Das allgemeine Interesse an der Nutzung von Drohnen in unterschiedlichsten Bereichen des täglichen Lebens ist über die letzten Jahre stetig gewachsen. Einerseits werden diese auch UAV (Unmanned oder Unpiloted Aerial Vehicle) von Privatperson verwendet, da sie als fliegende mit einer Kamera ausgestatteten Objekte ungewöhnliche und neue Kameraperspektiven für Film- und Fotoaufnahmen ermöglichen. Und natürlich, weil das Fliegen einfach Spass macht. Andererseits entwickeln sich Geschäftsfelder, die mit Hilfe des professionellen Einsatzes von Drohnen neue Geschäftsansätze und Differenzierungsmerkmale bieten.

Das Interesse und die Diskussion innerhalb unterschiedlicher Bereiche der öffentlichen Sicherheit und der Rettungsdienste über den Einsatz von Drohnen zur Unterstützung einer wirksamen Notfallabwehr nehmen seit einigen Jahren ebenfalls zu. Die European Emergency Number Association (EENA) hat vor einigen Jahren ein Community-Netzwerk "Notrufdienste und Drohnen" ins Leben gerufen, das bereits über Praktikabilitätsstudien und Tests zu relevanten Ergebnissen bei der Untersuchung der operativen Aspekte des Einsatzes von Drohnen geführt hat. Darüber hinaus hat diese Community früh angefangen, leicht verständliche Whitepaper-Dokumente zu veröffentlichen, die sich unter anderem auch mit Fragen das Datenschutzen und Ethikfragen beim Einsatz von Drohnen befasst.

Eine der wichtigsten Fragen, die ich in Gesprächen oft gehört habe, lautet: „Wie bringen wir das Videosignal, welches die Drohnen im Einsatz erzeugen können in die Einsatzleitstelle oder das Lagezentrum, wenn wir das Streaming auf endbenutzerzentrierte Online-Plattformen vermeiden möchten?“

Die flexiblen Anwendungen aus den Bereichen Unified Communications (UC) und Contact center (CC) von Avaya bieten die Möglichkeit, Drohnen als vollständigen sprach- und videofähigen Endpunkt zu betrachten und einzusetzen. Damit wird die Drohne sozusagen zu einem fliegenden „Video-Kommunikations-Endpunkt“, der sein Bildsignal in Echtzeit einfach in eine gesicherte Video- und Kollaborationsplattform wie Avaya IX Meetings oder Avaya Spaces einspeist. Je nach speziellen Einsatzbedürfnissen existieren unterschiedliche Ansätze, um Drohnen verschiedener Machart, Typen und Hersteller in die operativen Umgebungen zu integrieren die durch sie erzeugten Daten- und Medienströme bereitzustellen.

Nachfolgend werde ich die heute erkennbaren Einsatzszenarien für Drohnen beschreiben, die wir aktuell als relevant erfahren, um anhand dieser Szenarien die Integration in Kommunikationsumgebungen darzustellen:

 
• Szenario 1:
  Lokal und manuell per Controller gesteuerte Drohne, Video-Übertragung mittels Drohnen-Controller und Kommunikationstechnik am Einsatzort.
• Szenario 2:
  Autonom fliegende Drohne, gesteuert über eine zentrale Drohnenmanagement-Plattform, Kommunikation zur Drohne über Mobilfunknetz.
• Szenario 3:
  Autonom fliegende Drohne, gesteuert über eine dezentrale Drohnenbasis in Verbindung mit einer Drohnenmanagement-Plattform, Kommunikation zur Drohne über Funkverbindung zwischen Drohne und Drohnenbasis.
• Szenario 4:
  Lokal und manuell per Controller gesteuerte Drohne, Übertragung von Daten und Video an eine zentrale Drohnenmanagement-Plattform, Kommunikation zwischen Drohne und Drohnenmanagement-Plattform mittels App auf Smartphone oder Tablet über Mobilfunknetz.

Beschreibung Szenario 1

Dieses Szenario biete sich für alle Organisationen an, die bereits Drohnen angeschafft und Piloten ausgebildet haben und so die Drohne als Einsatzmittel zum Einsatzort bringen.

