IoT und Kaffee sind wie alte Freunde, eine Tatsache, die vielleicht nur denjenigen bekannt ist, die beides lieben. Beim Internet der Dinge geht es um Konnektivität, Sensoren, Tracking, Datenvisualisierung, Edge Computing und Gerätemanagement.

So ist es nicht verwunderlich, dass die gesamte Lieferkette, die mit der Verwaltung von Kaffeebohnen zu tun hat - einschließlich Anbau, Ernte, Verschiffung, Röstung, Verkauf und Verbrauch des Endprodukts - reif für die IoT ist.

Zu Ehren von Internationaler Tag des Kaffees (1. Oktober) und dem US-amerikanischen National Coffee Day (28. September) werfen wir in diesem Beitrag einen Blick auf die vielen Möglichkeiten, wie der riesige weltweite Kaffeemarkt IoT Geräte und Technologien einsetzt - vom Kaffeeanbau über die IoT Lösungen in kommerziellen Kaffeemaschinen bis hin zur Temperaturüberwachung, um sicherzustellen, dass Ihr Barista Ihnen die perfekte Tasse für Ihren Trinkgenuss reicht.
 

Ein Blick auf den Kaffeemarkt und die Chancen für IoT

Der weltweite Kaffeemarkt ist riesig und wächst weiter. Geschätzt auf 102,02 Milliarden USD im Jahr 2020von Mordor Intelligencewird für den Zeitraum von 2021 bis 2026 ein CAGR von 4,28 % prognostiziert. Das sind eine Menge Bohnen, eine Menge Nachfrage und eine Menge Ressourcenmanagement weltweit. All dieser Kaffee wird in 70 Ländern angebaut, wie die InvestopediaAllerdings sind nur fünf von ihnen die größten Erzeuger der Welt: Brasilien, Vietnam, Kolumbien, Indonesien und Äthiopien. 

Mit über 100 Milliarden Dollar, die jährlich auf dem weltweiten Kaffeemarkt umgesetzt werden, können wir davon ausgehen, dass Kaffee eine (entschuldigen Sie das Wortspiel) heiße Ware ist. All dieser Kaffee muss in den verschiedenen Phasen der Produktion, des Vertriebs und des Verbrauchs von einer Kombination aus Menschen, Prozessen und Maschinen verwaltet werden.

IoT bietet die Möglichkeit, Aufgaben zu übernehmen, die für Menschen zu mühsam, zu zeitaufwändig oder zu fehleranfällig sind, so dass Menschen das tun können, was sie am besten können. Landwirte können mit weniger Ressourcen gesündere Ernten anbauen. Versand- und Wareneingangsmanager können schnell auf Tracking-Daten zugreifen. Röstereien können sicherstellen, dass sie für jede Charge die richtigen Einstellungen und die richtige Temperatur haben. Und Baristas können Kaffee mit genau der richtigen Temperatur zubereiten und servieren. IoT ist auch für die Konnektivität da - über Mobilfunk Router und Gateways - um die Kommunikation zwischen Maschinen, Menschen und Prozessen zu ermöglichen.
 

Die Kaffee-Lieferkette aus der Sicht von IoT

Kaffee hat eine sehr lange Lieferkette. Sie beginnt bei denjenigen, die Kaffeebohnen anpflanzen und ernten, und umfasst Lagerhäuser, Fuhrparks, die Röstmaschinen, die aus grünen Kaffeebohnen all die duftenden Aromen und Röstungen von heller Röstung bis Espresso machen, sowie die vielen Einzelhandelsgeschäfte, die verpackten Kaffee und heißen Kaffee verkaufen.

Wir werden auf einige Anwendungsfälle näher eingehen, aber es lohnt sich aus mehreren Gründen, einen Blick auf die gesamte Kaffee-Lieferkette aus der Vogelperspektive zu werfen. Bedenken Sie zum Beispiel, wie viele "Mittelsmänner" an dem Prozess beteiligt sind, der den Kaffee zum Verbraucher bringt, und von denen jeder einzelne Kosten verursacht. Und bedenken Sie, dass die Verbraucher nur begrenzt bereit sind, höhere Preise für ihr tägliches Getränk zu zahlen. Das bedeutet, dass Automatisierung und Effizienz - einige der Hauptvorteile der IoT Technologie - für die Skalierbarkeit und den ROI unabdingbar sind.

