Die Mitotoyo Innenmikrometer besitzen eine Digimatic Schnittstelle zur digitalen Übertragung der Messwerte. Es werden von Mitutoyo und Mitbewerbern Module angeboten, welche diese Schnittstelle verwenden um die Messwerte an ein nachgelagertes System zu übertragen. Die Übertragung erfolgt entweder über ein Kabel oder über ein Funkmodul, welches jedoch auch über ein Kabel angeschlossen ist.

Unser Funkmodul wird direkt am Innenmikrometer angebracht. Dadurch ist eine sehr komfortable Handhabung des Messgerätes möglich, ohne auf ein störendes Kabel Rücksicht zu nehmen.

Als weiteres Alleinstellungsmerkmal senden unsere Funkmodule direkt in das WLAN Netzwerk im Unternehmen. Die Funkleistung ist deutlich höher und damit zuverlässiger als eine Punkt-zu-Punkt Funkverbindung zu einem einzelnen Empfänger wie dies z.B. mit Bluetooth möglich und üblich ist.

Mitutoyo Innenmikrometer mit montiertem M4IMM Funkmodul

Funkmodul zur Montage auf einem Mitutoyo Innenmikrometer zur Funkübertragung von Messwerten über das MQTT Protokoll. Das Funkmodul kann mit unseren Standard M4 Akkus mit Strom versorgt werden. Für die eingesetzten Messmittel ist somit nur ein einzelnen Akkusystem notwendig welche an einer zentralen Ladestation geladen und bereitgestellt werden.

WLAN Funkmodul für das Mitutoyo Innenmikrometer

Wir fertigen eine ganze Reihe von WLAN Modulen für die Industrielle Messtechnik. Die Modulserie M4 ist hier unser Massenmodell für den breiten Einsatz in Verbindung mit Messuhren von Mitutoyo, Mahr oder HELIOS-PREISSER. Die Modulserie ist modular aufgebaut. Zu dem eigentlichen WLAN Modul für das Handmessmittel gibt es weitere Module zur Erweiterung des Funkmoduls. Das WLAN Funkmodul ist fest an der Messuhr angebracht und besitzt einen 10 poligen Systemstecker. An diesen können verschiedene weitere Module angeschlossen werden. Das WLAN Funkmodul selbst ist in verschiedenen Ausführungen erhältlich. Identisch ist jedoch der Anschluss der externen Module über den universellen Systemstecker.

Das Übersichtsbild zeigt die Anschlussmöglichkeiten an das Funkmodul.

Das Display-Modul ist optional und dient dazu, Informationen des Funkmoduls anzuzeigen.
Alle notwendigen Bedienvorgänge können auch über die Servicetaste durchgeführt werden und alle wichtigen Statusinformationen können über Blinkcodes der Status-LED abgelesen werden. Weiter können alle Konfiguration auch per Funk über MQTT ausgelesen werden. Durch die Verwendung des Display-Moduls werden jedoch Service- oder Konfigurationsaufgaben erleichtert. Das Display-Modul ist mit einem USB-Kabel versehen und versorgt das Display als auch das WLAN Modul mit Strom.

Die weiteren Module dienen zur Stromversorgung des Moduls. Der M4 Akku ist ein Schnellwechsel-Akku welcher mit einer Hand einfach und schnell am WLAN Modul aufgesteckt und ausgetauscht werden kann. Der Akku selbst kann in einer Ladestation einfach aufgeladen werden. Die Ladestationen sind in verschiedenen Ausführungen für eine unterschiedliche Anzahl von gleichzeitig ladbaren Akkus verfügbar.

Der M4 Festspannungsanschluss ermöglicht den Anschluss einer externen Stromversorgung. Dies kann eine Spannungsquelle aus dem Prozess oder auch z.B. eine Powerbank als Sammelstromversorgung für mehrere Module auf einer Messvorrichtung sein.

Die Erfolgreiche M4 Reihe für Messuhren der Fa. Mitutoyo, Mahr und Helios-Preisser wurde erweitert auf Messschieber (M4MS), Innenmikrometer und Bügelmessschraube (Mikrometerschraube, M4BM). Das bedeutet, dass auch diese Handmessmittel mit einem Funkmodul der Reihe M4 und allem zugehörigen Zubehör ausgestattet werden können.

Download der Übersicht als PDF Datei.

Wir stellen hier eine Übersicht der aktuell verfügbaren und uns bekannten Funk-Messschieber dar.

