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Sensoren und Aktoren direkt an IT-Systeme anbinden

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

Wer an der Edge Sensordaten sammelt, will diese gleich konfigurieren. Ein smarter Adapter wandelt die gemessenen Sensorsignale in spezifische Werte inklusive der physikalischen Einheit um. Ein entscheidender Vorteil: Die Messdaten werden vorverarbeitet.

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Sensoren an die Cloud anbinden: Dr. Karsten Walther von Perinet mit den Seamless-IoT-Connectivity-Komponenten, bei denen eine zusätzliche Protokollwandlung nicht notwendig ist.
Sensoren an die Cloud anbinden: Dr. Karsten Walther von Perinet mit den Seamless-IoT-Connectivity-Komponenten, bei denen eine zusätzliche Protokollwandlung nicht notwendig ist.
(Bild: Perinet)

Einfach nur ein Sensor zum Überwachen eines Zustands ist keine sehr anspruchsvolle Aufgabe. Vielmehr geht es heute darum, Sensoren an Cloud-Anwendungen anzubinden. Der Spezialist Perinet bietet eine Möglichkeit, neben Sensoren auch Aktoren direkt an IT-Systeme bzw. IoT-Datendrehscheiben anzubinden.

Der Clou: Die notwendigen Komponenten und Software für die zu vernetzenden Sensoren kommen ohne eine zusätzliche Protokollwandlung aus. Durch die native Netzwerkfähigkeit der Komponenten ist es für den Anwender leichter, Sensordaten bereitzustellen und solch ein System in Betrieb zu nehmen. Dafür notwendig ist der „periNODE smart adapter“. Dieser wandelt Sensorsignale in einen spezifischen Wert inklusive der physikalischen Einheit um. Der Anwender hat die Möglichkeit der Konfiguration: Soll der Messwert kontinuierlich, in festgelegten Intervallen oder ereignisbedingt an die Datendrehscheibe übertragen werden?

Notwendige Datenraten werden bedarfsgerecht gesteuert. Für die Datenübertragung kommt ein hybrides Single Pair Ethernet (SPE) zum Einsatz. Sowohl die Daten als auch die Spannungsversorgung erfolgt über nur ein Kabel, wodurch der Verdrahtungsaufwand sinkt. Bei der Datensicherheit setzt das Unternehmen auf die Ende-zu-Ende Verschlüsselung.

Zustandsüberwachung für Industrie und Gewerbe

Mögliche Anwendungen finden überall dort, wo Zustände überwacht werden müssen. In der Industrie ist es beispielsweise die Überwachung des pH-Wertes in der Galvanik und die darauf basierende Nachsteuerung, um eine gleichbleibende Qualität bei der Veredelung sicherzustellen. Im gewerblichen Umfeld bieten sich Möglichkeiten wie die Füllstandsüberwachung eines Backwarenregals in einem Supermarkt: Mithilfe von Sensoren wird überwacht, ob noch eine ausreichende Menge an Backwaren vorhanden ist. Wird ein definierter Schwellwert erreicht, wird ein Mitarbeiter über eine mobile App informiert.

Ein weiteres Anwendungsbeispiel ist die vorausschauende Wartung, die u.a. auf der Zustandsüberwachung beruht. So lässt sich mit der Schwingungsanalyse erkennen, ob ein Motor ordnungsgemäß läuft, eine notwendige Reparatur vorausgesehen und so eingeplant werden, dass der Betriebsablauf nur minimal beeinflusst wird. Diese Anwendungen zielen darauf ab, den Nutzer zu aktivieren, notwendige Maßnahmen zeitgerecht umsetzen zu können, anstatt passiv auf Unregelmäßigkeiten zu reagieren und etwaigen Schaden durch Stillstandzeiten zu erleiden.

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Daten vorverarbeiten und konsolidieren

Bei der Anbindung von Sensoren an die Cloud kommt es aus Sicht von Dr. Karsten Walther von Perinet essenziell darauf an, ein agnostisches System anzubieten, das die Einbindung einer großen Bandbreite an analoger Sensorik erlaubt. Damit lässt sich gewährleisten, dass möglichst viele Anwender in unterschiedlichen Bereichen die Digitalisierung umsetzen können. Messsignale lassen sich über die weit verbreiteten IP-basierten Schnittstellen wie MQTT verteilen, die von (I)IoT-Datendrehscheiben, sowohl Cloud-basiert als auch lokal, verarbeitet werden können. Ein weiterer Vorteil des Ansatzes von Perinet ist die erwähnte Datenvorverarbeitung und -konsolidierung.

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