Die Edge Layer als unsichtbare Schnittstelle

Shopfloor-Meeting bei Webasto am HMI-Terminal Brennerzentrum.
Shopfloor-Meeting bei Webasto am HMI-Terminal Brennerzentrum. – Bild: Sitec

IoT-Edge-Geräte sind kompakte, industrietaugliche Rechner, etwa für die Hutschiene. Sie sitzen am Schaltschrank, erfassen Energiewerte wie Ströme, Spannungen, Leistungen sowie Prozesssignale. Sie verdichten und verarbeiten sie vor Ort und übersetzen in passende Schnittstellen. Kurz gesagt reichern sie sie Rohwerte mit Kontext an (‚Standby erkannt‘, ‚Lastspitze über Schwellwert‘). Das entlastet Netzwerke und macht Daten ohne tiefe Eingriffe in Steuerungen und Prozesse verwertbar. Die Edge-Geräte von In.Hub bringen dafür das Edge-Betriebssystem Siineos mit. Das folgt einem App-Ansatz wie auf einem Smartphone: Datenquellen werden per App angebunden, Signale vor Ort geprüft und bei Bedarf am Gerät visualisiert. So haben Techniker beispielsweise aktuelle Rückmeldungen für Inbetriebnahmen und Tests, während nachgelagerte Systeme strukturiert vorverarbeitete Informationen erhalten.

Welches Protokoll, und wann?

Das Hub-EN200 dient der kontinuierlichen Messung und Auswertung von Strömen und Spannungen in 1- und 3-Phasen-Netzen mit Neutralleiter. Damit eignet es sich hervorragend zur Energieüberwachung von Maschinen und Anlagen.
Das Hub-EN200 dient der kontinuierlichen Messung und Auswertung von Strömen und Spannungen in 1- und 3-Phasen-Netzen mit Neutralleiter. Damit eignet es sich hervorragend zur Energieüberwachung von Maschinen und Anlagen. – Bild: In.Hub GmbH

Damit Daten nicht in Silos enden, braucht es interoperable Standards. Vier Protokolle prägen dabei oft den Alltag:

Modbus: Ein robuster Klassiker für Zähler- und Sensoranbindungen: Das Protokoll gilt als einfach zu implementieren und ist vor allem in bestehenden Anlagen weit verbreitet, etwa zur Erfassung von Strom, Spannung und Zählerständen. Es wird in zwei Ausführungen genutzt – als serielle RTU-Variante auf Basis von RS-485 oder RS-232 sowie als TCP/IP-Version für Ethernet- und IP-Netzwerke.

MQTT: leichtgewichtiges Publish/Subscribe. Geräte veröffentlichen Daten auf Topics, Verbraucher abonnieren sie. Perfekt für viele kleine, häufige Updates wie Zustands-Energie-Telemetrie.

REST-API: Diese stellt eine Web-Schnittstelle auf Basis von HTTP bereit. Sie eignet sich besonders, wenn IT-Systeme, Dashboards oder Apps Messwerte abrufen oder schreiben sollen – eine flexible und weit verbreitete Lösung.

OPC UA: Dieser Protokollstapel gilt als Industriestandard mit integriertem Datenmodell und Sicherheitsmechanismen. Es bietet sich an, wenn strukturierte und semantisch beschriebene Maschinendaten langfristig und zukunftssicher in Leit- oder IT-Systeme eingebunden werden sollen.

Als Faustregel gilt: In Retrofit-Projekten werden vorhandene Zähler häufig über Modbus angebunden, Live-Daten lassen sich effizient per MQTT verteilen, Unternehmenssysteme werden oft bevorzugt über REST integriert und für eine durchgängige, modellbasierte Industriekommunikation ist OPC UA besonders geeignet.

Betriebssystem vorbereitet

Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, stehen die oben genannten Protokolle in Siineos bereits bereit. Ergänzend ist eine SQL-Connector-App verfügbar, die Messwerte in relationale Datenbanken wie PostgreSQL oder MS SQL überträgt. REST-APIs werden über das SDK mit anderen Systemen verbunden. Weitere Middleware-Schichten sind nicht erforderlich.

