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Wie das IoT die Luftfahrtindustrie antreibt

| Autor/ Redakteur: Dwayne Charrington / Benjamin Kirchbeck

Wie lässt sich das Boarding beschleunigen, wie ein stressfreier Sicherheitscheck garantieren, wie kann der Weg zum Terminal optimiert werden und wie ist es um die Cybersicherheit an Flughäfen bestellt? Ein Überblick über konkrete IoT-Anwendungen in der Luftfahrtbranche.

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Himmelsstürmer: Das Internet der Dinge verändert die Abläufe der Luftfahrtindustrie rapide.
Himmelsstürmer: Das Internet der Dinge verändert die Abläufe der Luftfahrtindustrie rapide.
(Bild: Clipdealer)

In unserer digitalen Welt kommt auch die Luftfahrtindustrie längst nicht mehr ohne die entsprechenden Technologien aus. Und es ist an der Zeit das Potenzial des Internet of Things (IoT) für den digitalen Wandel voll auszuschöpfen. Verbesserte Dienstleistungen zu erbringen ist ein treibender Faktor für die Luftfahrtindustrie. Kombiniert man IoT und Künstliche Intelligenz (KI) führt das zu deutlich mehr Verbesserungen.

Der "Connected World" Report des World Economic Forums schätzt, dass verspätete Flüge an amerikanischen Großflughäfen die kommerzielle Luftfahrt bis 2020 alleine mehr als 20 Milliarden US-Dollar kosten werden. Smarte Flughäfen nutzen bereits aktuelle IoT-Technologien. Zum einen, um die Kundenerfahrung zu verbessern, zum anderen um Verluste wie diese auszugleichen. Ein Bericht von Deloitte bestätigt das.

Mobil- und Beacon-Technologien verbessern Reise- und Einkaufsqualität an Flughäfen. IoT-Tools, wie die Gesichtserkennung beschleunigen und optimieren das Boarding der Reisenden oder beschleunigen den Weg zum Terminal. Offensichtlich hat das IoT viele Prozesse bereits grundlegend verändert. Im Folgenden beschäftigen wir uns mit konkreten IoT-Anwendungen in der Luftfahrtbranche.

Technologie zur Gesichtserkennung: Stressfreier Sicherheitscheck

Was genau ist Gesichtserkennung?

Gesichtserkennung fällt in die Kategorie "Biometrische Software". Sie hilft die Gesichtszüge einer Person mathematisch zu erfassen und diese Daten der individuellen Gesichtszüge zu speichern. Die Technik dahinter macht sich Deep-Learning-Algorithmen zunutze, um ein digitales Bild oder Live-Bild mit einem gespeicherten Gesichtsabdruck zu vergleichen. Damit lässt sich dann die Identität einer Person verifizieren.

Wie wird die Gesichtserkennung an Flughäfen eingesetzt?

Die größte Herausforderung für Flughafenbehörden und Kunden gleichermaßen ist die Sicherheitskontrolle. Und die kann man mithilfe des IoT deutlich effizienter gestalten. An den Checkpunkten verwendet man Software zur Gesichtserkennung. Mit dieser Technologie ordnen die Flughafenbehörden Gesichtsmerkmale eines Kunden den Daten in Blockchain-Systemen zu. Diese Informationen zur Identität eines Kunden liegen jedem Checkpunkt vor. Das senkt automatisch den Zeitaufwand zwischen Check-In und Boarding am Gate.

Warteschlangen verkürzt man mit automatischen Sensoren. Wenn Identität und Bordkarte des Reisenden auf dem Handy gespeichert sind, werden sie von Sensoren erfasst. Auch die Sicherheitsteams können sowohl auf diese Informationen zugreifen als auch auf Analysen der Gepäckstücke. Reisende profitieren dank der Sensortechnologie von kürzeren Wartezeiten, was den gesamten Ablauf im Flughafenterminal benutzerfreundlicher gestaltet. Die Sicherheitskontrolle ist für Reisende erwiesenermaßen der größte Stressfaktor. Laut „The Future is Connected” Report von SITA aus dem Jahr 2016 verbinden 36 % damit negative Emotionen auf ihrer Reise. Biometrie trägt also durchaus mit dazu bei, dass eine Flugreise beim Kunden in positiver Erinnerung bleibt.

