Die Konnektivität des Internets der Dinge (IoT) beschreibt die Verbindung aller Komponenten des IoT-Ökosystems, einschliesslich Sensoren, Gateways, Router, Plattformen, Anwendungen und anderer Systeme. Er bezieht sich häufig auf verschiedene Netzwerksysteme, die je nach Bandbreite, Reichweite und Stromverbrauch kategorisiert werden.
Da IoT-Projekte in ihren Anforderungen variieren, werden je nach Anwendungsfall verschiedene Konnektivitätsoptionen verwendet. Damit auch Sie die passende IoT-Konnektivitätstechnologie finden, haben wir zusammen mit Industrial Shields einen Überblick über die verschiedenen Optionen erstellt. Der Hersteller bietet ein umfassendes Sortiment an industrieller Automatisierungstechnik für den IoT- und IIoT-Bereich an.
Herausforderungen bei der Konnektivität
Bevor Sie sich mit den Lösungen befassen, müssen Sie sich über die Herausforderungen im Klaren sein, die die Konnektivität mit sich bringt. Für Unternehmen kann die Einführung neuer Technologien eine Herausforderung sein, da nicht immer das notwendige Fachwissen über die neueste technische Entwicklung vorhanden ist. Die Unternehmen können ihre Daten auf unterschiedliche Weise überwachen, entweder mit Hilfe eines externen Partners oder − je nachdem, wie wichtig es für sie ist − hauptsächlich durch geschlossene Lösungen, die individuell angepasst, repariert, aufgerüstet werden können usw.
Sie können sich für Open-Source-basierte Lösungen entscheiden, bei denen Sie das gesamte System besitzen und die Kontrolle über die Dinge haben. Dann können Sie entscheiden, was Sie überwachen wollen, wie häufig und wohin die Daten gesendet oder gespeichert werden sollen usw. All dies wird durch die Einsparung von Lizenzen, Beratungsgebühren und Programmierungen von Drittanbietern zu weitaus günstigeren Anschaffungskosten ermöglicht.
Die Auswahl der passenden IoT-Technologie erfordert nicht nur ein umfassendes Verständnis über das Internet der Dinge, sondern auch Kenntnisse über die jeweiligen Projekt-Anforderungen in den verschiedenen Projektphasen.
IoT-Konnektivitätslösungen
Das Internet der Dinge ist eine umfassende Technologie, die die digitale und die physische Welt miteinander verbindet, um eine smarte Zukunft zu ermöglichen, und die aufgrund ihres nahezu unbegrenzten Potenzials weiterhin Marktteilnehmer und Investitionen anzieht. Da jedoch Mobilfunk, WLAN und Bluetooth bereits weit verbreitete Drahtlostechnologien sind, unterschätzen viele, wie wichtig die richtige IoT-Technologie ist. Aber das Internet der Dinge ist für ein gut funktionierendes Unternehmen von entscheidender Bedeutung, insbesondere für intelligenten Fabriken.
Deshalb werden wir einige Lösungen von Industrial Shields vorstellen, die Ihnen helfen, Ihre Anlagen richtig zu kontrollieren und zu verbinden.
IoT und SPS
Industrial Shields hat ein umfangreiches Portfolio für die Technologie des Internets der Dinge entwickelt, darunter fortschrittliche SPS und andere Geräte auf Arduino-, ESP32- und Raspberry Pi-Basis. IoT- und IIoT-Technologie kann in verschiedenen Anwendungsbereichen verwendet werden. Im Folgenden stellen wir Ihnen einige Anwendungen vor.
IoT im Gewächshaus
Gemüsegärtnereien können dank IoT-Sensoren verschiedene Datenpunkte im Gewächshaus mit bisher ungekannter Genauigkeit erfassen. Dies ermöglicht die Überwachung und Steuerung wichtiger Klimavariablen wie Luftfeuchtigkeit, Temperatur, Bewässerung, Lichteinfall, CO2-Gehalt und Bodenfeuchtigkeit. Die Benutzer können die perfekte Leistung und den perfekten Zustand des Gewächshauses bewahren, indem sie den Zustand der Anlage im Auge behalten und alle aufgetretenen Vorfälle oder Störungen und deren Intensität verfolgen.
