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.



  • Maschinenbau rechnet 2020 mit Produktionsrückgang von 17 Prozent

    Maschinenbau rechnet 2020 mit Produktionsrückgang von 17 Prozent

    Der Maschinen- und Anlagenbau kämpft gegen die Folgen der globalen Corona-Pandemie, aber auch gegen einen nach wie vor belastenden Protektionismus im internationalen Handel. Hinzu kommt ein industrieller Wandel, der sich…

    mehr lesen: Maschinenbau rechnet 2020 mit Produktionsrückgang von 17 Prozent

  • Fraunhofer IFF baut Forschungsstandort aus

    Fraunhofer IFF baut Forschungsstandort aus

    Das Fraunhofer IFF baut eine neue Forschungsfabrik im Magdeburger Wissenschaftshafen. Diese soll im Herbst 2021 fertig sein und neue Forschungsschwerpunkte beheimaten.

    mehr lesen: Fraunhofer IFF baut Forschungsstandort aus

  • KIT forscht an 6G-Technologien

    KIT forscht an 6G-Technologien

    Ein am KIT in Karlsruhe entwickeltes Konzept soll hohe Datenübertragungsraten bei niedrigen Kosten ermöglichen — für die sechste Generation des Mobilfunks. Dabei haben die Forscher die bislang höchste Datenrate in…

    mehr lesen: KIT forscht an 6G-Technologien

  • Industrie erwartet Produktionsplus

    Industrie erwartet Produktionsplus

    Die Produktionserwartungen der deutschen Industrie haben sich laut aktuellen Zahlen des Ifo-Instituts leicht verbessert. Im Maschinenbau kletterten die Erwartungen, nach minus 12 Punkten im Juli, wieder in den positiven Bereich.

    mehr lesen: Industrie erwartet Produktionsplus

  • Expleo bezieht neues Technologiezentrum

    Expleo bezieht neues Technologiezentrum

    Anfang August hat Expleo sein neues Technologiezentrum bezogen. Dort sollen zukünftig Software- und Elektroniksysteme für automobile Anwendungen entwickelt werden.

    mehr lesen: Expleo bezieht neues Technologiezentrum

  • Neues Vorstandsmitglied beim VDMA Robotik + Automation

    Neues Vorstandsmitglied beim VDMA Robotik + Automation

    Der VDMA Fachverband Robotik + Automation hat mit Ralf Winkelmann ein neues Vorstandsmitglied berufen.

    mehr lesen: Neues Vorstandsmitglied beim VDMA Robotik + Automation

  • Unternehmen erwarten exponentielles Datenwachstum

    Unternehmen erwarten exponentielles Datenwachstum

    Die Menge an Daten wird in den nächsten Jahren weiter zunehmen. Wie gut Unternehmen darauf vorbereitet sind und welche Hindernisse durch Dark Data entstehen, zeigt eine aktuelle Studie von Splunk.

    mehr lesen: Unternehmen erwarten exponentielles Datenwachstum

  • Auftragsrückgang schwächt sich ab

    Auftragsrückgang schwächt sich ab

    Die Auftragseingänge im Maschinen- und Anlagenbau sind auch im Juli prozentual zweistellig gesunken, allerdings hat sich der Rückgang im Vergleich zu den Vormonaten abgeschwächt.

    mehr lesen: Auftragsrückgang schwächt sich ab

  • Arbeitsmarktbarometer legt erneut zu

    Arbeitsmarktbarometer legt erneut zu

    Mit einem Anstieg von 0,6 Punkten im Vergleich zum Juli liegt das IAB-Arbeitsmarktbarometer im August weiter auf Erholungskurs. Die Beschäftigungskomponente des Frühindikators sank jedoch leicht.

    mehr lesen: Arbeitsmarktbarometer legt erneut zu

  • Neue Technologie am Arbeitsplatz bietet Karrierechancen

    Neue Technologie am Arbeitsplatz bietet Karrierechancen

    Grundsätzlich stehen Arbeitnehmer der Einführung neuer Technologie am Arbeitsplatz positiv gegenüber. Entsprechende Modernisierungen sehen viele Arbeitstätige unter anderem als Chance, ihre Karriere voranzubringen. Das geht aus einer Studie des Payroll-…

    mehr lesen: Neue Technologie am Arbeitsplatz bietet Karrierechancen

  • Allianz kombiniert KI und IoT

    Allianz kombiniert KI und IoT

    Device Insight, Anbieter von IoT- und IIoT-Lösungen, und Sentian, schwedischer Spezialist für industrielle KI, bündeln ihre Expertise, um Unternehmen dabei zu unterstützen, ihre Produktionsprozesse im Sinne einer Smart Factory zu…

    mehr lesen: Allianz kombiniert KI und IoT

  • Gerhard Knoch wechselt von Infor zu Procad

    Gerhard Knoch wechselt von Infor zu Procad

    Gerhard Knoch, bisher Vice President bei Infor, stößt als neuer Geschäftsführer zum PLM-Anbieter Procad.

    mehr lesen: Gerhard Knoch wechselt von Infor zu Procad