Stephen Challis, Head of Product Development bei der Société Internationale de Télécommunications Aéronautiques (SITA) dazu im The Independent: „In Brisbane wird ein sechsmonatiger biometrischer Testlauf durchgeführt. Passagiere melden sich mit ihren Pässen, Bordkarten und Fotos beim Check-In-Schalter an. Passagiere sehen dann am Boarding Gate in die Kamera, und schon sind sie bereit für den Abflug. Flughafenpassagiere werden dadurch erheblich schneller und bequemer abgefertigt.”

Fallbeispiel

Der San Jose International Airport in Kalifornien nutzt Gesichtserkennung um die langen Schlangen an der Passkontrolle zu verkürzen. Alle ankommenden und abfliegenden internationalen Passagiere werden dazu einem Screening unterzogen und bei der Passkontrolle fotografiert. Die Software vergleicht das Bild mit dem im Visum oder Pass, das vom US Federal Government vorliegt.

Beacons: Einfache und schnelle Navigation am Flughafen

Was sind Beacons?

Beacons sind kleine nahtlos funktionierende Sensoren, die normalerweise in einem Gehäuse platziert sind. Die Technologie nutzt Bluetooth Low Energy, um mit anderen smarten Geräten zu kommunizieren und wird meistens für Standortangaben und Standortbestimmungen per Received Signal Strength Indicator (RSSI) genutzt.

Wie werden Beacons an Flughäfen eingesetzt?

Müde und frustrierte Kunden, die Flughafenmitarbeiter mit langen Schlangen und dem üblichen Ansturm auf die Check-In Schalter in letzter Minute nerven? Das sind Szenarien die im Zeitalter smarter Flughäfen der Vergangenheit angehören. Digitale Beacons lassen sich strategisch im Flughafengebäude platzieren. Sie geben per SMS-Nachricht Updates in Echtzeit an die Reisende weiter. Die Updates informieren beispielsweise über verfügbare Parkplätze, An- und Abfahrtszeiten des Airport-Shuttle, mit ihnen kann man Tische im Restaurant reservieren und vieles mehr. Mehr als 95 % aller Reisenden führen bei Flugreisen ein Mobilgerät mit. Solche Services sind also sowohl für Flughäfen als auch für Kunden attraktiv und praktikabel.

Auch das sogenannte Passenger Flow Management, also das Management von Passagierströmen, lässt sich über Beacons realisieren. Meldet ein Beacon zum Beispiel hohes Passagieraufkommen an Sicherheitscheckpunkt 1 kann der Betreiber entsprechend reagieren indem er etwa Passagiere an einen weniger ausgelasteten Check Point weiterleitet oder indem er zusätzliches Abfertigungspersonal bereitstellt.

Smarte Flughäfen führen Passagiere über Beacon-verlinkte Karten nahtlos vom Check-In bis zum Abflug. Dank einer einfachen Navigation haben Flughafenpassagiere mehr Zeit, die sie für sich nutzen können. Zufriedene Kunden wiederum steigern den Umsatz am Flughafen. Beacons helfen außerdem dabei, Flughafenpersonal zu orten, und auf diese Weise die Flughafensicherheit durchgehend zu garantieren. Verbesserte operative Effizienz ist ein weiterer Hauptvorteil dieser Technologie.

Fallbeispiel

Der Côte d’Azur Airport hat für die Strecke Nizza - Paris unterschiedliche Beacons im Terminal installiert, um kontextbezogene Ladeninformationen und -werbung an Reisende im Terminal weiterzugeben. Die Beacon-gesteuerte Flughafen-App sammelt automatisch Punkte, wenn Premium-Mitglieder den Flughafen passieren. Premier Gold Mitglieder nutzen automatisch ihre Vielfliegerkarte mit Zugang zur Fast Track Sicherheitskontrolle. Das integrierte Kundenprogramm bietet Passagieren einen bedeutsamen Mehrwert.

Beacons und RFID Tags: Sichere Ortung und Management von Gepäckstücken

Was ist RFID?

