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Über Single Pair Ethernet

Sensordaten direkt in die Cloud schicken

01. Juni 2020, 22:45 Uhr   |  Corinna Puhlmann-Hespen

Sensordaten direkt in die Cloud schicken
© Perinet

Dr. Karsten Walther, Perinet: "Wir entwickeln Komponenten und Software, die Sensoren intelligent bzw. direkt netzwerkfähig machen, ohne die Notwendigkeit einer zusätzlichen Protokollwandelung."

Die Vision von Perinet ist es, Sensoren möglichst einfach an die IT anzubinden. Entwicklungsleiter Dr. Karsten Walther erklärt im Markt&Technik-Interview, was sich grundlegend verändert, wenn Sensoren direkt netzwerkfähig werden und welche Rolle Single Pair Ethernet dabei spielt.

Markt&Technik: Perinet ist ein Spin-off der Harting-Technologiegruppe und erst seit 2018 am Start. Welche Idee verfolgt Ihr Unternehmen?

Dr. Karsten Walther: Das ist schnell erklärt. Viele Unternehmen sind sich bewusst, dass die Digitalisierung absolut notwendig ist, um zukünftig am Markt bestehen zu können, haben aber Schwierigkeiten bei der Umsetzung. Dabei spielen Sensoren und Aktoren eine sehr wichtige Rolle. Mit unserer Technologie ermöglichen wir es, Sensorik – und natürlich auch Aktorik – einfach an die IT anzubinden. Wir entwickeln Komponenten und Software, die Sensoren intelligent bzw. direkt netzwerkfähig machen, ohne die Notwendigkeit einer zusätzlichen Protokollwandelung. Das bedeutet, der Anwender kann künftig seine Sensoren per PC über einen Webbrowser ansteuern oder er kann die Sensordaten direkt in die Cloud übertragen. Unsere Vision ist die Seamless IoT Connectivity.

Ihr Konzept basiert auf Single Pair Ethernet. Auch hinter dieser Technologie steht ja die Vision, eine durchgängige Kommunikation bis in die Feldebene zu ermöglichen. Dabei nimmt die Sensorik eine zentrale Rolle ein.

Ja, das Thema Single Pair Ethernet in der Sensorik gewinnt vor dem Hintergrund der Digitalisierung der Feldebene zunehmend an Bedeutung. Hier geht es in erster Linie darum, auf der Feldebene generierte Daten in IT-Systemen bzw. Datendrehscheiben zu analysieren und darauf basierend Steuerbefehle oder Handlungsempfehlungen zu erzeugen. Momentan dient die auf der Feldebene verbaute Sensorik aber vor allem noch der Automatisierung; der Zugriff erfolgt dabei über die SPS. Um die neuen Anwendungen auf der Operations-Ebene zu realisieren, bedarf es meistens weiterer Sensorik, die oftmals zusätzlich außerhalb der Maschinen bzw. Anlagen als Nachrüstung verbaut wird. Hier ist es aus unserer Sicht sehr wichtig, den Kunden die Digitalisierung grundlegend zu erleichtern.

Ihr Ansatz klingt sehr einfach: Sie geben Sensoren und Aktoren eine IP-Schnittstelle. Was ist das Besondere?

Hinsichtlich der Digitalisierung stellt sich die Frage, ob man diese aus dem Blickwinkel der Automatisierung oder der IT lösen will. Viele industrielle Unternehmen haben natürlich sehr große Erfahrung im Bereich der Automatisierung und der Feldebene. Es fehlt ihnen aber zum Teil die Sichtweise eines IT-Unternehmens, obwohl viele neue Anwendungsfälle heute IT-getrieben sind. Wir wollen mit unserer IT-Denkweise diesen Weg der Digitalisierung vereinfachen. Man kann sagen, dass Perinet den leicht umsetzbaren Gegenentwurf dazu anbietet, über Automatisierungstechnik der IT Daten zukommen zu lassen.

Welche Vorteile hat es, wenn der Sensor mit der IT bzw. der Cloud sprechen kann – oder andersherum?

Das Wichtigste ist, dass sich die komplette Kommunikation mit den Sensoren verändern wird, und damit auch der Umgang mit der Sensorik im Allgemeinen. Sie müssen sich nur veranschaulichen, dass sich ein Sensor, der aktuell hunderte Male über das System zu seinem Zustand befragt wird, künftig einfach selbst melden kann, wenn ein Grenzwert überschritten wird. Das hat zur Folge, dass die Datenbandbreite massiv abnehmen wird. Ab dem Zeitpunkt, ab dem ich einen Sensor netzwerkfähig mache, kann ich die gesamte Netzwerklast drastisch senken. Das ist aus unserer Sicht ein sehr wichtiger Aspekt. Die anderen Vorteile sind, dass man zum Beispiel die Möglichkeit zur Vorverarbeitung von Daten hat. Dadurch kann der Sensor konkrete Werte liefern, zum Beispiel einen Abstandswert in Millimeter anstelle von Roh- bzw. Analogwerten. Außerdem kann sich der Sensor dank Intelligenz selbst ausweisen; dadurch vereinfacht sich die komplette Bereitstellung inklusive der Konfiguration. Letztendlich lässt sich der Sensor einfach in eine Netzwerksteckdose einstecken, die Einweisung übernimmt er dann selbst.

Insgesamt wird also durch intelligente Sensoren die Komplexität im Netzwerk deutlich abnehmen?

Absolut. Wenn der Sensor ein vollwertiger Kommunikationspartner wird, lässt sich sehr vieles vereinfachen. Und das ist auch dringend erforderlich: In den letzten Jahren ist der Bereich der Sensorik stark gewachsen. Die Prognosen deuten aber darauf hin, dass dieses Wachstum in den nächsten Jahren noch deutlich größer sein wird. Eine Voraussetzung dafür ist, dass der Zugriff auf die Sensoren einfacher wird, denn dadurch kann auch die Anzahl der Sensoren im System weiter steigen.

Wie genau sieht Ihr Produkt für den smarten Sensor aus? Ist es ein Steckverbinder, ein Sensorik-Adapter, eine Software?

Unser Kernprodukt ist das „periCORE embeddable module“, welches von Sensorik- und Aktorik-Erstausrüstern in ihrem analogen Produktportfolio verbaut werden kann, um dieses smart zu machen. Neben dem Modul zur Integration bieten wir auch einen Adapter frei zugänglich an, der sich nachträglich auf die Sensorik aufschrauben lässt, um diese netzwerkfähig zu machen.

Welche Rolle spielt dabei die Software?
Die Software ist ein sehr großer und wesentlicher Bestandteil unserer Entwicklung. Dadurch, dass ein Sensor nun auch „nur“ ein Rechner im Netzwerk ist, sind Security Features natürlich eine zwingende Voraussetzung, wie zum Beispiel eine vollständig verschlüsselte Datenkommunikation. Des Weiteren hat unser Software Team auch Features zur Datenvorverarbeitung und -konsolidierung und Self-X-Funktionalitäten entwickelt.

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1. Sensordaten direkt in die Cloud schicken
2. Interview Teil 2, Einsatzmöglichkeiten
3. Die Produkte von Perinet zum Marktstart

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