Nur so zum Spaß, hier ist ein Spiel, bei dem es um die richtige Kombination geht. Welche IoT Technologien in der rechten Spalte werden von den Einrichtungen in der linken Spalte verwendet? Hinweis: Einige der Technologien werden von mehr als einem Unternehmen genutzt. Natürlich gibt es an diesen Berührungspunkten in der Kaffeelieferkette unterschiedliche Praktiken, und keine zwei Erzeuger, Röster oder Einzelhändler sind genau gleich. Außerdem nimmt die Zahl der Anwendungsfälle von IoT zu, da immer mehr Unternehmen nach effizienten Funktionen wie Automatisierung und Datenvisualisierung zur Verwaltung ihrer Geschäftsprozesse suchen. Dies ist also nur eine Möglichkeit, sich vorzustellen, wie Technologie die verschiedenen Aspekte des wachsenden Kaffeemarktes unterstützen kann.

In der Antworttabelle nach der Tabelle finden Sie unsere Einschätzung, wo diese Technologien heute eingesetzt werden.
 

Unternehmen	IoT Technologien
Kaffeebauern	A - Geräteüberwachung
Kaffee-Versandunternehmen	B - Temperaturüberwachung
Kaffeelagerung	C - Geo-Standortdienste
Kaffeeröster	D - Edge Computing
Kaffeehändler (Cafés, Restaurants)	E - Bodensensoren
Kaffee-Einzelhändler (Lebensmittelhändler)	F - Datenvisualisierung
Kaffee-Einzelhändler (Convenience)	G - Automatisierung

 
Antwortschlüssel:

• Kaffeeanbauer: A, C, D, E
• Kaffee-Reedereien: B, C, D, F
• Kaffeelagerung: B, E, F, G
• Kaffeeröster: B, G
• Kaffee-Einzelhändler (Cafés, Restaurants): A, B, F, G
• Kaffee-Einzelhändler (Lebensmittelhändler): A, B, D, F, G
• Kaffee-Einzelhändler (Convenience): A, B, D, F, G

Mit anderen Worten: Die Technologie von IoT wird in der Kaffeeindustrie auf viele verschiedene Arten eingesetzt. Produktentwickler und Akteure entlang der Kaffeelieferkette haben eine große Anzahl von Anwendungen und Anwendungsfällen für IoT im Kaffeemanagement, und es entstehen immer mehr Organisationen, die dieser Branche dienen. So hat beispielsweise die Organisation Trace Coffee Beans eine globale Plattform geschaffen, die Blockchain- und IoT -Technologien nutzt, um die gesamte Kaffee-Lieferkette vom Bauernhof bis zum Verbraucher zu verfolgen.

Auch die künstliche Intelligenz wird sich zu einer tragenden Säule entwickeln. Auch wenn die künstliche Intelligenz noch in den Kinderschuhen steckt, wird die Kaffeeindustrie zunehmend auf diese Technologie angewiesen sein. Das bedeutet nicht, dass Sie bei Starbuck's bald von einem Roboter bedient werden. Es bedeutet, dass KI und maschinelles Lernen dazu beitragen werden, Fehler zu reduzieren und die Ergebnisse beim Kaffeeanbau, beim Rösten, beim Brühen und beim Service zu verbessern.
 

Beispiele von IoT in der Kaffeeindustrie

Um ein klareres Bild von IoT bei verschiedenen Kaffeeprozessen im kommerziellen und industriellen Bereich zu bekommen, sehen wir uns einige Beispiele an, bei denen IoT Geräte und Technologien bei der Herstellung eines der beliebtesten Getränke der Welt eine Rolle spielen. Das ist richtig - es ist nicht die Nummer eins. Diesen Titel hat natürlich Wasser inne. Und Tee ist der nächste in der Reihe. Kaffee und Bier streiten sich um den dritten Platz, je nach Informationsquelle.
 

IoT in der Kaffee-Landwirtschaft

IoT Geräte und Technologien sind in der Landwirtschaft in allen Bereichen im Einsatz - auch im Kaffeeanbau. In der Kaffeebranche hört man Begriffe wie Agrarwissenschaft, was bedeutet, dass jeder Aspekt des Anbaus und der Ernte von Bohnen einen potenziellen Einfluss auf den Ertrag, das Endergebnis und die Umwelt hat. Hier sind einige Beispiele dafür, wie IoT die Kaffeebauern unterstützt:

• Bodensensoren erkennen Bedingungen für das Wasser- und Bodenmanagement
• Die Messung des Wasserverbrauchs und die Automatisierung der Bewässerung von Kaffeepflanzen verbessern die Umweltverträglichkeitskennzahlen erheblich
• Bewässerungssysteme nutzen GPS, Geräteüberwachung und Automatisierung für das Ressourcenmanagement und die Visualisierung von Daten zur Unterstützung fundierter Entscheidungen

