Sichere IoT-Lösungen

Industrie 4.0 und (Industrial) Internet of Things – für die Einen bedeuten diese Schlagworte grenzenlosen technologischen Fortschritt. Für die Anderen bedeutet es, eine Entscheidung auf Basis einer Kosten/Nutzen-Rechnung zu treffen: Wie geht es kostengünstig, netzwerkunabhängig und dennoch qualitativ hochwertig? Ist es sinnvoll, eine teure Steuerung plus Mobilfunkrouter oder eine ‚unsichere‘ Lösung auf Basis von Einplatinencomputern einzusetzen?

(Bild: MC Technologies GmbH)

Der Einsatz von einfachen programmierbaren Kleincomputern hält seit Jahren in der Industrie Einzug. Was ursprünglich für Schüler und Studenten gedacht war, entwickelt sich zu einem High-Tech-Zugang für die Industrie. Die offensichtlichen Vorteile des Computers liegen auf der Hand: er besteht aus einer Platine mit einigen wenigen Anschlüssen, er ist preiswert, Linux-tauglich und somit leicht programmierbar. Er scheint universell einsetzbar. Für einen Proof-of-Concept sind die Kleincomputer perfekt geeignet. Im Bereich der Industrieanwendungen scheitern diese Lösungen jedoch vielfach. Im Feld erweisen sie sich oft als wenig zuverlässig. Sie haben keine Zulassung, es fehlt ihnen an Schnittstellen und Modulen, sie beherrschen die Mobilfunktechnik nur unzureichend, sie sind in unpassenden Gehäusen untergebracht. Kurz: Sie erfüllen keinerlei Industriestandard.

(Bild: MC Technologies GmbH)

Sicher und unabhängig dank Mobilfunk

Im Industrial Internet of Things tummeln sich viele Anwendungen mit kleinen Applikationen, etwa für die Übertragung von Sensordaten, Schaltfunktionen, Füllständen sowie Temperatur und Feuchte. Gewünscht ist, dass die Anwendungen netzwerkunabhängig sind. Häufig ist vor Ort kein Netzwerkanschluss vorhanden oder die Nutzung vorhandener Anschlüsse ist aus Datenschutzgründen ausgeschlossen. Für die Vielfalt an möglichen Anwendungen sind Unabhängigkeit, Datensicherheit, Individualität und einfache Werkzeuge nach Industrie-Standard gefragt. Die Lösung des Problems lautet: industrielle Datenkommunikation über Mobilfunk. Hier setzt MC Technologies mit seiner MC-100-Produktfamilie an. Das beliebig erweiterbare MC 100 ist eine industrietaugliche Mobilfunk-Multifunktions-Plattform. Sie besticht durch schlankes Linux und der Nutzung von Mobilfunkdaten. Sie ist kostengünstig, beliebig erweiterbar, lässt sich leicht programmieren in Python, Java oder C/C++ sowie Node-RED.

(Bild: MC Technologies GmbH)

Grafische Programmierplattform

Das grafische Entwicklungswerkzeug Node-RED ermöglicht es, Anwendungsfälle im Bereich des Internets der Dinge mit einem einfachen Baukastenprinzip umzusetzen. Simple oder komplexe Systemabläufe können über die grafisch programmierbare Plattform auf einfachste Weise – auch für unerfahrene Programmierer – realisiert werden. Von Node-RED unterstützte IoT-Protokolle, wie MQTT, Azure, Modbus und die Verfügbarkeit eigener Knoten aus dem Haus MC Technologies, vereinfachen die Übermittelung von Messwerten, Schalt- und Zählerzuständen an Unternehmensserver, Visualisierungssoftware oder Cloud Services.

Schnell und einfach erweitern

MC Technologies setzt auf ein offenes System. Durch das offene Gesamtsystem ist die Anpassung kundeneigener Schnittstellen sowie die Anbindung von weiteren Endgeräten, z.B. von Sensoren oder auch von kundenspezifischen Erweiterungsboards, möglich. Um eine überdimensionierte und kostenintensive Steuerungseinheit und einen zusätzlichen Mobilfunk-Router zu ersetzen, kann das MC 100 GPIO beispielsweise über das industrielle M2M-Kommunikationsprotokoll OPC-UA-Sensordaten an einen WinCC Client senden. Der MC 100 Sensor Carrier bietet einen schnellen und einfachen Weg, um Daten von verteilten Sensoren und Aktoren an Back-End-Systeme zu übertragen. Temperaturmessung über Platin-Messwiderstände, wie dem PT1000 oder PT100, die komfortable Übertragung der Daten über MQTT und FTP sind nur ein praktisches Anwendungsbeispiel. Zusätzlich ist eine ausreichende Rechenleistung und freier Speicher vorhanden, um kleinere Aufgaben lokal auszuführen. Mit allen Produkten ist die direkte Übertragung der Daten über Messenger wie SMS, E-Mail und Telegram möglich. Gleichzeitig können über diese Dienste Steuerungen des MC 100 komfortabel per Klick durchgeführt werden.

Hilfe bei der Entwicklung

Als besonderen Service bietet MC Technologies eine ausführliche Beratung, eine exklusive Programmierung sowie die Entwicklung und Herstellung spezifischer Erweiterungsboards für Kundenprojekte an. Somit gibt es regelmäßige Erweiterungen der Schnittstellen und Treiber. Vom Design-In-Prozess für Mobilfunk-Module bis zur Kabelkonfektion steht das Unternehmen als Entwicklungspartner, Hersteller und Distributor bzw. Logistikpartner an der Seite seiner Kunden. Das breite Angebotsportfolio reicht von der Fertigung individueller und passgenauer elektronischer oder elektromechanischer Baugruppen als Embedded-System bis hin zu Komplettlösungen. Das Unternehmen mit Sitz in Hannover ist ISO9001:2015 zertifiziert und steht für Qualität.

Fazit

IoT-Lösungen über das Mobilfunknetz sind durch eine offene Softwareplattform flexibel wie Einplatinencomputer, dennoch qualitativ hochwertig nach industriellen Anforderungen realisierbar. Dabei sind sie in einem einzelnen Gateway deutlich kostengünstiger als eine Steuerung mit zusätzlicher Kommunikationseinheit. Durch die skalierbare Systemplattform von MC Technologies wächst die Gerätefamilie des MC 100 mit Ihren Anforderungen und Erwartungen an sichere IoT-Lösungen für Fernwarten und Fernwirken. n @FA_Kontakt:www.mc-technologies.net