IoT in der Industrie
Aggregieren ungleicher Datenprotokolle im Internet der Dinge
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Frühe Übernahme des Internets der Dinge
Die Bedeutung, ungleiche Datenprotokolle miteinander verbinden zu können, bleibt unverändert groß. Jedoch wird erwartet, dass die Menge der zu vernetzenden Geräte nahezu explodieren wird. Einfache Protokollkonvertierer werden auch in Zukunft sehr wichtig sein, aber das industrielle Internet der Dinge ruft auch nach Single-Box-Lösungen, mit denen sich verschiedene Datenströme und Protokolle aggregieren und in die Cloud übertragen lassen. Diese Geräte erfordern eine hohe Sicherheit, da Drahtlosverbindungen von vornherein gefährdeter sind. Darüber hinaus müssen sie stabil, robust und zunehmend unabhängig sein, da sie immer mehr an entlegenen Standorten unter immer harscheren Bedingungen eingesetzt werden.
Vielen dieser Probleme stelle ich mich in meinem Testgelände in der Wüste von Arizona, wo ich ein Tank-Überwachungssystem für die Brunnengenossenschaft im Pinal County unterhalte. Unter anderem misst und aggregiert das System den Pumpenstrom, wodurch Systemausfälle vorhergesagt werden können, und trifft Entscheidungen auf Grundlage der im Laufe der Zeit ermittelten Veränderungen. Das System kann dann einen Techniker per SMS über eine erforderliche vorbeugende Wartung informieren, bevor ein verheerender Ausfall eintritt.
Eine Vorgängerversion griff noch auf I/O-Geräte zurück, um die Daten der Druck-, Strom- und Füllstandssensoren an ein Funkmodem zu übertragen. Das Funkmodem war an einen 3G-Mobilfunkrouter angeschlossen, der via Mobilfunknetz einen Internet-Backhaul bildete. Der Router verfügte über integrierte Firewalls und leistungsstarke Sicherheitsprotokolle. Über ein Virtual Private Network (VPN) konnte ich das Mobilfunksystem dann mit derselben Sicherheit wie bei einer proprietären Infrastruktur nutzen (Abb. 1).
Seitdem habe ich ständig neue Features und Funktionen hinzugefügt. Zum Beispiel habe ich eine IP-Überwachungskamera an den Ethernet-Port des Routers angeschlossen. Aktuell erweitere ich das System um einige remote WLAN-Sensoren, die sich direkt mit dem Mobilfunkrouter verbinden und die I/O-Funkgeräte umgehen.
Am Anfang des Projekts übertrugen meine I/O-Funkgeräte ihre Daten an den Mobilfunkrouter und ich verwendete den Mobilfunkrouter lediglich als Protokollkonvertierer mit Mobilfunk-Backhaul. Als ich jedoch weitere Geräte und zusätzliche Protokolle zum System hinzufügte, konnte ich die Vorteile des Routers besser nutzen und diesen als Datenaggregator mit mehreren Backhaul-Optionen verwenden (Abb. 2). Im Grunde genommen habe ich eine Migration vom alten Internetmodell zu den Verfahren des Internets der Dinge durchgeführt.
Gleichwohl gab es keinen Bedarf, auf meine alten Remotesensoren zu verzichten. Diese sind immer noch verbunden und verrichten wie gewohnt ihre Arbeit.
Bill Conley ist M2M Systems Development Engineering Manager bei B&B Electronics. Er verfügt als Embedded Design Engineer über mehr als 30 Jahre Erfahrung auf dem Gebiet drahtloser Technologien und ist auf die Bereiche Digital, Mikrocontroller und Mikroprozessoren spezialisiert. Conley hat mehr als 20 Jahre lang SCADA und Telemetrielösungen für die Fernüberwachung und -steuerung entwickelt. Dabei erhielt er die Auszeichnung „Most Innovative Product“ für eine der ersten drahtlosen mobilen MDTs (Land Mobile EXPO) und „Best of Wireless Telemetry“ (2002 Sensors Expo). Conley ist Autor und Referent und verfügt über mehrere Patente im Bereich industrieller Drahtlostechnologien. Darüber hinaus ist er im Editorial Advisory Board des Wireless Design & Development Magazine tätig. Bill Conley fungiert zudem als TIA Delegate für oneM2M, einem Normungskomitee, das sich für die weltweite Interoperabilität von M2M einsetzt.
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