Es gibt viele Quellen zum Verständnis der Herausforderungen und der Komplexität des Kaffeeanbaus, darunter wissenschaftliche Artikel wie dieser von O PAST mit dem Titel Internet of Things (IoT) System to Monitor Environmental Variables in a Coffee Crop, aus dem dieses Zitat stammt:

Die Präzisionslandwirtschaft umfasst zahlreiche Praktiken im Zusammenhang mit der Bewirtschaftung von Kulturen, Bäumen, Blumen, Pflanzen usw. Zu den interessantesten Anwendungen gehört die Kontrolle von Schädlingen und Krankheiten. Mit Hilfe von strategisch platzierten Sensoren können Parameter wie Temperatur und relative Luftfeuchtigkeit des Bodens, Temperatur und Luftfeuchtigkeit der Blätter und Sonneneinstrahlung überwacht werden, um ungünstige Situationen schnell zu erkennen und entsprechende Behandlungen einzuleiten.
 

IoT in Kaffee Versand

Kaffee wird überall auf der Welt konsumiert, aber er wird nicht in allen Regionen angebaut. Das bedeutet automatisch, dass die Bohnen transportiert werden müssen. Und die Komplexität nimmt von da an schnell zu. Kaffeebohnen müssen rund um die Welt zu Häfen, Lagerhäusern, professionellen Röstereien und vielem mehr transportiert werden. Hier sind einige Möglichkeiten, wie IoT die Kaffeetransportindustrie unterstützt:

• Überwachung und Automatisierung der Schiffskapazität; Nutzung von Analysen für das Be- und Entladen
• Asset Tracking und Frachtverfolgung zur Überwachung von Sendungen in Echtzeit und zur Feststellung, ob die Fracht geliefert wurde
• Zustandsüberwachung, z. B. von Temperatur und Luftfeuchtigkeit, um festzustellen, ob das Produkt beeinträchtigt wurde, und um die Einhaltung von Vorschriften zu messen und zu melden
• Sicherheit und Einhaltung von Vorschriften: Management und Überwachung von Sicherheitsrisiken, von menschlichen Bedrohungen bis hin zu Cyberangriffen
• Kommunikation und Konnektivität während des gesamten Transportwegs des Kaffees

IoT in Kaffeelagerung

Die Lagerverwaltung ist ein wichtiges Rädchen in der Kaffeeversorgungskette, denn von den Umgebungsbedingungen bis hin zum Bestand sind alles wichtige Messgrößen. Lagerdaten helfen bei der Beschaffung und Verfolgung von Beständen und vielem mehr. Einige Beispiele von IoT in der Kaffeelagerhaltung: 

• Umgebungsmessung und -kontrolle zur sorgfältigen Steuerung von Temperatur und Feuchtigkeit, die das Produkt beeinträchtigen können.
• Sensoren und Drohnen können zur Erfassung von Bestands-, Standort- und Verpackungsdaten eingesetzt werden, so dass Lagerleiter fundierte Entscheidungen in Bezug auf Bestand, Qualität und Wettbewerbsfähigkeit treffen können.
• IoT Geräte wie Sensoren und Kameras können die Sicherheit der Arbeitnehmer unterstützen, indem sie beispielsweise rutschige Oberflächen und sogar falsche Körperhaltungen und Bewegungen der Arbeitnehmer erkennen.

IoT in der Kaffeeverarbeitung

Niemand kocht Kaffee aus grünen Kaffeebohnen. Sie müssen verarbeitet und geröstet werden, damit sie zu den reichen, dunklen Bohnen werden, die wir zu Hause aufbrühen, und zu dem gemahlenen Kaffee, den Restaurants und andere Einzelhändler für den Kaffeeverkauf und -service aufbrühen. Hier sind einige Beispiele dafür, wie IoT Unternehmen, die Kaffee rösten, unterstützt:

• Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren für die Kaffeelagerung zur Erhaltung der Qualität und Integrität
• Überwachung der Kaffeeröster und Metriken für die Qualitätssicherung
• Automatisierungssysteme zum Starten von Prozessen entweder auf der Grundlage von Zeit oder Bedingungen

Dem Barista Institute zufolge gibt es drei Phasen des Röstens: die Trocknungsphase, die Bräunungsphase und die Röstphase, die alle durch Temperaturüberwachung und sorgfältiges Management optimiert werden können. Wir gehen davon aus, dass in dieser Phase der Kaffeelieferkette zunehmend IoT Überwachungssysteme zur Qualitätskontrolle, Berichterstattung und vorausschauenden Wartung eingesetzt werden.
 