Retrofit für Energiedaten

Ein Retrofit zur Erfassung von Energiedaten ist relativ einfach möglich. In der Praxis erfassen Klappstromwandler Ströme berührungslos, während Spannungsabgriffe die erforderlichen Bezugswerte liefern. Bereits vorhandene Zähler, etwa mit S0- oder Modbus-RTU-Schnittstelle, können in der Regel weiterverwendet und ohne zusätzliche Verkabelung in das Gerät eingebunden werden. So genügt meist eine geringe Zahl von Verbindungen, um ein umfassendes Bild des Energie- und Anlagenzustands zu gewinnen – einschließlich Lastprofilen, Stand-by-Zeiten, Rückspeisungen sowie einer präziseren Grenz- und Produktivitätsüberwachung.

Integriertes Energiedashboard und Produktivitätskennzahlen in ConnAct.
Integriertes Energiedashboard und Produktivitätskennzahlen in ConnAct. – Bild: Sitec

Plattform statt Datensackgasse

Sitec ist ein global operierendes Technologieunternehmen, das in den Bereichen Maschinenbau, Serienfertigung und Industriedienstleistungen tätig ist. Die Firma betreibt mit ConnAct eine Plattform, die Maschinendaten auf Betriebsebene bündelt, visualisiert und für technische Services verfügbar macht. Laut Unternehmen dient sie nicht nur als Datendrehscheibe, sondern verknüpft Produktionstransparenz mit industriellen Dienstleistungen – darunter On-Call-, Remote- und On-Site-Support, vorausschauende Wartung sowie betreiberorientierte Service-Modelle. Ziel ist es, Digitalisierung im Produktionsumfeld praktisch nutzbar zu machen, statt sie auf ein IT-Projekt zu reduzieren. Der Produzent verwendet das System in eigenen Maschinen und bindet darüber hinaus Anlagen anderer Hersteller an. Hierfür kommen die Edge-Geräte von In.hub zum Einsatz, das sich auf Zustandsüberwachung und Datenintegration spezialisiert hat. In verschiedenen Kundenprojekten – etwa beim Automobilzulieferer Webasto – werden Energie- und Prozessdaten aus Bestandsanlagen standardisiert an die Plattform übertragen und dort für Produktions-, Instandhaltungs- und Energieanalysen genutzt.

Ausgezeichnete Plattform

Der Ansatz hatte Erfolg. Er wurde mit dem Sächsischen Innovationspreis 2025 ausgezeichnet. Begründung der Jury war die überzeugende Umsetzung einer Kombination aus Shopfloor-Digitalisierung und ergänzenden industriellen Serviceangeboten bis hin zu X-as-a-Service-Modellen. Damit entwickelt sich ConnAct von einer reinen Datendrehscheibe zu einer Plattform, die den betrieblichen Servicebetrieb unterstützt.

Edge-Device in Aktion

Die Datenerfassung erfolgt über das Modul Hub-EN200. Es wird auf der Hutschiene montiert und erfasst mithilfe von Klappstromwandlern und Spannungsabgriffen Ströme, Spannungen, Wirkleistung, Blindleistung, Leistungsfaktor und Lastgänge im Sekundenbereich. Parallel kann das Edge-Gerät Signale aus speicherprogrammierbaren Steuerungen, etwa einer Siemens S7, einlesen, um Energiewerte mit Prozesszuständen zu verknüpfen. Für vorhandene Zähler und ergänzende Signale steht das optionale Gateway Hub-GM200 zur Verfügung. Es integriert S0, Modbus RTU sowie analoge und digitale Eingänge; Modbus TCP/IP kann über Ethernet eingebunden werden. Unter dem Betriebssystem Siineos stellt das System die aufbereiteten Informationen gleichzeitig über MQTT, REST oder OPC UA bereit oder übermittelt sie über Schnittstellen-Apps an ConnAct. Dort werden die Daten zu Trends, Kennzahlen und Instandhaltungsinformationen zusammengeführt und im gesamten Shopfloor verfügbar gemacht, ohne doppelte Integrationen.