Das Akronym steht für Radio-Frequency Identification, RFID und ist eine Technologie mit der digitale Daten in RFID Tags oder smarten Labeln verschlüsselt werden. Ein Lesegerät sammelt diese Informationen über Radiowellen und speichert sie in einer Datenbank. RFID Tags sind immer wichtiger geworden, weil man die Daten auch außerhalb der Sichtlinie auslesen kann.

Beacon- und RFID Tag-Technologien im Einsatz

IoT Beacons und RFID Tags sind für eine sichere Ortung und das Management von Gepäck unabdingbar. Beacons verbinden sich zu einem mobilen Netzwerk eines Flughafens. Der größte Vorteil verglichen mit Barcodes ist, dass mit RFID Informationen auch außerhalb des Gepäcksystems ausgelesen werden können.

Live-Informationen über den genauen Standpunkt eines Gepäckstücks, von der Gepäckabgabe bis zum Frachtraum sind möglich. Passagiere erhalten SMS-Benachrichtigungen in Echtzeit wo sich ihr Gepäck befindet. Das Bodenpersonal erhält Benachrichtigungen, welches Gepäck auf welchen Flug muss. Das ist vor allem von Vorteil, wenn Gepäckstücke von einem Flugzeug zum anderen umgeladen werden müssen. Zusätzlich vereinfacht die Methode den Frachtprozess, denn Technologien helfen auch dabei verlorene Stücke aufzuspüren. Und wenn weniger Gepäckstücke verloren gehen, sinken die Erstattungskosten.

Jedes Jahr gehen 25 Millionen eingecheckte Taschen und Koffer verloren. Beacon und RFID-basierte IoT-Lösungen können diese Zahl nicht nur drastisch senken, sondern auch die operative Effizienz steigern und Sicherheitsbedenken der Kunden entkräften.

Fallbeispiel

Der Hong Kong International Airport hat mehr als 50 Beacons im Terminal 1 installiert, um relevante Informationen an Reisende zu versenden. Über die Beacon-aktivierte App werden sogar Fotos vom Gepäckband verschickt. Zusätzlich leitet der Flughafen Reisende mit benutzerfreundlichen und interaktiven Karten durch wichtige Bereiche.

Drahtlose Bluetooth Sensoren: weniger Verspätungen

Was sind Bluetooth Beacon Sensoren?

Bluetooth Beacon Sensoren geben Sensordaten ab. Sie sind mit Sensorfähigkeiten ausgestattet, die Bewegung (Beschleunigungsmesser), Luftdruck, Temperatur, Feuchtigkeit, Magnetismus (Hall Effekt), Licht, Nähe, Herzschlag, Nahfeldkommunikation (NFC) und Sturzerkennung melden. Dank der Bluetooth Low Energy Technologie bei der Datenübertragung sind die Sensoren am besten für IoT-Anwendungen einsetzbar.

Wie werden Beacon Sensoren eingesetzt?

Beacon Sensoren werden häufig an Flughäfen eingesetzt. Sie überwachen damit Starts und Landungen. Es ist inzwischen möglich einfache Wetter-Beacons an jeder Start- und Landebahn mit einem umfangreicheren Netzwerk zu kombinieren. Passagier-Apps bieten dank Netzwerk-Überwachung zeitgenaue und akkurate Informationen. So erfahren Passagiere, warum ein Flug noch nicht starten kann oder verspätet ist.

Die separate Überwachung der einzelnen Start- und Landebahnen ist insbesondere wichtig bei potenziell unberechenbaren Wetterbedingungen wie Sturm, Hagel oder Eis. Flughäfen sind besser ausgestattet Entscheidungen im Interesse der Passagiersicherheit zu treffen. Zwischen Juni 2015 und Juni 2016 waren mehr als 1 Millionen Flüge verspätet. Dies entsprach annähernd 64 Millionen Minuten Wartezeit für Reisende. Verspätungen und die damit verbundenen Kosten für die Luftfahrtindustrie kann man unter anderem über vernetzte IoT-Wetter-Überwachung reduzieren.

Näherungssensoren: Passagierströme und -verhalten erfassen

Was sind Näherungssensoren?

Sensoren, die Informationen in ein elektronisches Signal umwandeln, die auf einem Objekt oder einer Bewegung basieren, nennt man Näherungssensoren. Solche Geräte erkennen in einer festgelegten Entfernung Objekte ohne Kontakt.