Funk Messchieber

Hersteller / VertriebProduktbezeichnungModul oder IntegriertFunktechnologieStromversorgungEmpfängerMessbereich, Messgenauigkeit (Ziffernschritt)InfosPreis
rAAArewareM5ModulWLAN
(WiFi, MQTT)		LiIon / LiPo Akkukein spezieller Empfänger notwendig0 - 600 mm; 0,01mm - abhängig vom MessschieberGeeignet für die meisten Mitutoyo Messschieber und Tiefenmesser.
Auch Modelle für Mahr oder RS232 verfügbar.		240 Euro
Hoffmann-GruppeDigitaler Messschieber HCT IP67 mit Bluetooth, GARANT Art.-Nr.: 412780IntegriertBluetooth 4.2Batterie CR2032kein spezieller Empfänger notwendig0 - 150 mm; 0,01 mm224 Euro
MahrMahr 16 EWRi-VIntegriertAnt+ / ProprietärBatterie CR2032enthalten0 - 200 mm; 0,01 mmauch Ausführungen mit deutlich höherem Messbereich verfügbar.220 Euro
Helios-PreisserDIGI-MET® Taschenmessschieber IP67 mit integriertem FunkIntegriertBatterie CR2032enthalten220 Euro
IBRISM-mit1ModulZigbee? / ProprietärBatterieseparat erhältlichfür Mitutoyo (Digimatic)auch Modelle für Mahr oder RS232 verfügbar80 Euro
MitutoyoU-WAVEModulAnt+? / 2,4 GHz / ProprietärBatterie CR2032separat erhältlichbenötigt eigenen Empfänger140 Euro
TESATesa TLCModulAnt+? / ProprietärBatterie CR2032separat erhältlichpassend für TESA TWIN Messschieber165 Euro
SylvacS_Cal EVO SMART - 8101516IntegriertBluetoothBatterie CR2032kein spezieller Empfänger notwendig0 - 150 mm220 Euro
MIB Messzeuge

(Importeur)		Digital-Messschieber inklusive Bluetooth induktives MesssystemIntegriertBluetooth 4Batterie 3Vkein spezieller Empfänger notwendig0 - 150 mm220 Euro
MIB Messzeuge

(Importeur)		MIB Bluetooth DatensenderModulBluetoothBatterie 3Vkein spezieller Empfänger notwendig120 Euro
Messschieber mit Funk-Funktion (Bluetooth, WLAN, Zigbee, Ant+) oder Funk-Module für Messschieber

Auch wenn wir (noch) ein kleiner Hersteller sind brauchen wir uns nicht verstecken und lassen uns gerne mit den „Großen“ der Messtechnik-Branche in dieser Marktübersicht vergleichen. Der Produktvergleich der Messschieber zeigt: Die einzigen die echtes IIoT, MQTT und WLAN beherrschen sind wir. Die anderen können immerhin Bluetooth für kurze Distanzen oder etwas längere Distanzen mit proprietären Protokollen und separat erhältlichen Empfängern.

Ein weiteres Alleinstellungsmerkmal unserer Module ist, dass wir keine Einwegbatterien verwenden sondern Lithium-Ionen oder Lithium-Polymer-Akkus verwenden. Mit der mitgelieferten Ladeschale kann der Messschieber kontinuierlich geladen werden und ist immer Einsatzbereit. Leere Batterien gibt es hier nicht.

Dieser Artikel wurde im Dezember 2020 erstellt nachdem im „Industrial Outlook“ der Vogel-Mediengruppe ein Bluetooth Messschieber der Fa. Garant vorgestellt wurde. Es verwunderte uns, dass dies als eine Neuheit vorgestellt wurde – wo wir doch seit über 2 Jahren „echte“ WLAN Messmodule fertigen. Und überhaupt: Bluetooth ist nun wirklich nichts Neues mehr.

Wir haben diese Tabelle und den Vergleich nach bestem Wissen und Gewissen erstellt. Trotzdem gilt: Alle Angaben sind ohne Gewähr. Informieren Sie sich bei Fragen bei uns oder bei den anderen Herstellern der Messmittel. Einige genannte Marken oder Bezeichnungen sind vermutlich eingetragene Marken der Hersteller. Wir besitzen hier keine Markenrechte und verwenden die Namen unter Respektierung der Markenrechte der Eigentümer.

Ein Laser Entfernungsmesser wird verwendet um schnell und zuverlässig den Abstand zwischen 2 Objekten zu bestimmen. Voraussetzung für eine Messung über einen Laserstrahl ist die freie Sichtverbindung zwischen den Messpunkten. Laser-Entfernungsmesser sind in vielen unterschiedlichen Ausprägungen am Markt erhältlich. Das verwendete LIDAR Messprinzip ist für die gebräuchlichen Modelle gemeinsam. Das Alleinstellungsmerkmal des von uns hergestellten Entfernungsmessers ist die direkt Anbindung des Messgerätes über WLAN an ein Netzwerk bzw. an das Internet. Als WLAN-Übertragungsprotokoll wird hierbei MQTT eingesetzt. Dies ermöglicht den sehr einfachen Zugriff auf die Messwerte und auf die Funktionen des IoT-Device von jeder Anwendung welche MQTT-fähig ist.

