Connectivity Cloud-Anbindung ohne Gateway

DIP40-Version des IoT-Chips von Sys Tec: Der Chip arbeitet als MQTT Publisher oder Subscriber und verarbeitet Daten von Sensoren oder Aktoren.
DIP40-Version des IoT-Chips von Sys Tec: Der Chip arbeitet als MQTT Publisher oder Subscriber und verarbeitet Daten von Sensoren oder Aktoren.

Für die Ertüchtigung von Sensoren und Aktoren zum „Connected Device“ hat Systec einen IoT-Chip entwickelt, der auch eine gewisse Vorverarbeitung der Daten übernehmen kann.

Mit dem IoT-Chip können Entwickler in ihre Geräte eine Internet- bzw. Cloud-Anbindung realisieren, ohne die dafür nötige Infrastruktur und die Software neu erfinden zu müssen. Der eigentliche Chip ist ein STM32F7, für den Sys Tec die nötige Firmware mitliefert, um ihn schnell in Betrieb nehmen zu können. Das Einsatzszenario zielt auf Sensoren oder Aktoren, die Daten per MQTT-Protokoll an einen Server senden oder von dort empfangen. MQTT ist der De-facto-Standard, um Sensordaten über schmalbandige und/oder unzuverlässige Funkverbindungen zu übertragen.Auf der Geräteseite kann der Chip über diverse Schnittstellen mit dem Sensor oder Aktor verbunden werden. Hierfür stehen digitale und analoge Ein-/Ausgangskontakte, UARTs sowie I2C oder das Serial Peripheral Interface zur Verfügung. Auch über CAN und CANopen sowie Modbus kann der Chip kommunizieren. Netzseitig ist ein Ethernet-Interface vorhanden.

Bezüglich der Bauform gibt es zwei Versionen: eine Variante mit LGA-Gehäuse (Land Grid Array) für die maschinelle Bestückung in einer Serienproduktion sowie ein DIP40-Modul für Prototyping und Kleinserien. Bei letzterem sind Ethernetbuchse sowie SD-Kartenhalter bereits auf dem Modul integriert, um das Design der Trägerplatine zu vereinfachen.

Die Firmware des Chips enthält Funktionsbibliotheken für MQTT, CAN/CANopen, Modbus und UART sowie Unterstützung für den Zugriff auf I2C und die SPI-Peripherie. Der gesamte I/O-Zugriff sowie der Datenaustausch mit dem MQTT-Server liegen vollständig in der Hand der User-Applikation. Ein Anwender hat damit volle Kontrolle über die Daten und maximale Flexibilität bei der Anbindung seiner Prozessperipherie. Die für die MQTT-, Feldbus- und I/O-Kommunikation notwendigen Funktionen werden in Form von einfach zu handhabenden Bibliotheken eingebunden. Für verschiedene typische Anwendungsfälle hat Sys Tec Referenzapplikationen implementiert, die dem Anwender im Quellcode als Ausgangsbasis für eigene Anpassungen zur Verfügung stehen.

Über die User-Applikation lässt sich das IoT-Gerät flexibel an verschiedene Einsatzszenarien anpassen. Diese lokale Intelligenz kann auf vielfältige Weise genutzt werden. So sind beispielsweise Datenvorverarbeitungen wie Filterung oder Mittelwertbildung unmittelbar auf dem Gerät selbst realisierbar. Hierüber lässt sich das Volumen der zu übertragenden Sensordaten deutlich reduzieren. Die Anwendung wird in IEC 61131-3 programmiert, über die Ethernet-Schnittstelle auf den IoT-Chip geladen und dort im Onboard Flash des Moduls gespeichert. Damit ist ein problemloses Update auch im bereits verbauten Zustand gewährleistet. Zusätzliche Programmier- oder Debug-Adapter werden hierfür nicht benötigt.

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