Schon heute gibt es zahlreiche bedienerlose – und damit zugleich auch unbeaufsichtigte – Einrichtungen und Anlagen. Vor allem Anwendungen, die nur minimale Aufmerksamkeit und Wartung erfordern, lassen sich bereits heute automatisieren und vernetzen. Die entsprechenden IoT-Systeme sind dabei in der Lage, die automatisierten Funktionen komplett eigenständig auszuführen. Allerdings beziehen die bisherigen Systeme häufig nicht die externe Umgebung mit ein, die in puncto Sicherheit durchaus eine Rolle spielen kann.

Eine automatische Wasserstandsprüfung in einem abgelegenen Reservoir ist ein typisches Beispiel für eine derartige Anwendung. Die eigentliche Prüfung des Wasserpegels lässt sich gut automatisieren. Ein menschlicher Kontrolleur würde jedoch immer auch noch weitere, sicherheitsrelevante Kriterien überprüfen – etwa ob ein Waldbrand in der Nähe ausgebrochen ist oder ob eine beschädigte Dammstruktur die Wasserversorgung gefährden könnte. Mithilfe aktueller IoT-Technologie ist es nun möglich, unterschiedliche Umgebungsfaktoren gleich zusammen mit der eigentlichen Automatisierungsaufgabe, wie beispielsweise der Wasserstandsmessung, zu erfassen.

Umgebungssensoren

Um auf einen menschlichen Betriebsverantwortlichen etwa für ein Wasserreservoir verzichten zu können, benötigt ein entsprechend ausgerüstetes IoT-System diverse vernetzte Sensoren, die Temperatur, Feuchtigkeit, Verschmutzung und andere Umgebungsfaktoren überwachen. Bei der Entwicklung eines solchen Systems muss jeder Sensor individuell berücksichtigt werden – kein einfacher Job für einen Designer.

IoT

Bild 1: Multifunktionsumgebungssensoren lassen sich zur Überwachung sowohl von dezentralen Anlagen als auch von Büroräumen nutzen. Omron

Multifunktionsumgebungssensoren wie der 2JCIE-BL01 von Omron erleichtern diese Aufgabe mithilfe eines voll integrierten Sensors, der eine ganze Reihe von Umgebungsfaktoren mit einbezieht: UV-Index (UVI), Luftdruck, Geräuschniveau und die Beschleunigung eines Objekts, ausgelöst etwa durch Bewegung, Schwerkraft oder Vibrationen. Mit einem kombinierten Umgebungssensor können Nutzer die entsprechenden Messwerte im Umfeld nachverfolgen und darüber hinaus auch Schwellenwerte setzen, die über von der Norm abweichende Sensorergebnisse informieren. Um beim Beispiel Wasserreservoir zu bleiben: Auf einen ermittelten Temperaturanstieg hin ließe sich ein Alarm beziehungsweise eine automatisierte Reaktion auslösen etwa in Form einer zusätzlichen Wassereinspeisung zur Kompensierung der erhöhten Verdunstung. Darüber hinaus lässt sich der Sensor aber auch etwa zur Überwachung der Luftqualität in Büroräumen einsetzen (Bild 1).

Seismische Sensoren

In zahlreichen Weltregionen besteht eine permanente Erdbebengefahr. Durchschnittlich 50 Beben täglich summieren sich auf etwa 20.000 Ereignisse pro Jahr. Viele sind schwach genug, um unbemerkt zu bleiben; einige führen zu verheerenden Katastrophen. Vor allem für bedienerlose IoT-Systeme ist in den betroffenen Regionen die Erdbebengefahr ein ernsthaftes Problem.

Ein beaufsichtigtes System kann durch menschliche Bediener im Notfall normalerweise schnell heruntergefahren werden, um Folgeschäden zu vermeiden. Ein dezentral gesteuertes System kann dies nicht und ist entsprechend verwundbar. Ein intelligenter seismischer Sensor wie Omrons D7S minimiert das Risiko von Sekundärschäden nach Erdbeben dadurch, dass potenziell gefährdende Geräte sowie Produktionslinien gestoppt und abgeschaltet werden. Der Sensor hilft auch bei der Schadensbestimmung, indem er die seismische Intensität aufzeichnet und somit Informationen zu zerstörten Gebäuden bereitstellt.

Der D7S verwendet eine weltweit patentierte Algorithmustechnologie zur Wertberechnung der Spektralintensität (SI). Befindet sich eine Fabrik etwa in der Nähe von Eisenbahnschienen, nutzt der Sensor einen dreiachsigen Beschleunigungsmesser und Omrons besagte Algorithmen zur Berechnung des SI-Werts, um zwischen wirklicher seismischer Aktivität durch ein Erdbeben und anderen Herkunftsquellen zu unterscheiden.

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