Zum Vergleich: Entfernungsmesser mit Bluetooth-Schnittstelle können zwar auch die Messwerte per Funk übertragen, der Empfänger muss jedoch speziell auf dieses Gerät zugeschnitten sein. Eine Übertragung in ein beliebiges Programm oder in eine Datenbankanwendung ist hier – wenn überhaupt – nicht ohne großen Zusatzaufwand möglich.

Ein weiteres besonderes Feature unseres Lasermessgerätes ist es, dass es nicht mit Batterien sondern mit einem LiIon-Akko (Lithium-Ionen-Akku) betrieben wird. Die Akkus können zudem über einen Standard-Stecker schnell und einfach gewechselt werden. Über Wechselakkus ist somit ein kontinuierlicher Betrieb des IIoT Messgerätes möglich.

Die verwendeten Akkus sowie die Ladegeräte sind kompatibel zu unseren WLAN-Modulen für unsere Messuhren der Modellreihe M4 sowie zu unserem WLAN-PIR-Temperatur-Messgerät.

Einleitung und Übersicht

Eine MQTT Infrastruktur für industrielle Anwendungen zu betreiben ist genauso wie MQTT an und für sich: Einfach und flexibel. Trotzdem ist es wie für alle Vorhaben empfehlenswert einige Vorüberlegungen anzustellen und zu entsprechend zu planen. Dies verhindert, dass die erstellte Infrastruktur direkt nach der Fertigstellung angepasst werden muss. Weiter ist es notwendig, angrenzende Bereiche vor allem aus dem Bereich der Netzwerkinfrastruktur in die Überlegungen und Entscheidungen mit einfließen zu lassen.

Grundsätzlich lässt eine MQTT Infrastruktur in 3 Teile unterteilen: Die Sensoren oder Aktoren (IoT Devices) als primäre Datenlieferanten, den MQTT Broker als Vermittler der Daten und das Backend als primärer Abonnent der Daten. Dies ist eine logische Aufteilung. MQTT-Technisch gibt es Publisher (= Datenlieferanten) und Subscriber (=Datenabonnenten) – doch jeder Publisher kann auch selbst Daten beziehen und jeder Subscriber kann auch Daten senden (und macht dies normalerweise auch). Trotzdem ist es eher so, dass im Datenbackend eher mehr Subscriber von Nutzdaten sitzen und die Devices als Sensoren und Aktoren die primären Datenlieferanten des Systems sind.

Das Bindeglied zwischen den 3 Komponenten des Systems ist das Netzwerk. Bei einer MQTT Infrastruktur geht es also um klassische TCP/IP Netzwerktechnik.

Eine MQTT Device ist normalerweise über WLAN an das Netzwerk angebunden. Wir haben in unserer Netzwerkinfrastruktur also ein WLAN Netzwerk integriert.

Lokale Infrastruktur

In dieser einfachen Infrastruktur befindet sich alles in einem einzigen Netzwerk (LAN, Local area network). Es kommt keine spezielle industrielle Hardware zum Einsatz. Vielmehr dient ein einfacher Accesspoint als Zugangspunkt zum Netzwerk mit MQTT Broker und Backend.

Einfache MQTT Client / MQTT Broker Infrastruktur

Der MQTT Broker kann hierbei auf irgendeinem Rechner des Netzwerks laufen. Möglich ist es sogar, sowohl Broker als auch Accesspoint auf einem einzigen Android Endgerät zu betreiben. Somit besteht die gesamte Infrastruktur z.B. nur aus der IoT Device und einem Tablet. Dieser Spezialfall einer minimalen MQTT Architektur ist in unserem Artikel MQTT Broker auf Android beschrieben.

Gateway als MQTT Broker

Eine fast genauso einfache Infrastruktur setzt einen MQTT Broker als Gateway zwischen 2 LAN Netzwerken ein. Dieser Broker kann als proprietäres System oder als Linux System umgesetzt sein.

MQTT Infrastuktur mit Gateway zwischen Produktionsnetzwerk und Firmennetzwerk.