Wenn die Einsatzkräfte vor Ort eingetroffen sind, startet die Drohne und wird manuell über den zugehörigen Controller (die Fernsteuerung der Drohne) geflogen. Viele semiprofessionelle und professionelle Drohnen bieten am Controller die Möglichkeit, das Video-Signal mittels HDMI-Ausgang auszukoppeln, um somit das Videobild auf einen großen Monitor zu bringen, der es den Einsatzkräften ermöglicht, sich einen Überblick aus Vogelperspektive zu verschaffen und somit die Lage zu analysieren. Somit steht das Videobild den Einsatzkräften vor Ort in guter Qualität zur Verfügung, aber noch nicht weiteren am Einsatz Beteiligten, die sich nicht vor Ort befinden.

Um nun das Video in Echtzeit und gesichert an andere Einsatzgruppen, Standorte oder auch einzelne Personen zu übermitteln, sind unterschiedliche Wege denkbar:

• Drohnenhersteller bieten häufig ihre eigenen Apps an, die bei der Kopplung zwischen einem Controller und einem mit diesem verbundenen Smartphone die Möglichkeit bieten, per Streaming das Bild an kommerzielle Video-Dienste wie z. B. Facebook oder Youtube „live“ oder an eigene Video-Server per RTMP (Real Time Messaging Protocol) zu übermitteln. „Live“ bedeutet an dieser Stelle mit einer Verzögerung im Bereich von 30 Sekunden bis 2 Minuten, was dem Streamingverfahren mit seinen notwendigen Puffermechanismen geschuldet ist. Somit ist eine unmittelbare Begutachtung in Echtzeit durch entfernte Betrachter kaum möglich.
• Die andere alternative ist, das per HDMI-Kabel ausgekoppelte Signal nicht an eine Monitor weiterzugeben, sondern diesen Mechanismus zu verwenden, um das Video-Bild in einen Video-Codec einzuspeisen, welcher sich dann in eine Video-Konferenz einwählt und als Teilnehmer dieser Konferenz das Bild in Echtzeit allen anderen Teilnehmern zur Verfügung stellt. Der zuvor verwendet Monitor wird nun an den Video-Codec angeschlossen, so dass die Einsatzkräfte vor Ort nach wie vor die Möglichkeit haben, das Videobild der Drohne zu sehen. Zudem treten Sie somit ebenfalls der Konferenz bei, und können gleichzeitig mit allen anderen Teilnehmern kommunizieren.

Der Einsatz von Videokonferenzen als bietet neben der Möglichkeit der unmittelbaren Kommunikation aller am Einsatz beteiligten Personen und Organisationen darüber hinaus den eine Reihen von Vorteilen im Bereich der Sicherheit, da die Übertragung Ende-zu-Ende verschlüsselt ist und der Zugang zur Konferenz durch eine Konferenzorganisator nur den ausgewählten Gruppen und Personen zur Verfügung gestellt werden kann.

Dieses Szenario haben wir erstmals auf dem ersten EENA Drone Summit im September 2018 bei den Brüsseler Feuerwehren vor Fachpublikum gezeigt und live präsentiert. Hierbei wurde ein Avaya IX Executive XT240-Videoendpunkt verwendet, der normalerweise als kompaktes Videoendgerät für Führungskräfte oder in kleinen Büros eingesetzt wird.

In der Weiterentwiclung des in Brüssel gezeigten Ansatzes haben wir dieses Video-Endgerät in ein robustes, stromunabhängiges und LTE-fähiges "Drone Video Kit" integriert, so dass eine Stunde lang ein autonomer Betrieb vor Ort möglich ist. Das gleiche Ergebnis erzielen Sie mit den Avaya IX-Raumsystemen XT4300 oder XT5000 sowie mit der Avaya IX-Kollaborationseinheit CU360 und dem optionalen AV-Grabber, der an die CU360 angeschlossen ist.

