Funkstandards bei IoT / IIoT Technologien für Industrie 4.0

Bei der Anbindung von Messmitteln an eine IIoT Industrie 4.0 Infrastruktur stellt sich immer wieder die Frage, auf welchen Funkstandard man setzen kann, soll, muss oder darf. Inzwischen bewerben sich viele verschiedene Protokolle oder Standards wie WLAN / Wi-FI, Bluetooth, Ant+ oder ZigBee um den Einsatz in der Fabrikhalle oder Fertigung.

Mit einem Vergleich und einer Gegenüberstellung der verschiedenen Funksysteme mit industrieller Eignung versuchen wir etwas Licht in dieses Thema zu bringen.

Wir sind ein Hersteller von WLAN-Modulen für die Messtechnik und sicherlich keine wissenschaftlichen Nachrichtentechniker. Aber gerade dies ermöglicht uns einen praxisorientierten Blick auf die Thematik welchen wir durch unsere langjährige Erfahrung in der Zusammenarbeit mit unseren Industriekunden verfestigen konnten.

Sie können unseren Artikel zu Funkstandards bei IoT / IIoT Technologien für Industrie 4.0 hier lesen oder downloaden.

Rechtliches

Einige Namen in diesem Text können Urheberrechtlich geschützt sein.
Bluetooth ist eine eingetragene Marke der Bluetooth SIG, Inc.
ANT+ ist ein eingetragene Marke der ANT Alliance bzw. Garmin.
Zigbee ist eine eingetragene Marke der Zigbee Alliance, USA.
Wi-Fi ist eine eingetragene Marke der Wi-Fi Alliance.
Wir weisen darauf hin, dass wir keine Rechte an diesen Namen haben oder beanspruchen, diese Namen nur redaktionell zur Erklärung verwenden und keine Verbindung zu den Firmen mit den Namensrechten haben.

WLAN Modul für Bügelmessschrauben

Geeignet für digitale Bügelmessschrauben mit Digimatic-Datenausgang (z.B. Mitutoyo Bügelmessschrauben)

Es war nur eine Frage der Zeit:
Nachdem wir der erste und – unseres Wissens nach – einzige Hersteller eines WLAN-Funkmodul für Messuhren und Messschieber sind ist es nicht mehr als konsequent auch die bekannten und präzisen Mitutoyo Bügelmessschrauben mit einer Wireless-Funktion durch unser WLAN-Modul auszustatten. Wie unsere anderen Module unterstützt dieses Funkmodul MQTT als IIoT Standard und kann einfach und zuverlässig in eine MQTT Infrastruktur eingebunden werden.
Die Funktionen sind identisch zum Funk-Modul für die Messuhr:
– genaue und sichere Übertragung der Messwerte per Funk auch über große Distanzen.
– Auslösung der Messungen wahlweise per Funk über eine Fernauslösung (MQTT-Protokoll) oder direkt an der Bügelmessschraube über die Tasten des Messgerätes oder über die Multi-Funktionstaste am Modul.

Montage

Das Modul wird direkt an der Messschraube angebracht.
Ein eingebauter Lithium-Polymer Akku versorgt entweder nur das Modul oder optional auch die Bügelmessschraube mit Energie.
Die Akku-Kapazität reicht für bis zu 1000 Messungen aus.
In den Messpausen wird die Messgerät-Modul-Kombination einfach in der mitgelieferten Ladeeinrichtung abgelegt.

Über 2 Goldkontakte an der Unterseite des Module wird das Modul kontinuierlich geladen um jederzeit mit vollem Akku wieder Einsatzbereit zu sein.
Zusätzlich kann für einen dauerhaften Betrieb ohne Ladeschale die Funk-Einheit mit einem Magnetladekabel aufgeladen werden.

Die Messuhr mit Ladestation wird in der eigens dafür entwickelten maßgeschneiderten Aufbewahrungsbox ausgeliefert.