Firmen wie die Wiesemann & Theis GmbH (www.wut.de) bieten einen einfachen MQTT Broker als fertige Komponente an. Alternativ kann ein kleiner Linux Rechner wie z.B. ein Raspberry Pi Rechner als MQTT Broker eingesetzt werden. Die erste Option bietet eventuell einen etwas leichteren Einstieg in die Konfiguration, da diese komplett über eine WEB Oberfläche vorgenommen werden kann.
Der Raspberry Computer bietet dagegen eine maximale Flexibilität durch ein komplett offenes und frei konfigurierbares System welches mit Sicherheit über viele Jahre gepflegt und weiterentwickelt wird.
Mit dem von uns entwickelten und angeboten Raspberry Industrierechner können wir ein System liefern welches eine sehr einfache Konfiguration ermöglicht und trotzdem die maximale Flexibilität eines quelloffenen und freien Linux Systems bietet.

MQTT Broker im WAN Netzwerk

Eine für nicht-industrielle Anwendungen häufig umgesetzte Konfiguration ist die Verwendung des MQTT Brokers als Service in einer Cloud, also auf einem entfernten Rechner in einem WAN (wide area network; Internet).
Dies vereinfacht die Gesamtkonfiguration und den Betrieb etwas, da ein MQTT Broker eben überhaupt gar nicht erst installiert und konfiguriert werden muss. Dies ist natürlich auch für Industrielle Anwendungen denkbar.

MQTT Infrastruktur mit einem MQTT Broker in der Cloud

Meist kommt diese Konfiguration aus mindestens 2 Gründen nicht zum Einsatz:

Erstens ist die Grundanforderung der Unabhängigkeit einer Industrieanlage nicht gewährleistet. Sollte der externe Dienst des MQTT Brokers aus irgendeinem Grund nicht mehr erreichbar sein ist eine Produktion im schlimmsten Fall nicht mehr oder nur noch deutlich eingeschränkt möglich.

Ein zweiter Grund ist, dass Daten der Anlage außerhalb des lokalen Netzwerkes oder Firmennetzwerkes gespeichert werden. Zwar können die Datenverbindungen und Übertragungen unter MQTT z.B. Passwort oder über eine TLS/SSL Verschlüsselung geschützt werden, ein Risiko zur Einsicht oder Manipulation der Daten auf dem Server selbst bleibt jedoch bestehen.

Wenn man bedenkt, wie einfach ein MQTT Server installiert, administriert und betrieben werden kann ist es empfehlenswert den MQTT Server in einem lokalen Firmen-LAN zu betreiben.

Ergänzung

Ergänzung: Gleichzeitiges Messen mehrerer Messuhren

Bei verschiedenen Szenarien ist es oft eine Anforderung, mehrere Messungen gleichzeitig zu erfassen.

Wirklich Gleichzeitig in einem einzelnen WLAN Netzwerk zu messen ist nicht möglich, da die Datenpakete hintereinander über das Netzwerk übertragen werden. Die Übertragungszeiten sind jedoch kurz. Aus der Praxis können wir diese Werte angeben:

Der Datendurchlauf des Anfordern und Empfangen eines Messwertes dauert ca. 50 ms. Dies bedeutet, dass der PC einen Messwert über den Broker anfordert, der Broker die Anforderung an die Messuhr weitergibt, die Messuhr die Messung durchführt und die Messdaten an den Broker überträgt. Diese gibt die Daten dann an den PC weiter.

Infrarot Thermometer (PIR Thermometer, Passive Infra Red Thermometer oder Pyrometer) werden in der Industrie eingesetzt um Temperaturen berührungslos zu messen. Im Gegensatz zu unseren Messmodulen für lineare Längenmessung gibt es hier eine große Auswahl an Produkten am Markt. Jedoch gilt auch hier: Die meisten Geräte besitzen keine Möglichkeit die erfassten Messwerte per Funk an einen PC oder ein Smartphone weiterzugeben. Einige wenige Modelle besitzen ein eingebautes Bluetooth Funkmodul über welches sich die Daten an eine proprietäre Software übertragen lässt. Dies alles ist nicht wirklich industrietauglich oder Industrie 4.0. Gleichzeitig ist es jedoch die Gelegenheit für uns, auch hier ein entsprechendes Infrarot Thermometer zu entwickeln.

Ansicht des WLAN Infrarot-Thermometers von oben
Ansicht des WLAN-PIR-Thermometers von unten
  1. PIR Sensor (90° um die Y-Achse drehbar)
  2. Bildschirm (OLED Display)
  3. Anzeige der Funkverbindung (WLAN Signalstärke)
  4. Anzeige des Akku-Ladestandes
  5. Lithium-Ionen oder Lithium-Polymer Akkumodul
  6. Multifunktionssteckverbindung für Akku oder Peripherie
  7. Hauptschalter für die Spannungsversorgung
  8. Messtaste für manuelle Messungen und Multifunktionstaste

Die Alleinstellungsmerkmale unseres Infrarot Thermometer für industriellen Einsatz sind:

  • Echtes WLAN. Direktes Verbinden des Infrarot Thermometers mit einem WLAN/WiFi Netzwerk.
  • Sichere Funkübertragung auch unter schwierigen Bedingungen.
  • MQTT Datenprotokoll.
  • Sehr kleine Bauweise durch hohe Integration der Bauteile.
  • Sensorausrichtung um bis zu 90° drehbar.
  • Montagemöglichkeiten für Wandmontage oder Montage auf Lochblech.
  • Lange Laufzeit durch Lithium-Ionen Akku (LiIon).
  • Schnellwechselsystem für den Akku.
  • Große Auswahl an Ladestationen für den Akku.
  • Hohe Konfigurationsmöglichkeit durch den Kunden durch unsere agile Fertigung.

Die Authentifizierung des Thermometers am WLAN Netzwerk erfolgt über Angabe der SSID und des Passwortes. Über WPA2 werden die übertragenen Daten sicher vor unbefugtem Zugriff geschützt.

Die Weitergabe der Daten erfolgt im offenen MQTT Protokoll. Das MQTT Protokoll wurde entwickelt, um Messdaten einfach und zuverlässig auch über große Distanzen sicher zu übertragen. Die MQTT „Empfangsstation“ wird MQTT Broker oder MQTT Server genannt. Diese Software ist als freie Software kostenlos auf für die kommerzielle Nutzung verfügbar. Über einen MQTT Client lassen sich sämtliche Anwendungen zur Messdatenverarbeitung realisieren: Sei es die Weiterverarbeitung in einem nachgelagerten Prozess für die Qualitätssicherung oder auch nur die direkte Eingabe der Messwerte in z.B. eine Tabellenkalkulation wie LibreOffice oder Excel.

Funktionsweise des PIR Funkthermometer

Das Funk-Thermometer kennt 2 Betriebsarten:

  • Konfiguration
  • Messen

In der Betriebsart [Konfiguration] öffnet das Thermometer einen WLAN Access Point. Über diesen kann ein beliebiger Client eine Verbindung zum Thermomenter herstellen. Über diese Verbindung kann dann die gewünschte Konfiguration auf das Messgerät übertragen werden.
Der primäre Sinn der Konfiguration besteht darin, das Modul für den Zugriff auf einen MQTT Server zu konfigurieren.
Die Konfiguration wird normalerweise über unser Konfigurationsprogramm durchgeführt. Dort können alle erforderlichen Parameter eingestellt werden.

Nach erfolgreichem Laden einer Konfiguration startet das Modul in der Betriebsart [Messen]. Der eigene WLAN Accesspoint wird hierzu dann deaktiviert.
Stattdessen versucht das Modul sich mit dem konfigurierten WLAN Accesspoint zu verbinden. Die Authentifizierung erfolgt hierbei über WPA2/PSK.
Nach erfolgreicher Verbindung mit dem Accesspoint wird versucht eine Verbindung mit dem konfigurierten MQTT Server herzustellen.
Ist diese Verbindung erfolgreich kann das Messgerät direkt über MQTT Botschaften versenden und empfangen.

Über eine Softwarefunktion oder über die Servicetaste am Messmodul lässt sich das Messgerät wieder in den Konfigurationsmodus versetzen [Factory Reset].

Aktualisierung der Firmware

Die Firmware der Messgeräte-Erweiterung kann über WLAN aktualisiert werden (OTA-Update/Over The Air Update).
Der Aktualisierungsvorgang wird auf dem Display angezeigt.
Die Aktualisierung wird nur dann aktiviert wenn die gesamte Firmware fehlerfrei über das WLAN in das Modul übertragen werden konnte.
Die Aktualisierung der Firmware wird über verschiedene optionale Mechanismen geschützt:

  1. Über eine explizite geschütze Freischaltung über eine entsprechende MQTT Botschaft.
  2. Über eine Tastenkombination am Modul.

Technische Daten

WertEinheit
Länge (PIR Sensor auf 0°)110mm
Breite (incl. Akku-Modul)38mm
Höhe (PIR Sensor auf 0°)26mm
Gewicht (incl. Akku-Modul)90g
Akkukapazität des Akku-Moduls650mAh

Unser Know-how und unsere Leidenschaft ist Funktechnik, WLAN und MQTT. Für die Sensorik der Temperaturmessung vertrauen wir auf bewährte Hersteller von Industriellen Sensoren zur Temperaturerfassung. In der Standardausführung verwenden wir Infrarotsensoren der Baureihe MLX90614 der Fa. Melexis N.V aus Belgien.