Als Video-Konferenzplattform für die anderen Teilnehmer steht entweder in der Organisation implementierte oder alternativ als Cloud-Service verfügbare Videokonferenz- und Kollaborationslösung Avaya IX Meetings zur Verfügung.

Für viele Rettungsdienste ist dies ein Ansatz, der unmittelbar verwendet werden kann, entweder in Form der hier gezeigten „Kofferlösung“, oder direkt integriert in die Kommunikationsinfrastruktur eines Einsatzleitfahrzeuges.

Nach diesem Szenario, bei welchem die Drohne von den Einsatzkräften an den Einsatzort gebracht wird, wäre der nächste Schritt, eine Drohne in einem autonomen BVLOS-Flugmodus (Beyond Visual Line of Sight) direkt über ein Drohnen-Management-System zu steuern, was uns zu Szenario 2 führt.

Beschreibung Szenario 2

Das Gegenteil zum voll-manuell durchgeführten und lokal kontrollierten Drohnenflug ist der voll-autonome mittels zentraler Drohnenmanagement-Plattform ferngesteuerte Drohnenflug. Hierbei wird die Drohne mittels einer on-board Kommunikationseinheit und SIM-Karte direkt in ein Mobilfunknetz eingebunden, womit weitestgehend ortsunabhängig eine Zugang zu Datendiensten und dem Internet erreicht wird.

Neben der Möglichkeit zur Mobilfunk-Netzanbindung benötigt die Drohne Schnittstellen, über die sie von externen Applikation von außen angesprochen werden kann. Damit kann die komplette Mission des Drohneneinsatzes automatisiert generiert und geplant sowie kontinuierlich kontrolliert werden.

In diesem zweiten Szenario können entweder aus der Leitstelle oder den Standorten der Einsatzkräfte Drohnen beauftragt werden, einen genau definierten Punkt anzufliegen, und dort bestimmte Aufgaben wie z. B. die Aufnahme der Situation aus der Luft mittels der Onboard-Kamera zu starten.

In einer voll-digitalisierten Umgebung lassen sich somit teil- oder auch voll-automatisierte Prozessketten umsetzen.

Geht z. B. ein eCall von einem verunfallten Fahrzeug in der in der Leitstelle ein und die Fahrzeugdaten sowie dessen Position werden im Rahmen des 112-anrufes übertragen, so kann der Disponent in der Leitstelle neben den klassischen Einsatzmitteln zukünftig auch aus seiner Einsatzleitsoftware heraus eine Drohne disponieren. In diesem Fall wird der Drohnenmanagement-Plattform die Anforderung mit Zielkoordinate übermittelt.

Auf Basis der Zielkoordinate und unter Kenntnis der im Umkreis des Zielortes stationierten Drohnen mit ihrem aktuellen Status wählt ein Algorithmus in der Drohnenmanagement-Plattform die passende Drohne unter Berücksichtigung aller bekannten Parameter aus, berechnet unter Berücksichtigung bekannter No-Fly-Zonen und anderer aktueller Rahmenbedingungen wie Wettereinflüsse eine adäquate Route zum Einsatzort.

Im nächsten Schritt wird die Drohnenbasis, in der sich die ausgewählte Drohne befindet, aktiviert, die Drohne mit ihren Missionsdaten versorgt und anschließend gestartet.

Eine Drohnenbasis kann unterschiedliche Ausprägungen haben: im einfachsten Fall kann es sich um einen geschützten Unterstand z. B. auf dem Dach eines Gebäudes sein, mit zusätzlicher Infrastruktur zur Sicherung und Aufladung der Drohne nach ausgeführter Mission. Allerdings kann eine solche Drohnenbasis auch ein High-Tech-Gebilde sein, welches mit anderen Basen an strategisch ausgewählten Standorten z. B. innerhalb eines Landkreises positioniert wurde, um jeden Punkt des abzudeckenden Gebietes innerhalb einer definierten Zeit erreichen zu können. Hierbei hat eine solche Drohnenbasis eine eigenständige Netzwerkanbindung zur Steuerung und Kontrolle der Infrastruktur, ist ausgestattet mit Heizung und Wetterstation, sowie weiteren Robotik-Elementen zum Austausch von Batterien, Kameras oder unterschiedlichen Sensoren, um die Bandbreite der Einsätze möglichst breit zu gestalten.

