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Einführung

Zusammenfassung​

Bei optiMEAS smartCORE handelt es sich um eine Edge-Device Software-Lösung zur Cloud-basierten Messdatenerfassung und Automatisierung (Steuerung) benutzerdefinierter Anwendungen (i.A. resultierend aus Aufgabenstellungen der Mess- und Regelungstechnik).

Messdatenerfassung​

Im Rahmen der Messdatenerfassung werden i.A. physikalische Größen (z.B. Temperaturen und Drucke, Spannungen, Ströme, Quantitäten, ...) eines zu überwachenden Prozesses mittels Sensoren ermittelt. Diese Sensoren können hierbei über eine Vielzahl verschiedener Feldbussysteme, wie z.B. CAN-Bus, ModBus, ... oder aber auch über das Internet direkt mit dem Edge-Device kommunizieren und über eine seitens Betriebssystem bereitgestellte API (Treiberschnittstelle) ausgelesen werden. Aufgabe des smartCORE ist es nun, diese rohen Sensordaten verarbeitet bereitzustellen. Zur Datenverarbeitung zählen hierbei insbesondere Bündelung, Verrechnung, Filterung, Interpretation sowie darüberhinaus Bereitstellung nutzerrelevanter Daten. Die Bereitstellung nutzerrelevanter Daten erfolgt hierbei über das (in vielen Anwendungen mobile) Internet - entweder synchron in Echtzeit oder zeitverzögert (asynchron).

Ziel der smartCORE Lösung, wie auch des kompletten optiMEAS Ökosystems, welches darüberhinaus die Cloud-Lösung optiCLOUD umfasst, ist es, diese Daten benutzerfreundlich und vollständig erfasst zu präsentieren. Der Nutzwert besteht hierbei zum einen aus dem Erkennen von Optimierungspotentialen, wie auch der Möglichkeit zur vorausschauenden Wartung von Industrieanlagen, Maschinen und Fahrzeugen oder ähnlichem.

Automatisierung​

Da die Kommunikation zwischen dem Anwender und seiner Anwendung auf ganzem Wege bidirektional erfolgt, ergeben sich in Gegenrichtung vielfältige Möglichkeiten zur Automatisierung (Industrieautomatisierung) mit dem Ziel der Anlagen- und Fahrzeugsteuerung. Hierzu werden entsprechende Aktoren ebenfalls über die o.g. Bussysteme und APIs seitens smartCORE angesprochen. Die Steuerung kann hier ebenso unbeaufsichtigt asynchron (z.B. in Reaktion auf Zustandsänderungen des Systems) erfolgen, wie über vielfältige Eingriffsmöglichkeiten direkt synchron (z.B. via RPC).

Integration des Edge-Devices in die Anwendung​

Für die Anbindung des smartCORE bzw. des Edge-Devices an externe Sensoren und Aktoren kann prinzipiell auf folgende Möglichkeiten zugegriffen werden

  • Feldbussysteme zur standardisierten direkten Anbindung
  • sogenannte smartIO Komponenten zur direkten Anbindung analoger und digitaler Komponenten
  • direkte bzw. indirekte Netzwerkanbindung von Sensoren und Aktoren (UDP, IPC over UDP)

Es werden seitens der smartCORE Edge-Device Software folgende Feldbussysteme zur Anbindung externer Sensoren und Aktoren unterstützt

  • CAN-Bus (Controller Area Network Bus) inkl. CAN DBC Interpretationslogik
  • ModBus
  • MVB (Multifunction Vehicle Bus) in Leserichtung für den Einsatz in Schienenfahrzeugen

Seitens optiMEAS wird eine stetig wachsende Vielzahl maßgeschneiderter smartIO Komponenten angeboten.

Integration des optiMEAS Ökosystems in die Benutzerinfrastruktur​

Darüberhinaus ist eine vielfältige Integration sowohl des Edge-Devices als auch der optiCLOUD in die Benutzerinfrastruktur möglich. Das Edge-Device erlaubt hierbei (je nach Anwendung) sowohl die synchrone als auch asynchrone bidirektionale Kommunikation sowohl zur optiCLOUD, als auch auf direktem Wege zum Anwender.

Es werden hierfür unter anderem folgende Standards und Protokolle unterstützt

  • HTTP (Hypertext Transfer Protocol)
  • MQTT (Message Queueing Telemetry Transport)
  • OPC/UA (Open Platform Communications / Unified Architecture)
  • SFTP und SSH (Secure File Transfer Protocol bzw. Secure Shell)

Es bestehen Mechanismen zur IPC (Inter-process communication). Die Konfiguration des Edge-Devices erfolgt wie bei Messgeräten standardisiert via SCPI (Standard Commands for Programmable Instruments).