Per SQL-Connector in die Datenbank

Viele IT-Abteilungen möchten Messwerte ohne Zwischenschritte in bestehende SQL-Datenbanken integrieren, um sie in vorhandenen Reports oder Data-Pipelines weiterzuverarbeiten. Der von In.hub entwickelte SQL-Connector, der als App auf den Edge-Geräten des Unternehmens läuft, empfängt Messwerte und schreibt sie tabellarisch in Datenbanken wie PostgreSQL oder MS-SQL. Energiedaten werden also dort gespeichert, wo sie ausgewertet werden – etwa in Business Intelligence-Berichten oder internen Dashboards – und keine proprietären Exporte erforderlich sind. Dadurch bleiben Datenhoheit und Bezeichnungsstrukturen in der Verantwortung der IT, während die Edge-Geräte die Vorverarbeitung übernehmen, darunter Filterung, Aggregation und eine konsistente Zeitstempelung.

Das Dashboard in ConnAct stellt die Energieverbräuche einzelner Verbraucher dar.
Das Dashboard in ConnAct stellt die Energieverbräuche einzelner Verbraucher dar. – Bild: Sitec

Sicherer Systembetrieb

Die Daten bleiben möglichst lokal auf den Edge-Geräten oder Industrie-PCs mit ConnAct. Nur die für die Weiterverarbeitung notwendigen Informationen werden übertragen. Offene Standards stehen nicht im Widerspruch zu Sicherheit: OPC UA verfügt über integrierte Schutzmechanismen und Zertifikate, MQTT wird in der Regel TLS-verschlüsselt betrieben, und REST lässt sich in vorhandene API-Gateways einbinden. Das Edge-Device übernimmt die Filterung der Daten, was Netzwerkbelastung, Angriffsfläche und Fehlalarme verringern kann. Für die Betriebsteams bedeutet dies eine überschaubare Integration, klare Verantwortlichkeiten und kurze Reaktionszeiten.

Effiziente Integration

Im Vergleich zu klassischen Einzelinstallationen reduziert sich der Verkabelungsaufwand bei diesem Ansatz deutlich: Anstelle von rund 30 separaten Sensoren genügen meist drei bis fünf Anschlüsse am Edge-Gerät. Dadurch steigt zugleich die Datenqualität, weil weniger Schnittstellen und Signalwege notwendig sind. Die Inbetriebnahme erfolgt meist zügig, auch im laufenden Betrieb. Ein Retrofit kann ohne Anlagenstillstand umgesetzt werden, und die erfassten Daten stehen nach kurzer Zeit im Leit- oder ERP-System zur Verfügung. Das System bietet zudem Flexibilität in der Anbindung. Modbus, MQTT, REST und OPC UA lassen sich parallel nutzen und je nach Zielsystem kombinieren. Mit der Anbindung an ConnAct werden die erfassten Daten zu betriebsrelevanten Informationen aufbereitet – von erhöhter Transparenz über die Erkennung von Störungen bis hin zu planbarer Instandhaltung und eindeutig geregelten Zuständigkeiten. So kann aus der reinen Datenübertragung ein messbarer Nutzen für die Produktion entstehen.



  • Mehr Cyberangriffe, weniger Plagiatsfälle

    Mehr Cyberangriffe, weniger Plagiatsfälle

    Rund ein Viertel der Maschinen- und Anlagenbauer berichtet von signifikanten Cybersicherheitsvorfällen in den vergangenen zwei Jahren. Plagiatsfälle gingen in diesem Zeitraum hingegen zurück.

    mehr lesen: Mehr Cyberangriffe, weniger Plagiatsfälle

  • Stand der OT-Sicherheit

    Stand der OT-Sicherheit

    Ein neuer Bericht von ABI Research und Palo Alto Networks über den Stand der OT-Sicherheit hat ergeben, dass im vergangenen Jahr eines von vier Industrieunternehmen angab, seinen Betrieb aufgrund eines…

    mehr lesen: Stand der OT-Sicherheit

  • Forschungsbeirat und Plattform Industrie 4.0 bleiben bei 4.0

    Forschungsbeirat und Plattform Industrie 4.0 bleiben bei 4.0

    Im Rahmen der Hannover Messe 2024 haben der Forschungsbeirat Industrie 4.0 sowie die Plattform Industrie 4.0 Stellung zum Umgang mit dem Begriff ‚Industrie 5.0‘ genommen.

