internet of Things, Erkenntnisgewinne aus Datenanalysen und Cloud-Technologien.

GIS 5.0 – Smart und vernetzt (pdf), erschienen in Geomatik Schweiz 5/2015.

Event-Processing mit FME Server: Zugverspätungen als Push Event

Da unser Bürohaus gleich neben dem Bahnhof Stadelhofen liegt, erreicht man die S-Bahn in einer Minute. Wenn man nun schon am Schreibtisch wüsste, dass der Zug Verspätung hat, könnte man also noch etwas länger sitzen bleiben. Und so eine Nachricht wäre sicher auch nützlich, wenn man an einem anderen Ort unterwegs ist…

dampflokomotive

S-Bahn vor der Erfindung von Smartphones 😉

Da mein iPod auch bei längeren Wartezeiten zuverlässig für gute Unterhaltung sorgt, muss ich zugeben, dass mir die paar Minuten Wartezeit auf einen verspäteten Zug nichts ausmachen. Ausserdem gibt es schon nette Apps der SBB, welche einen über die Verspätungen ausgewählter Züge (und vieles mehr) informieren. Als Übungsanlage für unseren internen Creativity Day war die Aufgabenstellung oben aber ganz gut geeignet, um einige Dinge auszuprobieren: Event-Verarbeitung in FME Server, Azure, Pushover,…

FME ist eine Software zur Format-Umwandlung, Prozessierung und Überprüfung von räumlichen und nicht räumlichen Daten. Format- und Modelltransformationen können in sogenannten Workspaces definiert werden. Zur Transformation von Daten führt man den Workspace entweder in einer Desktop-Applikation (FME Desktop) oder auf einem FME Server aus.

In der Vergangenheit konnten Workspaces in FME Server entweder durch eine Benutzerinteraktion oder zu vordefinierten Zeiten gestartet werden. Seit FME Server 2012 ist es möglich, die Ausführung von Workspaces durch Ereignisse auslösen zu lassen. So ein Ereignis kann alles mögliche sein: ein Messwert eines Sensors, die Positionsmeldung einer Smartphone-App aber auch eine einfache E-Mail. FME Server unterstützt verschiedene Protokolle, über welche Ereignisse übermittelt werden können. Davon ist HTTP wohl für viele Anwendungen die naheliegendste Lösung.

Für die Abfrage der Verspätungsmeldungen haben wir einen recht einfachen Workspace entwickelt. Zuerst ermitteln wir die nächste ÖV-Haltestelle zu einem Punkt, der in unserem Fall die Positionsmeldung eines Smartphones ist. Mit dieser Information fragen wir den Dienst transport.opendata.ch ab (weitere Infos), um den Fahrplan bzw. die Verspätungsmeldungen für diese Station zu bekommen. Wenn Verspätungsmeldungen vorliegen schicken wir diese per Push-Nachricht an das Smartphone.  Dafür haben wir den Dienst Pushover genutzt.

pushover

Aus unserer Sicht stechen vor allem zwei Stärken der Event-Prozessierung mit FME Server hervor: Einerseits können Ereignisse mit einem Raumbezug sehr einfach verarbeitet werden, da die ganze Palette von FME-Werkzeugen zur Verfügung steht. Andererseits ist ist die Entwicklungszeit sehr kurz: Für den oben beschriebenen Prototypen haben wir rund einen Tag aufgewendet, wobei in diesem Aufwand der Aufbau der Infrastruktur enthalten ist.

Potenzial für den FME-Einsatz sehen wir vor allem bei Fragestellungen mit Geofencing. Der „Geofence“ – ein virtueller Zaun – definiert dabei ein bestimmtes Gebiet. Wenn darin ein bestimmtes Ereignis auftritt, löst dies eine Aktion aus. Beispielsweise kann ein System eine Benachrichtigung senden, wenn ein Objekt den Geofence betritt oder verlässt.

Übrigens: Esri unterstützt ab ArcGIS 10.2 ebenfalls Events. Darüber berichten wir vielleicht zu einem späteren Zeitpunkt mal.

PS 1: Many thanks to Safe: Firstly for providing us with a demo license to try out events and notifications in FME Server ourselves. Secondly to Steve from the Safe support team for providing us with a very quick answer to a configuration issue.

PS 2: Zum Schluss noch eine kleine Werbung in eigener Sache: Ich wurde von Safe als „FME Certified Professional“ zertifiziert.

EBP GIS Applikationen auf dem iPad

Seit Ende Mai sind die heissbegehrten Apple iPads auch in der Schweiz erhältlich sein. Wir haben unserer GIS-Applikationen mit einem der Geräte getestet. Dazu gehörten Naturgefahren Graubünden, TIMIS und Klimarisiko Schweiz. Alle Applikationen werden korrekt dargestellt und sind wie gewohnt bedienbar.

Von den Touchscreen üblichen Gesten wie „swipe“ (blättern oder rüberschieben), „pinch“ (vergrössern und verkleinern resp. rein- und rauszoomen) und „tap“ (klick) werden von unseren verwendeten APIs (Google Maps V2, ESRI ADF 9.3, ESRI Javascript APU) bisher nur tap z.B. bei Klimarisiko unterstützt.

Google bietet in der V3 ihres Maps APIs eine Unterstützung der genannten Gesten auf Touchscreen-Geräten an, wie ein Test von Google Maps über den Webbrowser auf dem iPad bewies. Eine experimentelle Version der Website Klimarisiko Schweiz haben wir für das iPad bereits entwickelt. Wir erwarten, dass auch ESRI bald eine Unterstützung der Touchscreen-Gesten anbietet und wir unsere Applikationen dem Trend entsprechend anpassen können.

klimarisiko.ch auf dem iPad