Wie werden Näherungssensoren an Flughäfen eingesetzt?

Näherungssensoren verbinden Airline-Technologien und Flughäfen mit den Smartphones der Reisenden. Laut Unacast Proxbook Report Q3 2016 betreiben fast 90 % aller Flughäfen weltweit entweder eine kommerzielle Anwendung oder ein Testprojekt mit Näherungssensoren. Der Report schätzt, dass der Wert dieser Branche bis 2022 auf 52.46 Milliarden US Dollar steigt.

Näherungssensoren verbessern beides: Flughafensicherheit und das Shoppingerlebnis von Passagieren. Sicherheitsteams sind in der Lage zusätzliches Sicherheitspersonal an belebtere Stellen zu schicken. Geschäfte profitieren von Werbebotschaften und Angeboten, die direkt an potenzielle Kunden gesendet werden, die sich in räumlicher Nähe befinden oder mittels Augmented Reality direkt zum Shop geführt werden.

Fallbeispiel

Der Gatwick Airport in Großbritannien nutzt Beacons und Näherungssensoren für die Navigation durchs Flughafengebäude. Allgemeine Informationen über die “Personendichte” in verschiedenen Beacon-Zonen unterstützen die Flughafenabläufe.

IoT und Cybersicherheit

Flughäfen sind offensichtlich vernetzter als je zuvor. Sie nutzen die Cloud, integrierte Systeme und das IoT für ihre operative Effizienz. Die Vernetzung öffnet allerdings gleichzeitig Türen für Spear Phishing-Angriffe, Sicherheitsvorfälle, Identitätsdiebstahl, Malware und Social Engineering. Ein Angriff auf ein Flughafensystem legt vielleicht persönliche Daten von Passagieren offen, beeinflusst Back-Office-Systeme und Sicherheitschecks, manipuliert Ankunft- und Abflugdaten und so weiter. Das würde einen geregelten Flughafenablauf nicht nur negativ beeinflussen, sondern auch dem Ruf schaden und damit dem Umsatz.

Leider gibt es keine “Einheitslösung” für die Cybersicherheit an Flughäfen. Es hilft, nicht nur die aktuellste Software zur Malware-Erkennung oder die neueste Firewall zu installieren. Eine proaktive Risikoanalyse ist der beste Weg, um Schwachstellen zu erkennen und ein ganzheitliches Informationstechnologie- (IT) Sicherheitsprogramm zu erstellen. Ein umfassender Computersicherheitsplan vereint Penetration-Tests und Schwachstellenanalyse-Tools, Risikomanagement-Programme und die richtigen Quellcode-Methoden.

Zusätzlich müssen Flughäfen Maßnahmen zur physikalischen Sicherheit ergreifen und Netzwerksicherheitslösungen implementieren. Schließt man die Lücke zwischen Computersicherheit und IT, stärkt das die wirksame Abwehr von Angriffen. Flughäfen sind gehalten, kontinuierlich interne Schulungen zu Sicherheitsregeln und deren Umsetzung durchzuführen. „Best Practices“ in Sachen Sicherheit sollten nicht nur für die eigene Umgebung gelten, sondern auch für Händler und Partner. Am besten sucht man sich einen IoT-Anbieter, der bereits Funktionen wie Verschlüsselung und starke Authentifizierung in seine Lösungen integriert.

Fazit

Wenn es um die ideale Umsetzungsstrategie für das IoT geht, müsste die Luftfahrtindustrie sich an die bekannte „starten, lernen, beweisen, verbessern“ Methodik halten. Es ist an der Zeit, neue Technologien mehr als bisher zu nutzen. Durch die Integration des IoT mit anderen Technologien wie Cloud Computing, Big Data, Robotik und Künstliche Intelligenz (KI) entstehen neuartige Möglichkeiten die Servicequalität von Airlines deutlich zu verbessern. Während sich die Luftfahrtindustrie auf die IoT-Revolution vorbereitet, hat der Wandel im Kopf bereits begonnen. Digitale Technologien und Fähigkeiten, die Airlines heute schon nutzen, werden eine wichtige Rolle in deren Evolution zum intellektuellen Unternehmen von morgen spielen.

* Dwayne Charrington ist technischer Autor und beim ProProfs Help Desk tätig.

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