Es war ein Impuls aus dem Kollegenkreis beim Softwaretechnologiedienstleister macio GmbH in Kiel, der Jan-Hendrik Carstensen dazu veranlasste, Topfpflanzen mit Mini-Computern auszustatten, Daten über ihren Versorgungsstand zu sammeln und in einer Cloud zu speichern.
„In der Pflanzenerde steckt ein Sensor“, sagt Jan und zeigt anhand einer Zimmerpflanze seinen Projektaufbau. „Dieser Sensor wird über einen Mini-Computer angesteuert, der in diesem Fall über eine externe Stromversorgung läuft. So sendet die Pflanze stündlich Daten an die Cloud, wo alle Informationen dann in einer Webanwendung angezeigt werden.“ So könne man alle beliebigen Pflanzen überwachen und ihre Bodenfeuchtigkeit, Temperatur und sogar die Luftfeuchtigkeit im Auge behalten.
Jan, der gerade seine Bachelorarbeit im Studiengang Wirtschaftsinformatik am Fachbereich Wirtschaft der FH Kiel geschrieben hat, ruft die Webanwendung am Computer auf und öffnet mit einem Klick auf das Foto einer speziellen Pflanze einen Graphen, der die Bodenfeuchtigkeit der letzten 14 Tage anzeigt. „Die Pflanzenwelt befindet sich noch in der Entwicklung“, erklärt er, „es sollen noch mehr Messwerte hinzukommen, noch mehr Features.“ Beispielsweise sollen Notifications entwickelt werden, ähnlich den Benachrichtigungen auf dem Smartphone. „Wenn man bei WhatsApp eine Nachricht von jemandem bekommt, wird das auf dem Bildschirm angezeigt. So soll es auch mit der App für die macio-Pflanzenwelt sein. Dann bekommt man eine Nachricht, dass Pflanze 23 wieder gegossen werden muss“, sagt Jan. Bislang besteht ein Prototyp dieser App, den Jan noch weiterentwickeln wird.
Ein spannendes Projekt mit viel Lernpotenzial: Jan berichtet, dass sein Projekt bei macio dazu dient, diese besonderen Technologien zu erforschen und aus den Versuchen zu lernen. „Wir wollen Projekte wie dieses nutzen, um Wissen im Umgang mit dem Internet of Things zu sammeln“, erklärt er. Das Internet of Things (IoT) bezeichnet das Vernetzen von physischen und virtuellen Gegenständen, die dann untereinander Informationen austauschen und miteinander kommunizieren können. Jan und seine Kolleginnen und Kollegen wollen lernen, wie man mit dem IoT arbeiten kann und welche Möglichkeiten sich daraus für verschiedene Kunden-Projekte bei macio ergeben. „Die Ergebnisse stehen im firmeninternen Wiki für alle Mitarbeiter/innen bei macio zur Verfügung“, sagt Jan. „Wir können auf unser bestehendes Wissen und unsere Erfahrungen zurückgreifen und das gewonnene Wissen in realen Projekten einsetzen, wenn wir Software entwickeln. Es kann ja durchaus sein, dass eine Technologie wie die der Pflanzenwelt bald eingesetzt werden soll.“
macio entwickelt individuelle, innovationsgetriebene Software im Kundenauftrag für den Maschinen- und Gerätebau sowie die Medizintechnik, um die Produkte der Kundschaft zum Erfolg zu führen. Jan gehört zu dem Team, das am Standort Kiel arbeitet. Seine Kolleginnen und Kollegen sitzen auch in Hamburg, Düsseldorf und Karlsruhe.
Seit zweieinhalb Jahren ist Jan als Werkstudent bei macio tätig. Angefangen hat er in der Qualitätssicherung, wo er sich mit automatisierten Softwaretests befasste, bevor er 2017 in den Bereich Softwareentwicklung wechselte. Kurz danach startete er im Werkstudenten-Projekt „macio-Pflanzenwelt“. „Es war für mich persönlich sehr cool, weil ich als Student genug Zeit, Möglichkeiten und Ressourcen zur Verfügung hatte, um mich in etwas einzuarbeiten, das für mich komplettes Neuland war“, berichtet Jan.
Der Student der Wirtschaftsinformatik stellte sich der Herausforderung, eignete sich eigenständig das benötigte Wissen an und konnte dabei in seinem eigenen Tempo lernen und arbeiten, da er sich nicht an Deadlines halten musste. „Ich habe einfach Schritt für Schritt gelernt und mich über alle meine Ergebnisse gefreut“, berichtet Jan.
Mit der „macio-Pflanzenwelt“ hat Jan an einem zukunftsweisenden Vorhaben mitgewirkt, das noch lange nicht abgeschlossen ist. „Unsere Ergebnisse können zum Beispiel in der Landwirtschaft oder bei Gärtnereien zum Tragen kommen“, erläutert Jan. „Hat man über 200 Pflanzen, müssen diese überwacht und bewässert werden. Man könnte an dieser Stelle auch eine automatische Bewässerung integrieren: Stellt der Mini-Computer fest, dass der Wassergehalt im Boden zu niedrig ist, kann sich eine Pumpe einschalten, die mit der Wasserleitung gekoppelt ist.“ Somit hat die „macio-Pflanzenwelt“ viel Potenzial, auch in größeren Dimensionen und in interdisziplinären Anwendungsgebieten eingesetzt zu werden.