IoT in Kaffeeservice

Wie wir wissen, gibt es mehrere Möglichkeiten, wie ein Verbraucher Kaffee kaufen kann, und viele Verbraucher nutzen sie alle. Sie kaufen vielleicht eine Tüte mit gerösteten Kaffeebohnen oder gemahlenem Kaffee in Ihrem Lebensmittelgeschäft. Am selben Tag kaufen Sie vielleicht eine Tasse Kaffee in Ihrem örtlichen Lebensmittelgeschäft, während Sie Ihr Auto auftanken. Oder Sie halten bei Starbucks oder einem anderen Coffeeshop in Ihrer Nähe an, um einen guten Café Latte, Mokka, Espresso oder Cappuccino zu trinken. Sie könnten sich auch mit einem Freund zum Mittagessen in einem Restaurant treffen und einen Kaffee zum Essen oder zum Nachtisch bestellen. Und das alles am selben Tag.

Wie funktioniert IoT im Kaffee-Einzelhandel und im Kaffee-Service?

• Kaffeemaschinen sind heute zur Überwachung, Messung und vorausschauenden Wartung mit dem Internet verbunden - und wir alle wissen, was das bedeutet: Ihre Verbindungen müssen sicher sein.
• Die Sensoren sind im Einsatz, weil der gebrühte Kaffee auf einer bestimmten Temperatur gehalten werden muss, um ihn für den Verbraucher optimal zu machen, aber auch, um Verbrennungen, vorzeitige Alterung und Qualitätsverluste zu vermeiden.
• Kaffeeservicemaschinen können in Bezug auf die Nutzung überwacht werden, um eine Reihe von Metriken zur Sicherstellung der Kaffeequalität und Rentabilität zu liefern.
• Inzwischen erwarten auch die Besucher von Cafés eine sichere und zuverlässige Wi-Fi-Verbindung.

Die vorausschauende Wartung ist eine wachsende Anwendung in der Welt der IoT-fähigen Kaffeesysteme, da Sensoren, Benachrichtigungen und KI es möglich machen, die Faktoren, die zu Ausfällen führen, zu erkennen, bevor diese Ausfälle auftreten, was letztendlich die Kosten reduziert. Es gibt sogar ein cloudbasiertes Unternehmen namens Coffee Cloud, das sich um die "Überwachung der Barista-Maschinen der Welt und die Messung unserer Liebe zum Kaffee in der Cloud" kümmert.
 

IoT Möglichkeiten für kommerzielle Betriebe und Produktentwickler

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Wir leben in einer Zeit, in der Produkte, die Prozesse verbessern, sehr gefragt sind. Diese Produkte haben oft einen klaren ROI: Wenn Sie einen Geschäftsprozess schneller, effizienter, mit weniger Fehlern und Sicherheitsrisiken durchführen können, kann sich dies positiv auf das Endergebnis auswirken.

Die Bedrohungen für die Unternehmensintegrität machen diese Ziele immer dringlicher: von der Verwaltung der Geschäftskosten über die Überwachung und Abwehr von Cyberangriffen bis hin zum Management der Geschäftskontinuität in einem Zeitalter, in dem alle Dinge miteinander verbunden sind und Zuverlässigkeit entscheidend ist. All diese Herausforderungen sind Chancen für bessere Produktdesigns, bessere Konnektivitätslösungen und mehr Innovation.

Digi ist ein B2B-Unternehmen für das Internet der Dinge und unterstützt Mobilfunk Konnektivität und Sensor-Konnektivität in kommerziellen und industriellen Unternehmen sowie die Entwicklungs- und Markteinführungsziele von Systemintegratoren und OEMs. Wir sind zwar nicht auf dem Verbrauchermarkt tätig IoT , aber viele unserer Kunden sind es. (Ja, Heimkaffeemaschinen wurden gehacktfür den Fall, dass Sie neugierig sind. Glücklicherweise sind die Lösungen von Digi von Grund auf für felsenfeste Sicherheit ausgelegt).
 

IoT für gewerbliche und industrielle Betriebe

Bei der Konnektivität geht es heute in Unternehmen aller Branchen und in jeder Phase der Lieferkette um die Verbesserung der Geschäftsabläufe. Die Rolle von Geräten wie Mobilfunk Router und Gateways ist die Übermittlung von Daten, aber der Schwerpunkt variiert je nach Geschäftszweck.

