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Sensordaten über BLE, LoraWan, Narrowband IoT und WLAN verarbeiten

Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Hendrik Härter

Sie bestehen aus Mikrocomputer, um Daten von Sensoren zu verarbeiten und Aktoren zu bedienen. Die Familie xConnect verbindet sich mit dem Internet und bedient vier verschiedene Funkübertragungen.

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BLEConnect, LoRaConnect, NBioTConnect und WLANConnect: Diese vier Arten der Funkübertragung werden von xConnect unterstützt.
BLEConnect, LoRaConnect, NBioTConnect und WLANConnect: Diese vier Arten der Funkübertragung werden von xConnect unterstützt.
(Bild: Mitkov Systems)

Messwerte von Sensoren speichern und ins Internet übertragen: Das ist mit xConnect des Herstellers Mitkov Systems möglich. Hierbei handelt es sich um eine IoT-Produktfamilie, welche aktuell vier Arten der Funkübertragung verwendet: BLE, LoraWan, Narrowband IoT und WLAN. Entsprechend der verwendeten Funktechnik heißen die Geräte: BLEConnect, LoRaConnect, NBioTConnect und WLANConnect.

xConnect verwendet ein Gehäuse der Schutzklasse IP67, so dass es selbst in staubiger und nasser Umgebung sicher betrieben werden kann. Das Gehäuse misst 58 mm × 64 mm × 35 mm. In das Modul ist ein ARM-CortexM0-Mikrocontroller eingebaut, der alle Daten in der gewünschten Genauigkeit und Häufigkeit verarbeitet und energiesparend arbeitet. Die Datenspeicherung erfolgt mit FRAM, so dass keine Daten verloren gehen. FRAM stellt zudem sehr schnelle und viele Schreibzyklen bei geringem Leistungsbedarf und geringer Anfälligkeit gegenüber Strahlung sicher.

Für den mobilen Einsatz wird das Modul über eine Batterie (Li-SOCL2) mit 2400 mAh betrieben und versucht das Gerät über mehrere Jahre ausreichend mit Strom. Ist ein Stromanschluss vorhanden, kann es auch an diesen angeschlossen werden. Die Batterie kann das Gerät nicht nur ausreichend lange mit Strom versorgen, sie stellt auch bei kurzem Stromausfall den Dauerbetrieb sicher, so dass keine Unterbrechung erfolgt. Somit gehen auch keine Messwerte verloren. Der Anschluss von Sensoren erfolgt über einen Stecker mit acht Pins (M8) mit Verschluss, wodurch folgende Kommunikationsschnittstellen zur Verfügung stehen: SPI, I²C, UART oder einfache E/A. Durch die genannten Schnittstellen ist eine Erweiterung auf fast alle Sensoren mit allen gängigen Kommunikationsschnittstellen möglich.

Wenn sich Hardware und Sensorik vernetzen

Mit dem Mess-Modul lässt sich bereits bestehende Hardware und Sensorik sofort vernetzen. Die robuste Hardware garantiert einen problemlosen Einsatz im Freien. Die Software aller Komponenten ist bereits so weit entwickelt, dass nur noch geringe Anpassungen oder Erweiterungen an den konkreten Anwendungsfall erfolgen müssen. So sind beispielsweise Anpassungen zur Verbindung mit einer Cloud und Erweiterungen auf spezielle Sensoren erforderlich und möglich.

Alles Weitere ist bereits konfiguriert und flexibel für neue Konfigurationen. Damit ist ein Proof of Concept für einen neuen Anwendungsfall innerhalb weniger Tage realisierbar. Auch kleine Stückzahlen können so einfach hergestellt werden. Werden größere Stückzahlen für spezielle Randbedingungen benötigt, lässt sich das Gerät einfach weiter optimieren. So können alle die Bausteine, welche im konkreten Fall erforderlich sind, in anderen auch deutlich kleineren Gehäusen verbaut werden.

Bewegungs- und Temperatursensor

Mit xConnect in der vorliegenden Version ist es durchaus realistisch ein komplettes Proof of Concept für Preise ab netto von rund 3000 Euro zu ermöglichen. Bereits in der Standardversion lassen sich ohne Anpassungen auf einen konkreten Messeinsatz dank Bewegungs- und Temperatursensor Messdaten sammeln. Der Preis liegt dann bei netto 200 Euro als Einzelgerät. Größere Stückzahlen von xConnect ermöglichen auch geringere Preise.

Der Kunde erhält nach Fertigstellung des Proof of Concept die Dokumentation und die Rechte an der konkreten Umsetzung, so dass der Kunde eigene Geräte auch selbst herstellen lassen kann. Dabei kann auch ein neues Produkt so entwickelt werden, dass es in sehr großen Stückzahlen sehr kostengünstig hergestellt werden kann.

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