Die Daten dieser Sensoren sind:

MLX90614 VarianteWertEinheit
Messbereich (Objekttemperatur)-70 – 380°C
Umgebungstemperatur (Variante E)-40 – 85°C
Umgebungstemperatur (Variante K)-40 – 125°C
Messauflösung0,02°C
Genauigkeit (0-50°C)0,5°C

Die exakten Daten der Sensoren können direkt im Datenblatt des Herstellers abgerufen werden.

Wir freuen uns über Kundenwünsche und können auch andere Sensoren in unser Funkthermometer integrieren.

Einleitung

Das Programm mqtt2key (für „MQTT to Keyboard“ oder „MQTT zu Tastatur“) dient zur Datenübertragung von MQTT Messwerten in eine beliebige Anwendung.
Werte, welche über MQTT empfangen werden können damit direkt über die Tastaturschnittstelle an ein beliebiges Programm weitergegeben werden. Damit eignet sich das Programm zur Übertragung von Messwerten oder Eingabedaten an praktisch jede Anwendung zur Messdatenverarbeitung.

In IIoT Anwendungen, also industriellen Anwendungen für IoT, wird bevorzugt das MQTT Protokoll eingesetzt. Normalerweise „sprechen“ dann alle verbundenen Programme MQTT. Die Werte können von jedem Programm direkt und einfach verarbeitet werden.

Es sind verschiedene Szenarien denkbar und in unserer Erfahrung schon aufgetreten, in welchen ein Programm MQTT Messwerte verarbeiten soll, jedoch nicht direkt auf einen MQTT Server zugreifen kann.

MS Excel

In sehr einfachen Szenarien kann es sein, dass der Messwert nur in einem Tabellenkalkulationsprogramm wie LibreOffice oder Excel gespeichert werden soll. Zwar wäre es prinzipiell sicherlich möglich, auch hier eine MQTT Ankopplung zu realisieren – ein sehr einfacher Weg ist es jedoch, einfach die Werte direkt in eine Tabellenzelle einzutragen.
Der Vorteil gegenüber einer manuellen Eingabe liegt auf der Hand: Durch die automatisierte Übertragung ist sichergestellt, dass der Wert auch korrekt übernommen wurde. Die Prozesssicherheit und Qualität der Messwerte steigt, da ein Ablesefehler oder Eintragefehler (z.B. Zahlendreher) sicher vermieden wird.

Ein weiterer Vorteil ist, dass die Übertragung deutlich schneller geht, als den Wert manuell abzulesen und einzutippen.

WEB Anwendungen

Eine weitere Anwendung ist die Verarbeitung der Daten durch ein Programm welches in einem Web-Browser betrieben wird.

Zwar kann ein Web-Browser einfach und direkt über eine Ajax-Web-Schnittstelle auf einen MQTT Broker zugreifen, jedoch ist es nicht immer möglich, das verwendete Programm dahingehend zu erweitern oder zu verändern, dass die Messwerte direkt eingetragen werden.

Auch hier kann über das einschleusen der MQTT Werte in die Tastaturschnittstelle einfach eine automatische Übernahme der Messwerte umgesetzt werden.

Sonstige Anwendungsbereiche

Weitere Anwendungsfälle sind unendlich verfügbar. Jedes Programm, egal ob Konsolenprogramm, Browserprogramm oder Windows-Programm, welches Tastatureingaben entgegennimmt kann mit dem MQTT Hilfsprogramm mqtt2file als Empfänger von MQTT Messwerten verwendet werden.

Die weitere Verwendung von MQTT ist hierbei nicht relevant. Es ist gut vorstellbar, über das Programm schlicht und einfach eine Messuhr, ein Messschieber oder eine Bügelmessschraube per WLAN drahtlos mit dem Computer zu verbinden um die Werte dann direkt in einem beliebigen Programm weiter zu verarbeiten.

Das Programm ist vorkonfiguriert um MQTT Messwerte unserer WLAN Funkmodule zu empfangen und als Tastenfolge weiterzugeben. Kontaktieren Sie uns wenn Sie andere MQTT Werte verarbeiten möchten: Durch entsprechende Anpassungen kann das Programm auf beliebige MQTT Botschaften konfiguriert werden.

Funktionsweise

Das Programm läuft normalerweise im Hintergrund. Es verbindet sich mit dem konfigurierten MQTT Broker und nimmt die Messwerte des konfigurierten Messmittels entgegen. Diese Werte werden dann direkt an die Tastaturschnittstelle weitergegeben.

Optional kann ein systemweiter Hotkey oder Shortcut („Direkttaste“) definiert werden: Über diesen lässt sich dann eine Messung oder ein Messwert direkt vom PC aus über MQTT anfordern.

Konfiguration

Das Programm muss nicht installiert werden. Es wird einfach an einem beliebigen Ort auf der Festplatte (oder auch einem USB-Stick) abgelegt und kann direkt ausgeführt werden.

