Industrial Internet of Things (IIoT) und Smart Factory sind die zentralen Trends der Industrie 4.0 Bewegung. Wir zeigen, wie es geht!
Warum spielt Sensor to Cloud eine zentrale Rolle für die Industrie 4.0?
Sensordaten liefern häufig die Grundlage für eine effiziente Produktionsplanung. Sie geben Aufschluss über
- den Status der Produktion
- die Beschaffenheit von Maschinen und Anlagen
- und nicht zuletzt über die Produktionsqualität
Um diese Sensordaten gewinnbringend in Form eines steigenden Grades der Automation der Produktionslinie einsetzen zu können, müssen sie digital verfügbar gemacht werden. Dies kann einerseits über eine direkte Anbindung lokal auf dem Edge der Produktionslinie, oder andererseits über eine Netzwerkverbindung mit einer Cloud-Umgebung realisiert werden. Die „Sensor to Cloud“ Lösung hat den Vorteil, dass Daten unabhängig des Ortes visualisiert, analysiert und weiterverarbeitet werden können. Dabei kann darüber hinaus auf externe Ressourcen zurückgegriffen werden, um das Anwendungsspektrum zu erweitern. Aus diesen Daten können virtuelle Produktionslinien modelliert werden, welche im weiteren Schritt wichtige Daten für die Produktionsplanung liefern und eine optimale Steuerung der „Smart Factory“ ermöglichen.
IO-Link als Schnittstelle zwischen Smarten Sensoren und der Cloud-Plattform
Den ersten Schritt für die Integration einer Maschine in die Smart Factory stellt die Verbindung der Sensoren mit der Cloud-Plattform dar. Hier eignen sich sogenannte „Smart Sensors“, welche nicht nur über einen analogen Ausgang, sondern darüber hinaus auch über eine interne Datenverarbeitung und eine digitale Schnittstelle verfügen. Diese wird über das standardisierte IO-Link Protokoll hergestellt und realisiert eine Punkt-zu-Punkt Kommunikation von Sensor und Master. Darüber können mehrere absolute Messwerte inklusive zugehöriger Einheiten von einem Sensor an den Master übertragen werden. Die Architektur dieser Infrastruktur wird mittels einer sensorspezifischen IO Device Description Datei (IODD) hergestellt, welche die Bit-Kette des Sensorausganges zentral entschlüsselt.
Einfach ausgedrückt bedeutet dies, dass das auslesende Gerät als Sensorsignal eines Temperaturtransmitters anstelle einer anliegenden Spannung oder Stromstärke (0-10 V oder 4-20 mA) einen Temperaturwert ausgibt. Dieser kann ohne Parametrierung oder Umrechnung weiterverarbeitet werden.
Um dieses smarte Signal des Sensors an eine IoT-Cloud zu senden, wird wiederrum eine Infrastruktur benötigt, welche eine Verbindung zur Daten-Schnittstelle der Cloud herstellt. Eine solche Infrastruktur wird als IoT-Gateway bezeichnet. In der konventionellen Anwendungsweise muss zwischen Sensor und Gateway häufig ein kostenintensiver Umweg über eine lokale Steuerung in Kauf genommen werden. Für Anwendungen wie das Remote Monitoring, also die Fernüberwachung von Maschinen auf Sensorebene ist dieser Umweg nicht notwendig, sodass auf eine zentrale Steuerung verzichtet werden kann.
Der io-key schließt die Lücke zwischen Sensor und IoT-Cloud für Sie
Sensorik einfach direkt an ein Gateway anschließen und in der Cloud überwachen. Und das in drei einfachen Schritten, ohne Parametrier- oder Programmieraufwand.
- io-key mit der Stromversorgung verbinden
- In persönlicher Cloud-Plattform anmelden
- Sensor anschließen und loslegen
Der io-key ist der Schlüssel für Ihr persönliches Remote Monitoring und Automatisierungsprojekt. Über Ihre persönliche Cloud können Sie Sensordaten überwachen, Schwellwerte detektieren und Alarmfunktionen einstellen. Über die gängigen Informationsdienste wie E-Mail, SMS und Messaging Dienste (z.B. Twitter) sind Sie stets Up-to-Date, was Ihre Anlagen angeht. Das Remote Monitoring sowie die Aufzeichnung der Daten stellen im IIoT dabei die Datengrundlage für die Analyse und anschließendes Predictive Maintenance dar.
Intelligente Sensorik mit IO-Link und dem io-key
Verwandeln Sie Ihre lokalen Sensorwerte in smarte Datenquellen für das digitale IoT. Sind die Daten einmal in Ihrer Cloud, können Sie unbegrenzte Intelligenz implementieren, d.h. Sie können aus einem einfachen Zahlenwert einen komplexen automatisierten Prozess entwickeln. Dies wird durch die beiden Schnittstellen realisiert
Sie möchten Ihre Prozesse weiter optimieren und smarte Automatisierungsprozesse einbinden?
Kein Problem. Sie können Ihre Daten auf verschiedene Arten exportieren und ebenfalls über dritte Cloud-Systeme weiterverarbeiten. Außerdem bieten wir eine Schnittstelle zum grafischen IoT-Editor NodeRed, welcher es Ihnen besonders einfach macht, komplexe Ablauffunktionen auf Grundlage Ihrer Sensordaten aus der Cloud umzusetzen.
Anwendungsbeispiel Sensor to Cloud mit dem io-key:
Sie betreiben mehrere Silo-Systeme für Futtermittel, die räumlich weit voneinander entfernt liegen und möchten deren Füllstände aus der Ferne überwachen.
Sie entscheiden sich für IO-Link fähige Ultraschallsensoren und können diese nun direkt über einen io-key mit Ihrer persönlichen Cloud verbinden. Eine Verbindung zu einem lokalen Netzwerk ist nicht notwendig, da der io-key eine Verbindung über das 2G Netzwerk bzw. Narrowband-IoT herstellt.
Sie können Ihre Füllstände nun aus der Ferne überwachen und sich bei kritischen Werten Benachrichtigungen senden lassen. Außerdem lassen sich auf Basis der Daten in ihrer Cloud einfach Automatismen, wie beispielsweise eine automatische Nachbestellung des Futtermittels bei Ihrem Lieferanten in Höhe Ihres individuellen Bedarfes erstellen.