Inspiration

Stay or Go? Your social distancing App for flattening the curve.

Jeder kennt es: Es ist Samstagmorgen, und eigentlich will man einkaufen, aber der Supermarkt wird wie immer voll sein.. Also geht man nachmittags, nur um festzustellen, dass hunderte andere Menschen dieselbe Idee hätten. In der Situation in der wir uns gerade befinden, gibt es derartige Stoßzeiten zu jeder erdenklichen Uhrzeit.

Wie gut wäre es vorab zu wissen wie voll der Supermarkt ist, oder ob in Eurem Lieblingspark grad die Hölle los ist? Lohnt sich ein Besuch? Stay or Go? versucht genau das zu schaffen, um soziale Distanz durch intelligente Vermeidung zu unterstützen.!

Should I stay or should I go now?
Should I stay or should I go now?
If I go, there will be trouble
And if I stay it will be double
So you gotta let me know: Should I stay or should I go?

-The Clash

Unsere Anwendung allein wäre schon eine große Erleichterung für Viele, aber wenn man genau hinguckt:

Wir bauen eine Brücke für viele weitere Ideen. Wenn ihr welche habt, kontaktiert uns!

Features

Stay or Go? erfasst die Personenzahl an beliebig vielen Orten des Alltags wie Apotheken, Supermärkten, Parks, ... Für jeden Ort werden Grenzwerte für die Personenzahlen definiert, die von den örtlichen Gegebenheiten abhängen. Weiterhin überprüft und bewertet Stay or Go? die Einhaltung dieser Grenzwerte

  • unbedenkliche Personenzah -> Go!
  • kritisch -> Try..
  • voll -> Stay!

... und das ohne Dateneingabe, App Installation, .... ... sondern durch ein IoT-Devices, welches ... ... den Netzwerktraffic snifft und analysiert ....

Damit unterstützt Stay or Go? aktiv die Organisation von allen nötigen Besorgungen im alltäglichen Leben

Stay or Go? erfasst Menschen über ein IoT-Device rein statistisch!

  • Erfassungsgeräte entfernen unmittelbar alle personenbezogenen Daten
  • Übertragung reiner Statistikwerte - Wo? Wann? Wie viele Menschen? - an das System
  • Keine weitere Anonymisierung oder Pseudonymisierung nötig.
  • Personenbezogene Daten landen nicht im Internet!
  • Historische Daten zum Verlauf sind verfügbar, wodurch intelligente Prognosen möglich werden

Pro überwachtem Ort wird ein Erfassungsgerät benötigt; unterstützt werden:

  • Passive Erfassung von Smartphones via WLAN Sniffer - implementiert
  • Aktive Erfassung über Stay or Go? App - Idee
  • Import der Daten von Anbietern wie der Deutschen Telekom AG - Idee
  • Passive Erfassung über bestehende WLAN Access Points - Idee
  • Passive Erfassung von Bluetooth Geräten - Idee

Alle Daten zu den Orten werden den Nutzern übersichtlich und intuitiv in der Stay or Go? App angezeigt. Darüber hinaus können die Daten auch für Downstream-Anwendungen verfügbar gemacht werden, um z.B. Systeme für die Kundenflusssteuerung intelligenter zu machen.

  • Datenerhebung in Interessengebieten über die Auswertung des WLAN-Netzwerktraffics: Sniffing
  • Live-Überwachung von Interessengebieten
  • Analyse der historischen Entwicklung von Interessengebieten
  • Personenzahlvorhersage für günstige Tageszeiten/Wochentage für Interessengebiete
  • Benachrichtigungsfunktion in der App
  • Plug & Go : Anschließen des Wlan-Sniffers und der Ort ist erfasst
  • Historische Entwicklung von Ansammlungen
  • Warnung Möglichkeiten

Ideen

Stay or Go? ist vollständbig skalierbar! Die Zahl der überwachbaren Orte und die Zahl möglicher Nutzer hängen ausschließlich von verfügbaren Serverkapazitäten und Bandbreite ab. Zum gegenwärtigen Zeitpunkt existiert ein prototypisches System, welches mit wenig Mühe vollständig "in die Cloud" umgezogen werden kann.

