IoT-Anwendungen werden in fast allen Branchen eingesetzt, allen voran im Verkehrswesen, in der Logistik, im Fertigungsumfeld und im Maschinenbau. Aber auch im privaten Umfeld gehört die Koppelung verschiedener Geräte mit Sensoren zum Zwecke der Datenzusammenführung und -Auswertung mittlerweile zum Alltag. Das Potenzial des IoT liegt nicht nur in seiner Fähigkeit, physische Objekte digital miteinander zu verbinden. Das IoT reichert die digitale Welt auch mit neuen Daten- und Informationsquellen an. Deren Analyse lässt Rückschlüsse auf Muster und Zustände zu. Das Potenzial ist groß, denn IoT und KI sind eng miteinander verknüpft und werden sich gegenseitig verstärken.
Netzwerk an der Kante
Die wachsende Vernetzung und Verbreitung von IoT werden sowohl die bestehenden als auch die neuen Netzwerkinfrastrukturen mit zusätzlichem Datenvolumen belasten. Mehr Geräte werden dazu führen, dass mehr Daten mit immer höheren Raten und Geschwindigkeiten über die Netze übertragen werden. Edge Computing gilt als eine Möglichkeit, Überlastungen zu verringern, Latenzzeiten zu verbessern und die Bandbreiten zu entlasten. Das Rezept ist relativ simpel: Rechen- und Speicherressourcen werden näher an die Datenquellen gerückt, an die Kante des Netzwerks, englisch: Edge. Damit wird vermieden, dass riesige Mengen an Rohdaten ungefiltert über Netzwerke an Rechenzentren und zentralere Ressourcen übertragen werden.
Anbindung älterer Geräte
Ist eine wie eben beschriebene Netzwerkinfrastruktur im Werk verfügbar, sollen in der Regel nicht nur neue Assets angebunden werden. Wer das komplette Geschehen einer Fabrik digital abbilden will, kommt kaum um die Integration von Legacy-Geräten herum. Denn die Realität sieht so aus, dass Altgeräte auch in den kommenden Jahren eine zentrale Rolle spielen werden, weil Unternehmen aus Sicherheits- und Betriebsgründen an ihnen festhalten. Zu Legacy-Geräten zählen solche, die ausschließlich über USB- oder serielle Anschlüsse wie RS-232, RS-422 oder RS-485 verfügen wie z.B. Dongles, USB-Geräte, Sensoren und industrielle Lösungen. Mittels Deviceserver lassen sie sich in moderne IoT-Umgebungen integrieren. Für diese Praxis sprechen eine Reihe von Argumenten:
Kompatibilität und Nachrüstung – Viele Unternehmen haben in der Vergangenheit beträchtliche Investitionen in Geräte getätigt, die möglicherweise noch viele Jahre lang funktionieren müssen. Um diese Investitionen zu schützen, lassen sich diese Altgeräte mit Deviceservern in IoT-Infrastrukturen einbinden, ohne dass teure Hardware-Upgrades erforderlich sind.
Erhaltung von Investitionen – Die Nutzung von Legacy-Geräten ist oft mit spezifischen Geschäftsprozessen oder Anwendungen verbunden, die weiterhin von Bedeutung sind. Deviceserver ermöglichen es Unternehmen, ihre bestehenden Geräte zu nutzen und gleichzeitig ein IoT zu betreiben, ohne die bereits getätigten Investitionen zu gefährden.
Zentrale Geräteverwaltung – Durch die Integration mit Deviceservern können Legacy-Geräte zentralisiert verwaltet und gesteuert werden. Dies erleichtert die Überwachung, Diagnose und Wartung dieser Geräte, da sie von einem zentralen Standort aus über das Netzwerk zugänglich sind.
Erweiterung der Funktionalität – Deviceserver ermöglichen es, die Funktionalität von Legacy-Geräten zu erweitern, indem sie beispielsweise Daten in Echtzeit über das Netzwerk bereitstellen oder ferngesteuerte Steuerungsfunktionen hinzufügen. Dadurch können Unternehmen ihre bestehenden Geräte um IoT-Funktionen ergänzen.