    mehr lesen: Forschungsbeirat und Plattform Industrie 4.0 bleiben bei 4.0

  • Maschinenbau rechnet nicht mit Konjunkturerholung

    Maschinenbau rechnet nicht mit Konjunkturerholung

    Besorgt blicken die Entscheidungsträger im Maschinen- und Anlagenbau auf die konjunkturelle Entwicklung in Deutschland.

    mehr lesen: Maschinenbau rechnet nicht mit Konjunkturerholung

  • Sprint zur Cyber Resilience Act-Konformität

    Sprint zur Cyber Resilience Act-Konformität

    Wie erfüllt Open Source Software die Anforderungen des europäischen Cyber Resilience Act? Auf Basis etablierter Prozesse wollen die Apache Software Foundation, die Blender Foundation, die OpenSSL Software Foundation, die PHP…

    mehr lesen: Sprint zur Cyber Resilience Act-Konformität

  • Wie KI und Mensch im Team zusammenarbeiten

    Wie KI und Mensch im Team zusammenarbeiten

    In einer neuen Expertise mit dem Titel ‘künstliche Intelligenz und industrielle Arbeit’ des Forschungsbeirats Industrie 4.0 zeigen das Fraunhofer IEM und das Fraunhofer IML Gestaltungsoptionen und Handlungsfelder auf, wie KI…

    mehr lesen: Wie KI und Mensch im Team zusammenarbeiten

  • VDMA: -7% für europäische Bildverarbeitungsindustrie

    VDMA: -7% für europäische Bildverarbeitungsindustrie

    Basierend auf den neuesten VDMA-Umfragen, verzeichnete die europäische Bildverarbeitungsindustrie 2023 einen Umsatzrückgang von 7%. Die VDMA Fachabteilung Machine Vision rechnet mit einem weiteren Umsatzrückgang von 3% für das laufende Jahr.

    mehr lesen: VDMA: -7% für europäische Bildverarbeitungsindustrie

  • Industrie noch zurückhaltend bei Manufacturing-X

    Industrie noch zurückhaltend bei Manufacturing-X

    Manufacturing-X ist vielen Unternehmen zwar ein Begriff. Allerdings haben sich bisher die meisten Industrieunternehmen noch nicht näher mit dem Datenökosystem befasst.

    mehr lesen: Industrie noch zurückhaltend bei Manufacturing-X

  • 159.000 offene Stellen in Ingenieurberufen

    159.000 offene Stellen in Ingenieurberufen

    Die Zahl der offenen Stellen in Ingenieurberufen bewegt sich im vierten Quartal 2023 weiter auf hohem Niveau. Besonders Berufsfelder mit Klimaschutz- und Digitalisierungsbezug weisen im aktuellen VDI/IW-Ingenieurmonitor eine hohe Engpasskennziffer…

    mehr lesen: 159.000 offene Stellen in Ingenieurberufen

  • Infosys übernimmt In-tech

    Infosys übernimmt In-tech

    In-Tech wird Teil von Infosys. Dies gaben die Unternehmen am Donnerstag bekannt. Der Abschluss der Übernahme wird für das zweite Quartal 2024 erwartet.

    mehr lesen: Infosys übernimmt In-tech

  • Materialverfügbarkeit nähert sich dem Vor-Corona-Niveau

    Materialverfügbarkeit nähert sich dem Vor-Corona-Niveau

    Die deutsche Industrie hat kaum noch mit Materialknappheit zu kämpfen. Laut Ifo Institut bewegt sich die Materialverfügbarkeit in Richtung Vor-Corona-Niveau.

    mehr lesen: Materialverfügbarkeit nähert sich dem Vor-Corona-Niveau

  • KI mit synthetischen Daten anlernen

    KI mit synthetischen Daten anlernen

    Technologien auf Basis künstlicher Intelligenz (KI) benötigen Trainingsdaten. Diese zügig und in ausreichender Stückzahl zu generieren, stellt Anwender in der verarbeitenden Industrie oft vor Herausforderungen. Das Fraunhofer IGD arbeitet daher…

    mehr lesen: KI mit synthetischen Daten anlernen