Die Arduino-SPS-Serie von Industrial Shields wurde zusammen mit Open Mote, einer Open-Source-Prototyping-Plattform für das IIoT, und dem Panel PC in einem Gewächshaus mit einer Fläche von etwa 20.000 m² installiert, um verschiedene Prozesse zu überwachen und zu automatisieren. Alle Sensoren wurden über die installierte Open Mote mit dem Netzwerk verbunden. Ausserdem wurden mehrere Arduino-SPS und Touchberry (Raspberry Panel PC) an das gleiche Netzwerk angeschlossen, was die Überwachung der Konstanten und die korrekte Parametrierung ermöglicht.
In diesem Video erfahren Sie, wie Sie mit der Arduino-SPS und dem Raspberry Pi Panel PC von Industrial Shields mehrere E/As überwachen und steuern können.
IoT in Automobilanwendungen
Das Internet der Dinge ist in der Automobilindustrie weit verbreitet und verbindet Geräte wie Sensoren, Kameras und GPS-Tracker, die mit der Cloud verbunden sind und Echtzeitdaten zur Verbesserung der Herstellungs- und Transportprozesse von Autos liefern.
Die Raspberry SPS von Industrial Shields wurden in Hunderten von Waschstrassen installiert, um deren Status, ob in Betrieb oder gestoppt, und die Gründe für den Stillstand zu überwachen: Ausser Betrieb, Ausfall oder Wartung.
Ausserdem wurden mehrere Sensoren installiert, um den Energieverbrauch (in Form von Motoren, Pumpen oder Kompressoren, Wasserverbrauch, Seifen usw.) in den verschiedenen Waschstrassen in Echtzeit zu verfolgen und die Daten insgesamt zu sammeln.
Sie können die von den verschiedenen Autowaschanlagen angebotenen Dienste überwachen, da die Anlagen an das Netz angeschlossen sind. Des Weiteren können Fehlfunktionen, Leckagen und der Ressourcenverbrauch genauestens überprüft werden, was bei Fragen der Kostenreduzierung hilfreich sein kann. Auf diese Weise kann die Rentabilität der einzelnen Autowaschtunnel analysiert werden.
IoT in Anlagen und Inventar
Im Lager überwachen vernetzte Sensoren jedes Objekt auf dem Gelände. Intelligente Lagerhäuser können Lagermanager durch die Anzeige von Bestandsinformationen auf niedrige Bestände, verlegte Waren, falsche Temperaturen, Diebstahl und andere Probleme aufmerksam machen.
Industrial Shields entwarf die Installation von Open Motes und ESP32 SPS, die die Überwachung der Umgebungsbedingungen in einem Logistiklager mit einer Fläche von ca. 100.000 m2 und häufig wechselnden Umgebungsbedingungen ermöglicht.
Welches IoT-Kommunikationsprotokoll ist für Ihr Projekt geeignet?
Jedes IoT-Kommunikationsprotokoll hat einzigartige Eigenschaften und muss daher speziell auf das jeweilige Projekt abgestimmt werden. Denn die Reichweite, der Speicherbedarf, der Stromverbrauch und die Installationskosten sind bei jedem Protokoll anders. Einige können über physische Barrieren hinweg kommunizieren, während andere nur Geräte innerhalb eines Gebäudes verbinden können. Bluetooth zum Beispiel, eine beliebte IoT-Kommunikationstechnologie für Smart Home, Fitness und Gesundheit, benötigt nur wenig Strom und Speicherplatz, hat aber eine begrenzte Reichweite.
Software für IoT-Lösungen
Industrial Shields bietet SPS mit WLAN, Bluetooth, DALI, LoRa und anderen Technologien. Dabei gilt laut dem Hersteller: „Je nach den Zielen des Unternehmens passt eine Technologie besser als die andere.” Das RS-485-Kommunikationsprotokoll wird zum Beispiel verwendet, um Daten mit hoher Geschwindigkeit über Entfernungen von bis zu 12 Metern zu senden.
Eine der vielen Einsatzmöglichkeiten von Industrial Shields Produkten ist die Verwendung einer SPS zur Bestimmung der aktuellen oder erwarteten lokalen Temperatur. Es handelt sich um eine Anwendung, die weit verbreitet ist und einen soliden Konzeptnachweis liefert. In diesem Fall wurde eine SPS mit den erforderlichen HTTPCMD- und JSONPARSE-Anweisungen konfiguriert.