Die Drohnenmission wird im Moment des Startprozesses an die anfordernde Stelle bestätigt. Zusätzlich werden die Zugangsdaten zur Verfolgung und ggf. zur Einflussnahme auf die aktuelle Drohnenmission kommuniziert. Idealerweise erfolgt dies direkt integriert in die Einsatzleitsoftware, womit die Drohne wie jedes andere Einsatzmittel mit ihrer aktuellen Position und Statusinformation vom Disponenten gesehen wird.

Die Drohnenmanagement-Plattform ihrerseits ist über Software-Schnittstellen mit der Avaya Kommunikations- und Kollaborationsplattform verbunden, so dass die in Echtzeit empfangenen Video-Daten oder gegebenenfalls auch andere Missionsdaten wie Telemetrie- und Sensordaten ohne Verzögerung allen an der Leitung, Kontrolle und Beobachtung der Mission beteiligten Personen zur Verfügung gestellt werden kann.

Bei entsprechender strategischer Planung drohnenbasierter Dienste lässt sich sicherstellen, dass die Drohne mit der Übermittlung der Video-Bilder beginnt noch bevor die Einsatzkräfte mit ihren Fahrzeugen am Einsatzort eintreffen. Somit profitieren nicht nur wie in Szenario 1 die nicht unmittelbar am Einsatz beteiligten Organisationen und Personen von der Video-Übertragung, sondern auch die in der Anfahrt befindlichen Einsatzkräfte bekommen bereits einen ersten Eindruck von der Lage und dem Geschehen am vor Ort.

Das zuvor beschriebene Szenario 2 ist mit heute verfügbaren Technologien und Produkten vollständig umsetzbar. Avaya arbeitet in enger Abstimmung mit Technologiepartnern, um die unternehmenseigene Kernkompetenz der Echtzeitkommunikation und Zusammenarbeit in komplexe Szenarien einzubringen:

• volaer.io, ein Unternehmen aus der Oecon-Unternehmensgruppe, hat sich auf Software-Lösungen im Bereich der Drohnenmanagement-System spezialisert. Die Produktfamilie “Hawk” (Guided Hawk, Emergency Hawk und Environmental Hawk) basiert auf einer gemeinsamen offenen Core-Plattform, mit der sich Drohnendienste unterschiedlichster Natur realisieren lassen, immer unter Berücksichtigung der einschlägigen Regulierungen der EU und ihrer Mitgliedsstaaten.
• H3 Dynamics, ein in Singapur ansässiges High Tech-Unternehmen, hat sich auf die Schwerpunkte Robotik und Künstliche Intelligenz spezialisiert. H3 Dynamics uns Avaya haben im November 2019 eine gemeinsame Erklärung zur Zusammenarbeit im Bereich des innovativen Einsatz von Drohnen für Notfalldienste abgegeben. Die DBX Autonomous Security Drone Station stellt dabei eine vollausgestattete und hochfunktionale Basis für Drohnendienste dar.

Im Zusammenspiel zwischen der volaer.io Hawk-Plattform als zentraler Steuerungsinstanz für den Drohneneinsatz, der DBX Drone Station von H3 Dynamics und den Avaya Kommunikationsplattformen und -diensten Avaya IX Meetings und Avaya IX Collaboration lässt sich das hier beschriebene Szenario 2 vollständig abbilden.

Beschreibung Szenario 3

Über Drohnen-Basis ferngesteuerter autonomer Drohnenflug, Drohne über Funk-Sichtverbindung an Drohnen-Basis angebunden, Drohnen-Basis von Drohnen-Management-Plattform ferngesteuert.

Beschreibung Szenario 4

Über Drohnen-Management-Plattform fernunterstützter lokal gesteuerter Drohnenflug, Daten und Videoübertragung mittels Smartphone/Tablet-App zur Drohnenmanagement-Plattform.