Flottenversuch

Multibus-Logger als IoT-Gateway in vernetzten mobilen Einsätzen

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Das kann in simpler Statistik bestehen, wie Mittelung, Filterung und Effektivwerten und bis hin zu anspruchsvollen Auswertungen reichen wie Spektralanalysen oder Klassier-Verfahren etwa zur Festigkeitsanalyse und Erkennung von Materialermüdung. Auch Verrechnung von Kanälen untereinander, wie etwa die Leistungsberechnung, sorgt für eine deutliche Datenreduktion. Statt Rohdaten sind nur noch aussagekräftige Kennwerte zu übertragen. Eine weitere Möglichkeit der Verdichtung bietet eine getriggerte Datenaufnahme, die statt kontinuierlich nur noch relevante Ereignisse erfasst.

Entscheidend ist jedoch, dass jede Anwendung speziell zugeschnittene Funktionen, Berechnungen und Analysen erfordert. Ein intelligenter Datenlogger sollte daher in der Lage sein, den Anwender auf einer leicht bedienbaren Plattform bei der Erstellung und Anpassung seiner individuellen Lösung zu unterstützen – vorzugsweise ohne tiefgreifende Programmierung oder Firmware-Anpassung. Diesen Weg verfolgt imc Messsysteme konsequent verfolgt mit seinem Echtzeit-Signalverarbeitungs-System „imc Online FAMOS“.

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Flexible Logger bei Multi-Feldbus-Betrieb

Häufig gilt es in einer Anwendung gleich mehrere Bussysteme parallel zu erfassen. Dieser Multi-Feldbus-Betrieb erfordert einen flexiblen Logger, der mit verschiedenen Typen und unterschiedlichen Busschnittstellen ausgerüstet werden kann. Im Interesse performanter Skalierbarkeit ist jedes Interface dabei mit eigenem Prozessor für die Dekodieraufgaben ausgerüstet. So bleibt die Leistung des Gesamtsystems stabil und vorhersehbar.

Verfügt das System zusätzlich über eine übergeordnete Signalprozessor-Plattform, wie beispielsweise das erwähnte „imc Online FAMOS“, kann es damit als Multi-Bus-Gateway fungieren: Es bildet nicht nur eine Schnittstelle zum Internet bzw. der Cloud, sondern kann auch zwischen den unterschiedlichen Bussen vermitteln und routen. Das ist hilfreich in den gegenwärtig hybriden Konfigurationen aus CAN- und CAN-FD-Bussen, die noch für eine geraume Zeit der Migration nötig sein werden: Da existierende konventionelle Standard-CAN-Hardware nicht mit schnellen CAN-FD-Teilnehmern am gleichen Bus koexistieren kann, ist eine Aufteilung in separate Netze nötig.

Sogar Aufgaben der Restbus-Simulation kann ein intelligenter Bus-Logger übernehmen, also die Emulation von nicht vorhandenen Komponenten, etwa in einem Prototyen, dessen CAN Botschaften nachgebildet und ausgegeben werden müssen, um die Funktion des Gesamtsystems zu gewährleisten. Digitale Busse dienen als Medium für mitunter tausende von unterschiedlichen Informations-Kanälen, die jeweils durch das Protokoll kodiert werden: Bei CAN etwa in Botschaften mit IDs verpackt, deren Belegung in standardisierten Formaten wie dbc oder Fibex definiert wird.

Daher ist je nach Aufgaben zu entscheiden, ob der Logger den kompletten Datenstrom in seiner Gesamtheit als Protokoll-Kanal aufnehmen soll oder aber gezielt einzelne Kanäle dekodiert und extrahiert werden. Beide Ansätze haben Vor- und Nachteile und je nach Anwendung gleichermaßen ihre Berechtigung: Beim Loggen des gesamten Datenstroms als sogenannter Dump werden alle Busdaten gespeichert. So kann nichts vergessen werden. Nachteil bei dieser Methode ist die hohe Datenmenge und, dass die Daten nicht online interpretiert und analysiert werden können.

Nicht so bei der Kanaldekodierung, die live anhand der Dekodiervorschriften einzelne Kanäle extrahiert, skaliert und auf reale physikalischen Größen abbildet. Sie ist damit die Voraussetzung für jegliche weitere intelligente Echtzeit-Verarbeitung wie die Bildung von Triggerbedingungen, mathematischen Analysen, Reduktion oder Filter und kann den Speicheraufwand auf das tatsächlich relevante Maß begrenzen. Andererseits erfordert sie aber entsprechende Prozessor-Ressourcen und ist daher auf eine endliche Zahl von Kanälen beschränkt.

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