IoT-Lösung von Sys Tec im Edgecontroller: Das SPS-Programmiersystem wird zum IoT-Mittler

Sys Tec Electronic hat eine »kleine IoT-Lösung ohne Internet« vorgestellt, die auf Edge Computing beruht. Gerade für kleine und mittelgroße Unternehmen (KMU) klingt der Ansatz attraktiv. Aber was genau steckt dahinter?

Der Systemaufbau von Sys Tec Electronics „kleiner IoT-Lösung ohne Internet“ mit dem IoT-Edge-Controller „sysWORXX CTR-700“, der IoT-Steuerung „sysWORXX CTR-100“ und dem Funk-Node „sysWORXX SRN-300“ Bildquelle: © Sys Tec Electronic

Der Systemaufbau von Sys Tec Electronics „kleiner IoT-Lösung ohne Internet“ mit dem IoT-Edge-Controller „sysWORXX CTR-700“, der IoT-Steuerung „sysWORXX CTR-100“ und dem Funk-Node „sysWORXX SRN-300“

Das Internet of Things ohne Internet – was soll das überhaupt, und wie soll das gehen? Die Frage berührt das in der Industrie heiß diskutierte Thema, ob und inwieweit die Analyse der erfassten Produktionsdaten und die Reaktion darauf in der Cloud oder an der Edge stattfinden soll. Antworten darauf hängen unter anderem von der Unternehmensgröße ab:

»Der Begriff IoT legt eine Übertragung der Daten in die Cloud nahe, von der aus die Daten überall verfügbar, vernetzbar und nutzbar sind«, erläutert Christopher Schemm, Deputy Director Transportation & Energy bei der infoteam Software AG. »Gerade mittelständische Unternehmen schrecken davor aber häufig zurück. Sie benötigen nur eine kleine IoT-Lösung quasi ohne Internet, die eine Inhouse-Vernetzung ermöglicht und die Daten in einem lokalen Server belässt. Die Erfassung, Analyse, Interpretation und Verarbeitung der Daten direkt an der Schnittstelle, der ‚Intelligent Edge‘, bietet sich hier an.« Die Vorteile der Methode seien ein Verbleib der Daten im Intranet und eine erhöhte Performance, weil die Daten sofort verarbeitet werden könnten.

Eine IoT-Lösung ohne Internet muss aber die Anforderungen erfüllen, die Anwender an eine IoT-Lösung mit Internet stellen würden. Besonders für KMU ist sie dann attraktiv: »Aussagekräftige Informationen aus Geräten und Daten an der ‚Intelligent Edge‘ zu gewinnen, ist mehr denn je gefragt«, führt Christopher Schemm aus. »Hierzu setzt man meist auf Hardware, Software und Sicherheitslösungen, die IoT sozusagen im Blut haben. An der Intelligent Edge werden Daten gesammelt und ausgewertet, die dann tiefere Einblicke erlauben und neue Möglichkeiten unter anderem zur unternehmensweiten Effizienzsteigerung eröffnen.«

Business Cloud Services, die zusätzlich auf KI und Blockchain setzen, sind für KMU häufig zu aufwändig. Eine „schlanke“ Lösung ist also gefragt: »Sie sollte abgestimmt sein auf die Anforderungen der jeweiligen Produktionsstätte, die ja eine Vernetzung von Aufgaben und Automatisierung ermöglicht«, betont Christopher Schemm. »Sprich: sie sollte IT und Automatisierungstechnik hin zu einer Smart-IoT-Architektur mit Echtzeit und flexibler Connectivity intelligent kombinieren.«

Für ein IoT direkt in und an Maschinen, mit Edge-Controllern als zentralen Elementen, gibt es schon Anwendungsbeispiele in Theorie und Praxis: »In vielen Fertigungslinien arbeiten mehrere Maschinen und Anlagen, deren Betrieb sich untereinander bedingt«, sagt Nadine Mensdorf, Produktmanagerin bei der Sys Tec Electronic AG. »Befindet sich die eine Maschine in Zustand A, muss die andere in Zustand B und wiederum eine weitere in Zustand C sein. Je nachdem, was die eine Maschine gerade macht, dürfen andere Maschinen beispielsweise etwas nicht machen. Das heißt, die Maschinen müssen untereinander Informationen austauschen.«

Konkret lassen sich damit beim Energie-Management Stromspitzen intelligent verteilen, so dass Großverbraucher wie etwa Lötöfen nacheinander hochheizen. »Eine künstliche Intelligenz im Edge Controller, also direkt im Feld, kann anhand der Sensordaten aller vernetzten Maschinen die beste Entscheidung treffen und ausführen«, erklärt Nadine Mensdorf. »Durch den Einsatz von künstlicher Intelligenz muss kein Regelwerk mehr in fest programmierte Algorithmen implementiert werden, sondern der Controller lernt aus den Daten der Vergangenheit und kann somit Entscheidungen für die Zukunft treffen.«

Dies bietet sich deshalb an, weil beim Edge Computing die Daten in jedem Fall im Controller aufbereitet werden und dadurch direkt nutzbar sind. »Zeitkritische Daten werden somit direkt im Gerät vorverarbeitet und reduziert«, verdeutlicht Nadine Mensdorf. »Der Entscheidungsprozess wird dann weitergegeben an eine übergeordnete Instanz wie ein ERP- oder MES-System oder auch an eine lokale Cloud.«

Edge Computing und optimierte Datennutzung gehen also heutzutage Hand in Hand. Daten von Maschinen und Sensoren werden mit Hilfe von Edge Computing lokal vorverarbeitet und gegebenenfalls zur Weiterverarbeitung in die Cloud übertragen. »Entscheidungen auf Basis der im Device vorverarbeiteten Daten lassen sich somit ohne Rücksicht auf die Latenzzeiten der Cloud treffen«, legt Christopher Schemm dar. »Dies ermöglicht die Verarbeitung der Daten direkt am Entstehungsort, was die Analyse sensibler Daten einfacher, schneller und sicherer macht.«