Ausbaustufen

  • Nutzung als persönlicher Assistent bei der Alltagsplanung
  • Nearby Funktion: Welcher Markt/Ort ist gerade am wenigsten besucht
  • Integrierte Routenplanung
  • App-Unterstützung zur Erfassung der eigenen Position (optionales Feature)
  • Unterstützung anonymisierter (Live-) Zellturmdaten
  • Unterstützung von Bluetooth-Sniffing-Daten
  • Management von Datenquellen-Frontends
  • Buchung von Zeitslots (siehe Pitch Video)

Wie das funktioniert

Dieses Projekt erstellt ein Mess- und Warnsystem für die Personendichte in Interessengebieten, wie bspw. öffentlichen Plätzen, Supermärkten, Parks, ...

Dabei wird ein mini Device/Rechner (in unserem Fall ein Raspberry Pi) mit einem speziellen Wlan Modul ausgestattet, welcher es ermöglicht den Netzwerktraffic zu erfassen. Das Device sammelt die Netzwerktpakete und wertet diese im Stream direkt aus. Es extrahiert alle MAC Adressen, welche in den Paketen vorkommen. Das bedeutet, dass wir alle sendenden Geräte im Antennenbereich erfassen können. Vor allem, da Wifi aktivierte Geräte kontinuierlich (alle 200ms) einen Probe Request sendet um einen Access Point (Router) zu finden.

Online Werte Dashboard: link

Da nicht jeder ein Handy hat, und nicht jeder automatisch sein Wifi aktiviert hat, ist das Ergebnis nicht die genau Anzahl der Personen im Bereich. Statistisch gesehen können wir jedoch den Füllgrad als Dichte :

  • wenig los
  • viel los
  • sehr viel los
  • überfüllt, etc.

bestimmen. Dies funktioniert aufgrund von bereits im Vorfeld des Projekts getesteten Daten eines Volksfestes.

Wir können folgende Daten errechnen:

  • aktuell im Antennenbereich befindliche Personen/MAC-Adressen mit WLAN Funktion
  • Kummuliert: unterschiedliche Personen an diesem Tag/Woche/...
  • Erkennung von Acesspoints
  • Wiederkehrende MAC Adressen

Die aktuellen Live-Daten, historische Statistiken und abgeleitete Prognosen aller verwalteten Interessengebiete werden über die Stay or Go? App verfügbar sein. Die Benachrichtigungsfunktion der App kann dem Nutzer für interessante Gebiete das Stay! / Go! geben, wenn dieser sich nicht allein auf die Prognose verlassen möchte. Auf diese Weise könnten z.B. Mobilitätseingeschränkte außerhalb der bekannten und echten Stoßzeiten in den Supermarkt gehen, sofern dieser Supermarkt erfasst ist.

Das System unterstützt unterschiedliche Erfassungs-Frontends, z. B. dedizierte Überwachungs-WIFI-Zugangspunkte, die die Tatsache nutzen, dass heutzutage fast jeder jederzeit ein Smartphone trägt. Andere Datenquellen wie Bluetooth oder eine Erfassung über die Stay or Go?-App sind ebenso denkbar wie die Verwendung anonymisierter Handy-Daten, die von ISPs wie der Deutschen Telekom bereitgestellt werden können.

Das Design sieht vor, dass die erhobenen Daten auch für weitere Anwendungen ("Downstream Applications") verwendet werden können, um so z.B. Kundenfluss-Management zu betreiben, indem die Daten bspw. in ein Zeitslot-Buchungssystem integriert werden.