Der Hauptbildschirm der Anwendung

Nach dem Start des Programms erscheint der Hauptbildschirm der Anwendung.

Die Einstellungen sind selbsterklärend und werden beim Beenden des Programms gespeichert.

Die Messwerte werden wie von z.B. der Messuhr geliefert weitergegeben. Z.B. „-12.34“. Wenn ein Programm die Werte in einer anderen numerischen Notation erwartet kann der Wert in die Notation des Landes anpassen, auf welchem das Programm aktuell ausgeführt wird. Auf einem Computer mit deutschem Gebietsschema würde dann z.B. „-12,34“ an die Tasttatur ausgegeben werden.

Beim schließen des Programms wird das Programm lediglich in die TNA (Taskbar Notification Area) minimiert. Dort ist es dann weiter als kleines Symbol sichtbar und läuft im Hintergrund.

Wenn ein Messwert übertragen wird blinkt dieses Symbol kurz auf.

Durch klick auf das Symbol wird der Hauptbildschirm wieder dargestellt.

Durch klick mit der rechten Maustaste kann das Programm endgültig geschlossen werden.

Auf der 2. Registerseite der Anwendung sind Details zu MQTT zu sehen.

Die Einstellungen des Programms werden in der Datei
C:\Users\Public\Documents\rAAAreware\mqtt2key\mqtt2key.ini
gespeichert und können auch direkt mit einem Texteditor geändert werden.

Download und Installation

Das Programm ist Freeware und kann kostenlos hier heruntergeladen werden. Das Programm sollte auf jedem neueren Windows Rechner problemlos laufen. Wir übernehmen hierbei keine Garantie für die Funktion – siehe auch unten unter „Rechtliches“. Das Programm muss nicht installiert werden. Entpacken Sie die Dateien einfach in ein beliebiges Verzeichnis. Zum Starten rufen Sie das Programm „mqtt2key.exe“ auf.

Versionshistorie / Changelog

V1001
Bugfix für „Disconnected. Unexpectedly.“: Bei mehreren Instanzen der Software kann es vorkommen, dass der MQTT Broker dieselbe ClientID erneut registriert und den ursprünglichen Client entfernt. Durch eine bessere Vergabe der ClientID wird dieses Problem behoben.

V1000 Initiale Version.

Rechtliches

© rAAAreware GmbH

Diese Software wird zur Verfügung gestellt, so wie sie ist, ohne ausdrückliche oder implizite Garantie.
Keinesfalls ist der Autor verantwortlich für etwaigen Schaden, der durch die Verwendung dieser Software auftritt.

Es wird allen Nutzern des Programms bewilligt, diese Software für jeden möglichen Zweck einzusetzen, kommerzielle Nutzung inbegriffen, solange folgende Bedingungen erfüllt werden:

  1. Jegliche Weitergabe des Pakets muss alle Angaben obiger Copyright Nennung und die Webadresse beinhalten.
  2. Die Herkunft der Software darf nicht falsch dargestellt werden, es darf also nicht fälschlicherweise behauptet werden, der Autor dieser Software zu sein.
  3. Veränderte Versionen müssen als solche deklariert und nicht als Originalsoftware dargestellt werden.
  4. Jegliche Weitergabe des Pakets hat unentgeltlich zu erfolgen. Eine kommerzielle Weitergabe ist nicht ausgeschlossen, bedarf jedoch einer Rückfrage bei uns.

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 oder Funktechnologie man setzen kann, soll, muss oder darf. Inzwischen bewerben sich viele verschiedene Protokolle und/oder Standards wie WLAN / Wi-FI, Bluetooth, Ant+ oder ZigBee um den Einsatz in der Fabrikhalle oder Fertigung. Hersteller entscheiden sich für einen dieser Standards oder verwenden einen ganz eigenen – wie das U-Wave von Mitutoyo – obwohl auch diese Ansätze dann wieder auf Standards wie IEEE 802.15.4 aufsetzen.

Wenn ein Unternehmen IIoT in der Produktion umsetzen will kommt es nicht umher sich mit diesen Funkstandards auseinander zu setzen. Wer dies nicht tut endet in einem Chaos von Systemen und eventuell instabilen oder sich gegenseitig beeinflussenden Funksystemen. Gleichzeitig hilf es nicht weiter überhaupt nichts zu tun oder sich einfach stoisch für ein System zu entscheiden. Im 2. Fall wird man festzustellen, dass viele gewünschte Dinge dann einfach nicht umsetzbar sind. Es gilt die beste Lösung zu finden und auch Kompromisse zu machen um die Herausforderungen der IoT in der Automatisierungstechnik erfolgreich umzusetzen.

