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Die passende Funktechnik verifizieren

Wireless trifft Applikation

12. Juli 2017, 11:27 Uhr | Von Stefan Koltes, Senior Business Development Manager von Endrich Bauelemente

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Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Fernwartung

Da im Rahmen der Automatisierung und zur Steigerung der Effizienz immer mehr Applikationen aus der Ferne gewartet werden, folgen nun Beispiele, wie eine Applikation in das IoT eingebunden werden oder eine Fernwartung realisiert werden kann:

Beim Einsatz von WLan-basierenden Sensoren liegt der Mehrwert darin, dass der Sensor nur mit der beim Endkunden vorhandenen WiFi-Topologie, dem Router, verbunden wird. Somit spart sich der Hersteller der Applikation die Intelligenz der Steuerung im Gerät vor Ort und verschiebt sie gleich in die Cloud. Zu bedenken ist hierbei, dass ein sehr hoher Traffic in Richtung WiFi-Router beim Endkunden entsteht und Latenzzeiten die Folge sein können. Außerdem müssen die eingesetzten WLan/WiFi-Module mindestens über den WiFi Stack und das TCP/IP an Bord verfügen, weswegen sie während des Sendevorgangs einen Strom von bis zu 430 mA ziehen können.

Das allerdings wirkt sich gerade bei einer batteriegetriebenen Sensorik nachteilig auf die Lebensdauer aus. Aus diesen Gründen ist es sinnvoll, solche Sensoren unter Verwendung eines proprietären Netzwerkes an die Steuerung der Applikation anzubinden. Ein Beispiel im SubGHz-Band ist hierbei das RFTide-Netzwerk des Herstellers Aurel, das auf 868 MHz oder 915 MHz basiert und durch den Stack an Bord der Module leicht zu implementieren ist.

Wird das Auslesen dieser Sensoren auf dem Tablett PC oder dem Smartphone gewünscht, kommt Bluetooth4.X ins Spiel. Um die Steuerung der Applikation bei einer vorhandenen WLan-Topologie als Gateway zu nutzen, empfiehlt sich der Einsatz eines intelligenten WLan-Moduls wie beispielsweise das PAN9320 von Panasonic. Dieses Derivat verfügt über einen internen 32-Bit-µC, auf dem der WiFi Stack, das TCP/IP, ein Access point, ad hoc und weitere Funktionen bereits implementiert sind. Das Modul wird beim Host mittels einer UART angesprochen und ist gleichzeitig Master (Access point) und Client. So lässt sich einerseits die Steuerung als Client am vorhandenen Router anbinden, andererseits können eventuelle Servicearbeiten vor Ort vom Spezialisten ausgeführt werden, ohne dass dem Servicespezialisten das WPA2-Passwort ausgehändigt werden muss.

Wenn es sich um eine mobile Applikation handelt, die mit der Cloud kommunizieren soll, sind Langstreckenfunktechnologien wie GSM/GPRS bis hin zu LTE, 4. Generation als Gateway zum WorldWideWeb und der Cloud am besten geeignet.

In Anbetracht der Tatsache, dass in der Vergangenheit nur einige Bit wie zum Beispiel bei der Übertragung von Temperatur oder faktischen Zuständen übertragen wurden und somit ein Upload von bis zu 42,8 Kbps ausreichte, sprechen wir in der Zukunft über exorbitant höhere Datenraten. Die stehen bei LTE CAT6 mit bis zu 300 Mbps im Download und 50 Mbps im Upload zur Verfügung. Ein typisches Beispiel dazu ist das Babyphone: Reichte es zunächst nur für eine Tonübertragung aus, werden mittlerweile auch Videosequenzen und Sensordaten mit übertragen.

Nachdem gerade bei IoT-Anwendungen eine rege Kommunikation zwischen der Cloud und der Industriesteuerung stattfinden muss und somit der Datendurchsatz ein Vielfaches betragen wird, geht der Weg zukünftig wohl in die Richtung von LTE, auch weil beispielsweise Firmware-Updates immer komplexer werden und bei den vielseitigen Möglichkeiten der Steuerungen im industriellen Umfeld immer breitbandigere Technologien gefragt sind. Auf Messen wie dem „Mobile World Congress“ in Barcelona wurden in diesem Jahr bereits Messgeräte der fünften Generation vorgestellt – die Zukunft hat also bereits begonnen.