Highlights

  • Intelligente dezentrale Ermittlung der Personendichte an Orten des Alltags
  • DSGVO-konforme Erfassung von Menschenmengen
    • Entfernen aller personenbezogenen Daten direkt nach Signalakquise
    • Übertragung von ausschließlich statistischen Werten an Backend und App
  • Plug & Play Inbetriebnahme beliebiger Orte
  • Statistische Ermittlung von Tageszeiten/Wochentagen mit hoher Dichte
  • Verwaltung von Orten
    • anwendbar auf unterschiedlichste Orte; z.b. auf den kleinen Laden um die Ecke und auf alle Parks einer Stadt
    • Grenzwerte für tolerierte und maximale Personendichte am Ort
    • Live-Darstellung der aktuellen Personendichte
    • Übersicht der historischen Entwicklung
    • Stundengenaue Vorhersage der Personendichte
  • IoT - Devices für die dezentrale Analyse des WLAN Netzwerktraffics
    • Kostengünstige Lösung mit Einplatinen-PCs wie z.B. dem Raspberry Pi (100-150€)
    • Nutzung bestehender WLAN-APs zur Erfassung (Idee, kostenlos)

What's next for Stay or Go?

Mehrsprachigkeit & Barrierefreiheit

Mehrsprachige Unterstützung sollte mindestens für Englisch, Deutsch, Türkisch, Russisch, Französisch und Spanisch eingebaut werden, perspektivisch aber idealerweise für alle europäischen und weltweiten Sprachen. Sprachunterstützung sollte eingebrannt werden, Retro-Anpassung funktioniert nicht.

Darüber hinaus planen wir einen barrierefreien Zugang zu App und System.

API-ification

Während Stay or Go eine eigene App bereitstellt, handelt es sich um einen öffentlichen Dienst, da andere Benutzer auf das System zugreifen und ihre eigenen Apps entwickeln können sollten. Vertrauenswürdige Parteien erhalten eine API mit schlüsselbasierter Authentifizierung. Verwaltung der Support- und Wartungskosten

Skalieren des Backends

Um das Design auf eine potenziell massive Arbeitsbelastung zu skalieren (vollständige EU-Ebene).

  • Verwenden Sie Kafka - Teilen Sie eingehende Daten in Themen auf, die geografisch aufgeteilt und kombiniert werden können. Durch diese Überlagerung können separate DBs erstellt werden, die geografiespezifisch sein können.
  • Wenn DBs in der Cloud gehostet werden, können diese in Schreibmaster und Lesekopien aufgeteilt werden, sodass nachgelagerte Systemlesevorgänge die Schreibgeschwindigkeit der Kerndatenbanken nicht beeinflussen.

Backend für Frontend

Komponenten können in der Cloud gehostet und basierend auf Richtlinien ausgeglichen werden (AWS unterstützt eine Vielzahl von Richtlinien für den Lastausgleich von Anwendungen). Benutzerdaten verwalten

  • Die App muss keine Benutzerdaten überwachen oder speichern.
  • Die Anwendung ist für die Nutzung öffentlicher Dienste und nicht für die kommerzielle Nutzung bestimmt, da nur wesentliche Daten aufgezeichnet werden sollten.

Verwaltung der Support- und Wartungskosten

API-Nutzung und Whitelabel-App-Nutzung können gegen eine nominelle Spende erfolgen. HINWEIS: Dies ist eine öffentlich-rechtliche App, sodass die Datenmonetarisierung von Benutzern nicht unterstützt wird

Who we are

Dieses Projekt wuerde aus dem Boden gestampft von einem internationalen Team wildfremder Leute, die nach und nach im Rahmen des Hackathon zusammengefunden haben, um Hand in Hand Großes zu bewegen.

Das Projekt hat so viele Helfer, alsdass wir sie gar alle nicht namentlich nennen können. Unser Dank gilt aber natürlich allen, die mitgewirkt haben!