Er fühle sich schon fast im Arbeitsleben angekommen, sagt Jan, der ab dem 1. Oktober eine Festanstellung bei macio antreten wird. „Meine Semesterferien habe ich immer zum Arbeiten genutzt. Jetzt werde ich in meinem Urlaub mehr reisen.“
Dem Werkstudenten-Projekt und den Pflanzen wird Jan auch weiterhin als Betreuer erhalten bleiben, denn die Zusammenarbeit mit der FH Kiel sorgt dafür, dass neue Studierende bei macio Einblick in dieses spannende Arbeitsfeld bekommen können. Besonders durch das Modul "Entwicklung und Management von Softwareprojekten" (EMS) in dem Fachbereich Informatik und Elektrotechnik an der FH sollen Studierende angesprochen werden.
Jan freut sich über die bleibende Verbindung zur FH, denn er hat sein Studium der Wirtschaftsinformatik in guter Erinnerung. „Den hohen Praxisanteil habe ich sehr genossen, deswegen habe ich von der klassischen Universität an die FH Kiel gewechselt“, sagt er. „Einige Vorlesungen haben mir deswegen besonders gefallen, weil mir das Lernen so viel leichter fiel. Das habe ich als sehr großen Vorteil empfunden.“ Zwar hätte er sich einen höheren Anteil an Informatik-Inhalten in seinem Studiengang gewünscht, doch er gibt zu, ein eher untypischer Wirtschaftsinformatiker zu sein. „Die meisten entscheiden sich für die Wirtschaft, mir dagegen hat die Softwareentwicklung letztendlich am besten gefallen, obwohl ich ursprünglich nie in die Softwareentwicklung wollte!“
Seinen Kommilitonen und angehenden Studierenden rät Jan, sich frühzeitig einen Nebenjob zu suchen. Das sei die ideale Möglichkeit, um bei einem Unternehmen mitzumachen, das in den Bereichen tätig ist, die einem persönlich zusagen. „Es ist ein Einstieg in die Arbeitswelt, mir persönlich hat das sehr geholfen. Ein guter Ausgleich zum theoretischen Lernen“, ist sich Jan sicher. Auch sei es hilfreich, an den Projekten der FH teilzunehmen und auf Dozierende zuzugehen, die meistens mit vielen Unternehmen aus der Wirtschaft in Kontakt stünden.
In etwa vier Wochen wird Jan sein Kolloquium am Fachbereich Wirtschaft ablegen und sein Studium damit abschließen. Auch seine Bachelorthesis steht mit Pflanzen im Zusammenhang, allerdings in abgewandelter Weise: „Aufbau von drahtlosen Sensornetzwerken unter Verwendung eines vermaschten Netzes (Mesh) im Vergleich zur Stern-Typologie“ lautet der Titel von Jans Arbeit. Was sich dahinter verbirgt?
„Auf der embedded World 2018 in Nürnberg, einer Messe, ist der Kontakt zum Unternehmen NeoCortec entstanden. Daraufhin habe ich den Auftrag bekommen, ein Mesh-Netzwerk, also ein Netzwerk mit mehreren miteinander verbundenen Knotenpunkten in einem Netzwerk, aufzubauen“, erklärt Jan. „Das Unternehmen vertreibt die Hardware für solche Netzwerke.“
Jan nutzte die Technologien von NeoCortec und baute ein vermaschtes Netzwerk auf, bei dem er sich auf die „macio-Pflanzenwelt“ als Anwendungsfall bezog: Alle Pflanzen, die mit den Mini-Computern und Sensoren ausgestattet sind, verband Jan zu einem drahtlosen Sensornetzwerk in einer solchen Mesh-Topologie. Die erhobenen Daten über den Versorgungsstand der einzelnen Topfpflanzen wurden nicht mehr an einen einzigen zentralen Router gesendet, sondern an ein dezentrales Gateway, ähnlich einer Zwischenschaltung. Möchte eine Pflanze die Daten an dieses Gateway senden, können sich die anderen Pflanzen miteinander verbinden und übernehmen eine Routing-Funktion, um die Daten sicher und schnell zum Zielpunkt zu leiten. „Das bedeutet, dass dieses vermaschte Netzwerk für mehr Sicherheit sorgt, das System kann einfacher gewartet werden und man kann sehr schnell neue Pflanzen zum Netzwerk hinzufügen. Außerdem braucht man keinen WLAN Router mehr“, so Jan.
Von seiner engagierten und erfolgreichen Bachelorarbeit und dem Projekt „macio-Pflanzenwelt“ ist auch NeoCortec begeistert, die sogar ein Interview mit Jan veröffentlicht haben. „Ich freue mich, dass meine Arbeit so viel Interesse erfährt“, sagt Jan, „weil eine Idee dahinterliegt, die ganz viel bewirken kann.“
Julia Königs
