High-Tech im Hintergrund: Von LORA-GPS und RFID-Tags zu 4G
Mit dem Projekt haben die Swisscom und Apps with love Pionierarbeit geleistet und ein beispielhafter Einsatz von neuen Technologien mitten in den Schweizer Bergen umgesetzt. Dabei haben sich die eingesetzten Technologien über die Jahre natürlich gewandelt.
LORA-GPS Technologie und tiefgekühlte Tracker
An der PdG 2018 wurde das Tracking der Teilnehmer an der Patrouille des Glaciers erstmals über das Low Power Netzwerk realisiert. Eingesetzt wurden LORA-GPS Tracker für die Echtzeit-Übermittlung der aktuellen Position jedes einzelnen Teams.
Wir waren gezwungen, Tracker zu finden, die auch gegen die Tieftemperaturen resistent sind. Dafür haben wir die Tracker mit Swisscom im Labor tiefgekühlt, um die extremen Wetterbedingungen der PdG zu simulieren und sauber zu testen.
Die Tracker sendeten ihre Position, die Temperatur, sowie den Batteriestatus über das LORA-Netz an den Swisscom LPN-Gateway, welcher diese Daten an das Backend-System der PdG-App weiterleitete. Dort wurden diese in einem In-Memory Cache abgelegt und sofort über MQTT an die interessierten Apps und Webbrowser übermittelt.
Zeitmessung per RFID-Tags
Die Zeitmessung erfolgte an verschiedenen Checkpoints entlang der Strecke mit Hilfe von RFID-Tags, welche alle Athlet*innen auf sich trugen. Jede gemessene Zeit wurde sofort über das 4G-Mobilnetz an ein Backend vom offiziellen Zeitmesser übermittelt, welches die Daten (Zeiten, Resultate und Ranglisten) in Echtzeit rechnet und an das PdG-Backend übermittelt, von wo die Daten über MQTT an die Apps übermittelt werden.
Echtzeit dank MQTT und In-Memory Verarbeitung
Für das Streaming von Echtzeit-Daten (Locations, Timings, Rankings) an die Apps und Web-Browser setzten wir MQTT ein, ein für IoT Devices konzipiertes Protokoll zur Machine-to-Machine Kommunikation. Insgesamt wurden an zwei Renntagen über 700 Millionen Nachrichten via MQTT übertragen, wobei eine Nachricht im Schnitt um die 340 Bytes lang war. In Kombination mit der In-Memory Verarbeitung sämtlicher Renndaten konnten wir die an einem physischen Checkpoint gemessene Zeit innert Millisekunden in der App anzeigen.
4G als State of the Art 2024
Heute ist auf der ganzen Strecke 4G im Einsatz. Das heisst sowohl die Ermittlung der Positionen als auch die Zeitmessung erfolgen via GPS Tracker, welche Daten über 4G übermitteln.