Im Kern wird das Projekt gestemmt von:

  • Michael Lenz
    • Im Projekt: Backend Coding, Mädchen für alles, Märchenonkel
    • Im Alltag: Projektleiter, System Engineer und "Mädchen für alles"
    • Ort: Dortmund, NRW, Deutschland
  • Kathrin Koehler
    • Im Projekt: Design, Workflow, Märchentante
    • Im Alltag: Lead UI Designer
    • Ort: Berlin, Berlin, Deutschland
  • Ottmar Amann
    • Im Projekt: Sniffing, IoT, Coding, Grundidee
    • Im Alltag: Technology Manager and Projektmanager Research & Development
    • Ort: Regensburg, Bayern, Deutschland
  • Axel Föhr
    • Im Projekt: Frontend Developer
    • Im Alltag: Entwickler Digitaler Assistenzsysteme
    • Ort: Frankfurt, Hessen, Deutschland
  • Simona Liebig
    • Im Projekt: Gute Fee, Marketing
    • Im Alltag: Softwareentwicklerin
    • Ort: Dortmund, NRW, Deutschland
  • James O'Brien
    • Im Projekt: Architektur, Marketing, Strategist
    • Im Alltag: Freelance Lead Architect hauptsächlich im bereich Telco
    • Ort: Prag, Tschechien, Europa/DACH

Challenges we ran into

Videoerstellung mit PowerPoint und aufgenommener Stimme war eine echte Herausforderung! Der Export hat die ersten male nicht geklappt, nach mehreren Versuchen schließlich doch. Das Durchhaltevermögen und die Teamzusammenarbeit hat am Ende gesiegt!

Accomplishments that we're proud of

Funktionierende Zusammenarbeit ist immer wunderbar. Wenn aber wildfremde Menschen zusammenkommen, Hand-in-Hand arbeiten und es einfach funktioniert, ist das fast schon magisch!

What we learned

Ein gemeinsames Ziel und gemeinsame Umstände verbinden selbst wildfremde Menschen!

Dass man nur Teamspirit und Spaß an der Sache braucht, um innerhalb von zwei Tagen das Unmögliche möglich zu machen! Von einer vagen Idee innerhalb von 48h zu einem Pitch-Video und einem funktionierenden Prototypen zu kommen ist einfach irre.

Freiwillige Hilfsbereitscheitschaft existiert selbst in unserer hektischen, stressigen Welt, und auch unter den extrem schwierigen Umständen überall, und das ist einfach faszinierend!

Eines der besten Learnings war, wie gut es tat während der beiden Tage im Tunnel zu verschwinden und unter Hochdruck an Lösungen zu arbeiten. Dies hat uns Chaos und Sorgen in der aktuellen Situation für einen Moment vergessen lassen - Ottmar vergaß sogar den sonntäglichen Tatort. Das ist Einsatz! :-)

Wie zahlt die Lösung in die Bewertungskriterien ein?

  • Gesellschaftlicher Mehrwert:
    • Verhindern von Menschenansammlungen - Dichtemessung
  • Innovationsgrad
    • Das passive Sniffen des Netzwerktraffics wird im Hacking verwendet, um WLAN Angriffe durchzuführen, in der StayOrGo Lösung wird diese positiv verwendet und wertet nur den Netzwerktraffic aus. Ein weiterer wesentlicher Unterschied zu den meisten Lösungen ist, dass sich nicht jeder eine App herunter laden muss, sondern nur ein Handy besitzen muss, um erfasst zu werden.
  • Skalierbarkeit
    • Jeder Markt/Platz/Ort, welcher erfasst werden soll, muss mit einem Kastchen welcher einen Stromanschluß und Internet Zugang benötigt ausgestattet werden - Kosten ca. 150,-€. Wenn ein Enterprise liefert netz Dateien vom ihren eigenen ITSM Systemen wird die Kosten dramatisch senken.
  • Fortschritt
    • IoT Device - abgeschlossen
    • Online Dashboard - abgeschlossen
    • WebApp - in Arbeit
    • Backend - in Arbeit

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Updates

posted an update

App Design v2 - check Acquisition Frontend Dashboard - check Acquisition Frontend liefert Daten - check Backend empfängt Daten - check Backend Datenmodell enwickelt sich - check

Puh. Das war bislang ein langer Tag. :-)

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