Die Marke hat spezielle Industrial Wireless LAN (WLAN)-Geräte entwickelt, die den besonderen Anforderungen von Wi-Fi in der Industrie gerecht werden, um Unternehmen die beste Infrastruktur für den Austausch von Daten aller Art zu bieten.
ThingsBoard
Die Open-Source-IoT-Plattform ThingsBoard ist eine sofort einsatzbereite IoT-Cloud oder On-Premise-Lösung, die eine skalierbare Infrastruktur für IoT-Daten bereitstellt. Dank der Kombination aus Skalierbarkeit, Fehlertoleranz und Leistung werden Sie Ihre Daten niemals verlieren. Mehrere Überwachungslösungen von Industrial Shields basieren auf dieser Open-Source-IoT-Plattform. Damit sparen sich die Kunden Lizenzkosten und können von der Flexibilität profitieren.
MQTT
MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) ist ein offenes Nachrichtenprotokoll nach OASIS-Standard für eingeschränkte Netzwerke mit geringer Bandbreite und IoT-Geräte mit extrem hoher Latenzzeit. Das Nachrichtenprotokoll funktioniert nach dem Publisher- / Subscriber-Prinzip und wird in verschiedenen Sektoren eingesetzt, wie z. B. in der Automobilindustrie, der Fertigung, der Telekommunikation und der Öl- und Gasindustrie.
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Firmata
Firmata ist ein Standardprotokoll, mit dem eine Software, die auf einem Host-Computer (z. B. Panel PC) läuft, mit Mikrocontrollern (z. B. Arduino) kommunizieren kann. Dieses Protokoll kann als Firmware in jeder Mikrocontroller-Architektur und auch als Software auf jedem Host-Computer funktionieren. Im Wesentlichen schafft diese Firmware einen Mechanismus, mit dem das Host-Programm mit dem Arduino kommunizieren kann. Ziel ist es, den Nutzern die vollständige Steuerung des Arduino über eine Host-Computer-Software zu ermöglichen.
Emoncms
Emoncms ist eine leistungsstarke Open-Source-Webanwendung für die Verarbeitung, Protokollierung und Visualisierung von Temperatur, Stromverbrauch und anderen Daten. Mit Emoncms können Sie auf einem Webserver anzeigen, was in einer Arduino-SPS passiert. Es ist auch möglich, Diagramme anzuzeigen und Daten zu vergleichen, um ein besseres Feedback zu einer Anlage zu erhalten. Diese Daten können sowohl auf einem Computer, als auch auf einem Tablet oder Smartphone angezeigt werden.
Node-RED
Node-RED ist ein flussbasiertes Programmierwerkzeug für das Internet der Dinge, das Hardware-Geräte, APIs und Online-Dienste auf neue Weise miteinander verbindet. Es bietet einen Webbrowser basierten Editor an, der es einem einfach macht verschiedene Datenflüsse miteinander zu „verkabeln“, unter Verwendung verschiedenster „Knoten“ (engl. Nodes), die das System bereitstellt. Damit lässt sich eine Anwendung mit nur einem Klick erstellen.
Warum Industrial Shields
Die Herstellung von hochwertigen und leistungsstarken Industrie-SPS mit Arduino-, ESP32- und Raspberry-Technologie hat die auf Open-Source basierende Hardware für Industrial Shields auf ein neues Level gebracht. Sie können eine herkömmliche SPS durch eine Open-Source-basierte speicherprogrammierbare Steuerung für beliebige Automatisierungsanwendungen ersetzen.
Wenn Sie sich für die Geräte von Industrial Shields entscheiden, können Sie eine offene Lösung ohne Lizenzkosten erhalten. Zudem erhalten Sie Produkte, die speziell für die industrielle Automatisierung entwickelt und hergestellt werden. Für einen modularen Aufbau, kann das Projekt in Zukunft auch erweitert werden. Darüber hinaus bietet Industrial Shields gute Preise, einen hervorragenden Service und technische Unterstützung.
Produktempfehlungen
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