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Wie kann man Funktionen und Angebote eines Gebäudes mit Sprachbefehlen steuern? Etwa Echtzeitdaten abrufen, einen Fahrstuhl holen oder einen Konferenzraum reservieren – und das ganz einfach mit der Stimme, ohne sich durch viele Menüs zu klicken?

Im Gebäude 4 von Phoenix Contact in Bad Pyrmont testen und demonstrieren die Kolleginnen und Kollegen Möglichkeiten des digitalen Gebäudemanagements. Die Gebäudesteuerung läuft über die Software Emalytics. Eine Sprachsteuerung gibt es dafür nicht – das heißt: noch nicht. Denn dieser Aufgabe stellte sich Niklas Kleinjohann. Der 22-Jährige ist im letzten Jahr seines dualen Studiums des Wirtschaftsingenieurwesens bei Phoenix Contact. Auf der Zielgeraden seiner Ausbildungszeit durfte Niklas beim Facility Management in Bad Pyrmont lernen.

Datenschutz ist das A und O

„Ich sollte den Prototypen eines Sprachsteuerungsmoduls entwickeln und ihn mit Emalytics verbinden. Was es dann am Ende können sollte, ist vergleichbar mit den Leistungen verbreiteter Geräte wie Alexa oder Google Home”, sagt Niklas. Doch es gibt einen entscheidenden Unterschied: „Das, was wir abgeleitet von Emalytics ‘Emma’ getauft haben, funktioniert offline“, erklärt er. Das bedeutet, dass keine Inhouse-Daten aus dem Gebäude über die Steuerung ins Internet gelangen. Die eigenen Daten bleiben somit bei den Anwenderinnen und Anwendern. „Der Datenschutz ist gewahrt und das ist ein entscheidender Punkt für viele Unternehmen und Institutionen, die mit sensiblen Daten umgehen. Es macht die Anwendung interessant für viele potenzielle Kundinnen und Kunden“, erklärt Niklas.

Emma ist ein Prototyp einer Sprachsteuerung für Gebäude
Emma: Prototyp einer Sprachsteuerung für Gebäude

Einfach cooles Teamwork

Niklas Kleinjohann begann nach Sprach-Software zu suchen, die er selbst konfigurieren und an die Anforderungen anpassen konnte. „Als Rechnereinheit des Bedienmoduls dient ein Raspberry Pi, ein einfacher Einplatinencomputer, der für experimentelle Arbeiten geeignet ist. An diesen habe ich ein Mikrofon gekoppelt und dann bekam das Ganze ein schickes Gehäuse aus dem 3D-Drucker“, erzählt Niklas.

Gerade in der Anfangsphase stürzte der Raspberry Pi oft ab und musste immer wieder neu gebootet werden. Oder auf dem Display tauchten kryptische Fehlermeldungen auf, die Niklas noch nie gesehen hatte: „Um die entsprechenden Erklärungen zu finden, hieß es dann wieder recherchieren. Danach lesen, nachvollziehen, verstehen. Das ging mir manchmal schon an die Nerven und ich bin auch an meine Grenzen gestoßen. In diesen Situationen haben mich meine Kolleginnen und Kollegen unterstützt.“ 

Um den Fehler zu finden, setzten sich die Experten mit Niklas zusammen und gingen Schritt für Schritt alles durch. „Als erfahrene Fachleute schauen sie natürlich anders als ich auf die Problemstellung. Sie zeigten mir, wie man solche Schwierigkeiten angeht und gaben mir Tipps, wie ich sie lösen kann. Das war eine tolle Erfahrung und einfach cooles Teamwork“, schildert Niklas. 

Bei Emma macht es piep

Nach acht Wochen intensiver Entwicklungsarbeit stand der Prototyp des Bedienmoduls, über die Haustechnik mit der Software Emalytics verbunden. Das Modul schaltet sich ein, wenn es innerhalb eines Umkreises von fünf Metern die Worte „Hey, Emma!“ erkennt. Mit einem Piep zeigt Emma, dass sie bereit für weitere Sprachbefehle ist. Etwa die Frage: „Welcher Raum ist frei?“. Das Modul übersetzt für die Software Emalytics, die Emma die gewünschten Informationen gibt. Schließlich antwortet sie den Fragenden mit weiblicher Stimme: „Im Erdgeschoss Gebäude 4 sind alle Räume frei, außer …“.

Niklas Kleinjohann
Dualer Student: Niklas Kleinjohann

„Es lohnt sich, das weiterzuentwickeln!“

Niklas stellte Emma verschiedenen Abteilungen von Phoenix Contact vor und demonstrierte, dass die Sprachsteuerung ein sehr interessantes neues Feld ist. „Wann können wir Emma den Kunden anbieten?“, fragte einer der Kollegen. Doch Niklas winkte ab: „Emma ist ein Prototyp, der aufgrund mancher Kinderkrankheiten der verwendeten Software noch nicht ganz rund läuft. Aber das Modul zeigt, dass es sich lohnt, weiter in diese Richtung zu forschen.“ Der Student zieht ein positives Fazit des Projekts: „Die Gespräche und Erklärungen der erfahrenen Kollegen haben mich vieles verstehen lassen, dass ich mit einem Handbuch so sicher nicht in dieser Tiefe verstanden hätte.“ 

Niklas musste die Entwicklungsarbeit beenden, denn es standen andere, wichtige Aufgaben an: die letzten Prüfungen seines Bachelor-Studiums. Doch auch wenn er den Abschluss in der Tasche hat, möchte er bei Phoenix Contact bleiben: „Das waren vier hochinteressante Jahre, in denen ich tolle Leute kennenlernen durfte und dank der großartigen technischen Möglichkeiten wahnsinnig viel gelernt habe. Das möchte ich weiterführen.“ 

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Fotos: Thomas Franz-Westemeyer Werbefilm und Fotoproduktionen, Hessisch Oldendorf

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