Rechtliches

Mitutoyo und Digimatic sind vermutlich eingetragene Warenzeichen von Mitutoyo. Wir verwenden diese Bezeichnungen hier zur Erklärung des IoT Moduls (der Hardware und Software). Wir stehen in keiner Verbindung zu Mitutoyo – setzen aber sehr gerne und wo immer möglich deren gute und zuverlässigen Messuhren ein.
Die Angaben über Mitutoyo Produkte sind ohne Gewähr. Im Zweifel bitte direkt bei Mitotoyo nachfragen oder direkt an der Messuhr oder am Messschieber nachsehen: Ein Digimatic Datenausgang kann an den 5 Goldkontaktflächen unter der Abdeckung erkannt werden.

Kontakt

rAAAreware GmbH – Steigerweg 49 – D-69115 Heidelberg – tel 06221 136 110 – e-mail: info@raaareware.de

Messgeräte direkt mit einem WLAN zu verbinden ist Industrie 4.0.

Um die Messgeräte mit einem WLAN zu verbinden und dieses WLAN-Netzwerk koordiniert in das Firmennetz zu integrieren haben wir einen kleinen auf Raspberry basierenden Industrierechner entwickelt.

Ein “normaler” Raspberry hat entweder eine LAN oder eine W-LAN Schnittstelle. Sind mehrere Netzwerke anzubinden kommt dieser günstige und bewährte Rechner jedoch schnell an seine Grenzen.

Unser Industrierechner bietet hier mehr: Mindestens 2 LAN Schnittstellen und oder LAN und WLAN Schnittstelle ermöglichen es, Netzwerke einfach und sicher miteinander zu verbinden. Zusätzlich kann auf dem Rechner auch gleich der MQTT Broker betrieben werden.

Industrierechner auf Raspberry Basis mit mehr als 2 Netzwerkschnittstellen

Zum Betrieb von IIoT Devices eignen sich Raspberry Pi Computer für verschiedene kleine und große Aufgaben.

Zum Beispiel um eine Netzwerkbrücke bereitzustellen oder um einen kleinen MQTT Server oder auch anderen Server zu betreiben.

Durch den Einsatz des Linux Betriebssystem stehen eine große Anzahl an Programmen und Funktionen bereit, um dieses Gerät mit Software zu bestücken.
Die OpenSource Philosophie stellt sicher, dass Investitionen in Software und Hardware langfristig verfügbar bleiben.

Prinzipiell lässt sich ein Raspberry PI gut erweitern. Ein gewisser Nachteil ist, dass zunächst nur die Raspberry Platine einheitlich ist. Die Ein- und Anbauteile sind relativ spezifisch. Wenn diese an einem Standard Raspberry Pi Gehäuse extern angebracht werden entsteht schnell eine wilde Landschaft von Modulen, welche mehr oder weniger lose mit dem Raspberry verbunden sind.

Um diese Erweiterungen industrietauglich zu machen haben wir alle für unsere Anforderungen benötigten Module in ein Gehäuse gepackt.

Das Gehäuse kann entweder frei positioniert, verschraubt oder auf eine 35mm DIN Hutschiene montiert werden.

Das Innenleben ist modular und kann dynamisch für die entsprechende Anforderung erweitert werden.

Möglich sind:

  • bis zu 7 USB Schnittstellen.
  • bis zu 3 Netzwerkkarten
  • Externer WLAN-Accesspoint (WLAN SMA oder WLAN RP-SMA Anschluß).
  • serielle Schnittstellen (RS232/RS485/RS422)
  • I²C oder SPI Schnittstellen

Ein Alleinstellungsmerkmal dieses Einplatinencomputers auf Raspberry Pi Basis ist die Verlötung aller relevanten Module. Durch den Verzicht auf  Steckverbindungen fallen schlechte Verbindungen als Ausfallursache des Moduls aus. Wir halten unser entwickeltes Modul daher für sehr robust und sehr ausfallsicher.

Das Technische Handbuch und die Bedienungsanleitung der Raspberry Bridge kann hier heruntergeladen werden.

Online-Shop

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Rechtliches

Raspberry Pi ist ein eingetragenes Warenzeichen der RASPBERRY PI FOUNDATION. Wir stehen in keiner Verbindung zu dieser Stiftung – setzen aber sehr gerne die von ihnen entwickelten Computer ein.

Kontakt

rAAAreware UG – Steigerweg 49 – D-69115 Heidelberg – tel 06221 136110 – e-mail: info@raaareware.de