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.

Marktübersicht verfügbare Funk-Messmittel

In unserer Marktübersicht zu Messschiebern mit Funkmodulen bekommen Sie einen Überblick was andere Hersteller zum Thema Funktechnik für Handmessmittel zu bieten haben.

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.

Auf dieser Seite möchten wir es ermöglichen, dass Interessenten mit anderen Landessprachen Informationen zu unseren Produkten erhalten können.

Über die entsprechenden Links wird die rAAAreware Seite in der jeweiligen Landessprache online übersetzt.

Für die Übersetzung übernehmen wir keine Gewähr. Weiter gelten auf diesen Seiten ergänzend zu unserer Datenschutzerklärung auch die Datenschutzerklärung von unserem Übersetzungsdienstleister Google. Praktisch gesagt: Sie sehen noch unsere Inhalte, haben jedoch unser Angebot verlassen und sind nun in den Händen von Google.

Our page in english language –

           Our product WLAN MQTT Module for dial gauge in english language.

Notre site en français

Il nostro sito in italiano

Nuestro sitio web en español

Nosso site em português

 

We announce the probably first real WLAN module for digital gauges, calipers and outside micrometers.

Starting in 2018 with a development study for a big German automotive manufacturer we improved and extend our modules for a quite wide range of use cases.

All IIoT modules communicate using the MQTT IoT protocol.

Currently we deliver primary the german speaking market. This page has been created to spread the information about the module to English speaking international customers.

Beside of our WLAN modules we extended our portfolio of products with some other items requested by our industrial partners. Those modules are for example some MQTT or serial displays or some electromechanical lifts for gauges.

Our philosophy: Agile development and production

Our philosopy is to provide simple but relieable modules in industrial strength for professional usage. Our roots are in the software business – where we like to do agile software development. We transform this knowledge to our hardware and electronic development and production process. This means:

  • All product cases are printed with a 3D printer. This allows very fast product improvements and reaction on individual customer requests.
  • We only use very standard electronic components. This allow a very long time support of our products.
  • All software and firmware of the modules is developed agil and therefore hast the benefits of agile software development.
Agile development and production: All cases are printed individual in 3D PLA/ABS/SLA

Those software development principles we extend or define more precisely as:

  • Keep it simple. As simple as possible. As complex as necessary.
  • Be modular. Keep functionality together by specific modules.
  • Be autarkic. Keep modules independend and stand-alone operative.
  • Reuse what you have. Do not invent things wich are already there.
  • Enable simulation. To improve product quality beyond simple testing.
  • Be open. Use open and transparent interfaces.

M3 / M4 – WLAN dial gauge module

Modul M3

The module is either simply placed around an digital gauge. An additional OLED diplay give information about the current measurement and/or the module and gauge state.

Module M4

Module M4 replace the back of a electronic gauge and give the gauge direct access to a WLAN network using MQTT communication. The module is quite small. Different additional modules can extend the functionality or extend the power of the module. The shown display is optional to maintain the module or to show additional informations about the measurement process.

M5 – WLAN caliper module

The Module M5 is mounted on a sliding caliper to extend the functionality of a calliper with real WLAN (not Bluetooth or ZigBee!).

Digital caliper with WLAN Module mounted
Module M5
Zeigt den WLAN Messschieber in der Ladeschale. Diese ist auf einem Lochblech montiert.
WLAN caliper in charge station

The WiFi caliper module come with a specific loading station which always ensure the caliper is fully loaded prior usage and send his data to a WLAN network.

M6 – WLAN micrometer module

Module M6 at a digital micrometer

The module M6 give a digital outside micrometer screw the ability to send direct within a WiFi / WLAN Network. The rechargeable battery (Li-Ion) of the device can be charged by cable or in a charging station.

Micrometer WLAN module M6 with power station

M2 – electronic dial gauge elevator

In situations where a automatic elevation of a dial gauge measuring sensor is requested our electro-mechanical measuring sensor elevator can be used. The range to lift is 12.5 or 25 mm (0.5″ – 1″ / inch).

MQTT or USB displays

Probably the smallest independend computer display you will find. The display can receive MQTT messages to display text, shapes or pictures. Every single pixel of the display is accessable by MQTT or using an USB interface.

Externe Anzeige für eine Messuhr
Externe Messwertanzeige mit Digimatic Schnittstelle

Just a bit bigger this display is usefull for example to display a measurement value of a MQTT gauge.

Disclaimer

Some product names used are may registered by their respective owners. WiFi is a registered trademark by the Wi-Fi Alliance. Bluetooth is a registered trademark of Bluetooth SIG, Inc.
Registered names are just used to describe our products and their functionalities. We do not claim any rights to those names.