Zentrale Auswertung von Sensordaten in der Cloud
Die Firma Fischer Mess- und Regeltechnik bietet Lösungen für die Mess- und Regeltechnik, z.B. Sensoren für die Überwachung von physikalischen Größen in technischen Prozessen wie Druck, Temperatur und Füllstand. Viele der Sensoren verfügen über eine Bluetooth-Schnittstelle. Die Implementierung des Sensors und der Abruf der Prozessdaten erfolgt drahtlos mithilfe einer speziell entwickelten App. Schon diese Entwicklung ist eine deutliche Erleichterung für den Kunden: Sie ermöglicht eine Zeit- und Kostenersparnis bei kritischen Geschäftsprozessen wie der Inbetriebnahme. Bisher war die Vernetzung auf eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung zwischen Sensor und mobilem Endgerät beschränkt. Eine Anbindung an einen zentralen Datenspeicher wie eine Cloud war noch nicht gegeben. Es gab somit keine Möglichkeit der automatischen Sammlung, Aufbereitung und Weiterverarbeitung der Sensordaten. Daher war das Ziel des Transferprojektes mit dem Institut für industrielle Informationstechnik der Hochschule OWL, die funkbasierte Kommunikation der Sensoren aufzugreifen und sie in einer Kommunikationsstruktur zu verwenden. Sie sollte das zentrale Auswerten der Sensordaten in der Cloud ermöglichen.
Semantische Beschreibung der Prozesssensoren
Im ersten Schritt wurden die Anforderungen an eine Erweiterung der Kommunikationsarchitektur aufgenommen. Ziel war es, die semantische Beschreibung der Prozesssensoren (z.B. OPC UA oder SensorML) und die Anbindung an ein zentrales Cloudsystem mittels Anwendungsfällen zu definieren. Im zweiten Schritt wurden Technologien zur semantischen Beschreibung, Private und Public Clouds sowie mögliche Komponenten analysiert und bewertet. Für die semantische Beschreibung wurde auf eine OPC-UA-Schnittstelle zurückgegriffen. Hinsichtlich der Cloudlösung wurde eine Public Cloud, konkret der Amazon Web Service, ausgewählt. Als Hardwareplattform kommt ein Raspberry Pi zum Einsatz, da er eine kostengünstige Alternative für die serielle Kommunikation darstellt. Für den Prototyp wurde die benötigte Hardware für die konzeptionierte Cloud-Architektur aufgebaut. Anschließend wurde die Middleware implementiert, in welcher die Prozesssensoren semantisch beschrieben und die Technologien in die neue Kommunikationsarchitektur integriert worden sind. Weitere Algorithmen zur Wartung oder Analyse in der Cloud konnten realisiert werden. So ist es gelungen, eine kosteneffiziente und sichere Speicherung der Sensordaten in der Cloud zu ermöglichen.
Start in neue Transferprojekte
Das Technologienetzwerk it´s OWL startet ab Herbst mit neuen Projekten. Darin entwickeln Unternehmen und Forschungseinrichtungen Ansätze in den Bereichen künstliche Intelligenz, digitale Plattformen, digitaler Zwilling und Arbeitswelt der Zukunft. Kleine und mittlere Unternehmen können sich wieder für Transferprojekte bewerben, um die neuen Technologien zu implementieren. Weite Unterstützungsangebote für den Mittelstand sind Schulungen, Digitalisierungs-Checks, Fachgruppen und Demonstrationszentren.