Hier sind ein paar Beispiele:

• In einem landwirtschaftlichen Umfeld wie dem Kaffeeanbau könnten die wichtigsten Ziele industrielle Konnektivität, Sensordatenmanagement und Edge Computing sein.
• Bei der Verschiffung und dem Empfang von Kaffeefracht wären die wichtigsten Ziele die schnelle Datenübertragung für ein zentrales Management, die Datenvisualisierung und -analyse sowie das Flottenmanagement.
• In anderen kommerziellen Unternehmen, wie z. B. Einzelhandelsgeschäften, gehören Sicherheit, Zuverlässigkeit und Leistung zu den wichtigsten Zielen, da diese Einrichtungen sichere und zuverlässige Servicepunkte, Kunden-Wi-Fi und modernste Netzwerkgeschwindigkeiten wie 4G LTE oder 5G benötigen.
• Und Einzelhandelsbetriebe in der Gastronomie benötigen eine schnelle und genaue Temperaturüberwachung für die Berichterstattung und die Einhaltung von Vorschriften.

Digi unterstützt alle Zielsetzungen mit seinem umfangreichen Angebot an Konnektivitätslösungen, darunter Hochgeschwindigkeits-Router für Unternehmen wie Digi EX50 5G, Router für den mobilen Zugang wie Digi TX64 5G, Flottenmanagement-Lösungen wie Digi Wireless Vehicle Bus Adapter, Sensor-Gateways wie Digi Connect® Sensor+ und industrielle Mobilfunk Router wie Digi IX20, die alle sicher und effizient mit Digi Remote Manager® verwaltet werden können.

Zu den zusätzlichen Lösungen und Dienstleistungen gehören Digi Professional Services, die Sie bei der Planung und Installation in jeder Phase Ihres Projekts unterstützen können, sowie SmartSense by Digi, das eine komplette Sensor-, Gateway- und Temperaturüberwachungslösung für die "Kühlkette" bietet, einschließlich Lebensmittelgeschäft, Convenience und Flottenüberwachung.
 

IoT für Entwickler und OEMs

Wenn Sie Produkte für den riesigen Kaffeemarkt entwickeln, bietet Digi eine Fülle von Tools, Ressourcen und Entwicklungsplattformen um Sie in Ihrem Bestreben zu unterstützen, die robustesten Produkte für anspruchsvolle Anwendungen zu entwickeln, die Cyberangriffen standhalten.

Zum Beispiel können OEMs hochwertige, einfach zu bedienende und hochsichere Kaffeemaschinen für den Einsatz in Cafés und Selbstbedienungsbetrieben liefern. Der Entwickler, der künstliche Intelligenz einsetzt, um die Effektivität des Produkts und die Qualität des Kaffees zu verbessern, ohne die Betriebskosten zu erhöhen, wird einen wichtigen Platz auf dem Markt für Barista-Maschinen einnehmen.

Bei Digi sprechen wir gerne über Skalierbarkeit aus der Perspektive des Produktdesigns, da dies eine Möglichkeit für Entwickler ist, sich zu differenzieren. Ein Beispiel: Ein Produktentwickler möchte einen dreistufigen Kaffeeservice mit drei verschiedenen Funktionsstufen entwickeln, um unterschiedliche Kundenanforderungen zu erfüllen. Es ist möglich, dieses Ziel mit einer skalierbaren Produktlinie wie der Digi ConnectCore® SOM Entwicklungsplattform.

Die folgende Abbildung zeigt ein dreistufiges Kaffeeausgabesystem mit skalierbaren Funktionsebenen. Ein Entwickler, der die ConnectCore 8-Plattform verwendet, kann ein Produktdesign schnell entwickeln und testen und dieses Design dann schnell an ein Modell mit erweiterter Funktionalität anpassen - ohne Neuentwicklung - unter Verwendung der Digi Smart IOmux Entwicklerwerkzeug.
 

 
Zusätzlich zu den System-on-Module-Entwicklungsplattformen unterstützt Digi Entwickler auch bei der Integration von RF- und Mobilfunk -Konnektivität in ihre Produktdesigns, mit Digi XBee® Kurzstrecken-, Langstrecken- und Mobilfunk Module, sowie Digi LoRaWAN Lösungen. Und Digi Wireless Design Dienstleistungen kann Sie bei Ihrer Entwicklung an jedem Punkt des Weges unterstützen, von der Konzeption und dem Prototyping bis hin zum Design von Platinen, BSPs und Antennen, um Ihre Ziele bei der Markteinführung zu erreichen.

Zusammenfassend sind wir der Meinung, dass IoT eine Vielzahl von Geschäftszielen in der Kaffeelieferkette unterstützt, wie auch in vielen anderen Branchen, in denen Kosten, Transparenz, Zuverlässigkeit und Skalierbarkeit von entscheidender Bedeutung sind. Und ganz gleich, wie Ihr Auftrag aussieht, Digi kann Ihre IoT Ziele unterstützen. Kontakt um ein Gespräch zu beginnen.