IT-Sicherheit – Deviceserver bieten auch Sicherheitsfunktionen, die den Schutz von Legacy-Geräten vor potenziellen Cyberbedrohungen verbessern können. Durch Verschlüsselung, Zugriffskontrolle und andere Sicherheitsmechanismen können Unternehmen ihre Legacy-Geräte vor unbefugtem Zugriff oder Manipulation schützen.
Kosten und Aufwand mit Neugeräten
Durch die Netzwerkanbindung über Deviceserver können Maschinen- und Anlagedaten in Anwendungen wie Enterprise Resource Planning-Systeme (ERP) und Manufacturing Execution Systems (MES) integriert werden. Damit können auch Daten von Legacy-Geräten für betriebliche Entscheidungsprozesse genutzt werden und so die Transparenz und Koordination innerhalb des Unternehmens verbessern. Das wird durch eine genaue Überwachung des Ressourcenverbrauchs von Altgeräten wie Energie, Wasser oder Rohstoffe ermöglicht. Durch die Analyse dieser Daten können Unternehmen die Ressourceneffizienz verbessern, Kosten senken und die Umweltbelastung minimieren.
USB-Deviceserver statt Programmierungen
Beispielsweise nutzt Micro Motions, die rumänische Niederlassung des US-amerikanische Konzerns Emerson Automation Solutions, 22 Deviceserver von SEH Computertechnik. In diesem neuen Kalibrierungszentrum werden Durchflussmesser getestet und kalibriert. Die SEH Deviceserver lösten folgendes Problem: Die vorhandenen USB-Spezialadapter und Protokolle waren nicht mit dem unternehmensweiten Standard kompatibel. Mit den Deviceservern konnte über die USB-Schnittstelle der Kalibrierungsaufbau unverändert weiter genutzt und die Daten in das internationale Firmennetzwerk eingespielt werden. Das hat Emerson die Neuprogrammierung der Spezialsoftware und die Neuanschaffung von Geräten erspart.
Datenkonverter sichert Bestandsmaschinen
Vor einer vergleichbaren Herausforderung stand die niederbayerische Loibl Förderanlagen GmbH: Im Zuge der IT-Modernisierung sollten die Steuersysteme für die Laser-, Plasma- und Brennschneideanlagen virtualisiert werden. Die Steuerbefehle wurden früher über RS232-Schnittstellen gesendet und die Steuersoftware war durch USB-Lizenzdongles geschützt. Die Datenausgabe über die RS232-Schnittstelle konnte nicht verändert werden, da sie untrennbar mit den Schneidmaschinen verbunden war. Die Lösung: Ein Datenkonverter von SEH übernahm deshalb die Umwandlung für die Übertragung per USB. Damit konnten die Daten aus den Schneidemaschinen via USB-Deviceserver in die neue virtuelle Umgebung eingebunden werden. Zudem ließen sich die Lizenzdongles mit dem Deviceservern so einsetzen, als wären sie lokal installiert.
Teilmodernisierung bei Helix
Ein Modernisierungsprojekt war auch bei der Helix Pflanzen GmbH in Herrsching bei München der Anlass, laufende Geräte via USB-Deviceserver in eine neue IT-Infrastruktur einzubinden. Server und PCs in administrativen Bereichen sollten erneuert werden, doch die bestehenden Bewässerungs- und Klimacomputer sollten nicht verändert werden. Mit Sensoren ausgestattet, sorgen sie für optimale Wuchsbedingungen in den Gewächshäusern und funktionierten völlig störungsfrei. Ein Ersatz wäre nicht nur teuer gewesen, auch die Software hätte neu programmiert werden müssen. Diesen Aufwand hat Helix durch SEH-Produkte vermieden. Zum Einsatz kam ein Seriell-zu-USB-Wandler, und durch seine USB-Anschlüsse wurde die Datenübergabe via USB-Deviceserver in die moderne, teilweise virtualisierte IT-Umgebung sichergestellt.
Neu und Alt integrieren
Beim Aufbau umfassender Fabriknetzwerke ist die Integration von Legacy-Geräten ein Schlüsselfaktor, die aus verschiedenen Gründen noch für viele Jahre präsent sein werden. Für viele Anwendungsfälle können Deviceserver eine günstige und zeitsparende Möglichkeit darstellen, um Interoperabilität herzustellen.
