Über zehn analoge beziehungsweise digitale Ein/Ausgänge leitet das Gerät die Daten von Sensoren oder Steuerungen über Mobilfunk weiter.Schildknecht
Der Dataeagle 7000 M2M von Schildknecht ermöglicht es, eine Funkverbindung zwischen Automatisierungsgeräten und Mobilfunknetzen aufzubauen. Über zehn analoge beziehungsweise digitale Ein- und Ausgänge leitet das Gerät die Daten von Sensoren oder Steuerungen über GPRS Mobilfunk, mithilfe einer einsteck- oder einlötbaren SIM-Karte, an einen zugeordneten Speicherplatz in der Cloud weiter. Dabei nutzt es das Mobilfunknetz nur zum Durchleiten der Daten, ohne zusätzliche Dienste des Netzbetreibers wie SMS oder Telefonie in Anspruch zu nehmen. Das verringert die Vertragsgebühren und ermöglicht es, beliebige Flatrate-SIM-Karten zu verwenden. Diese kann der Anwender wahlweise beim Hersteller zum Gerät dazubestellen oder von einem beliebigen Mobilfunk-Anbieter selbst beschaffen. Das Modul unterstützt alle gängigen Formate von SIM-Karten, einschließlich Micro-SIM.
Um die Verfügbarkeit der Funkverbindung zu erhöhen, unterstützt es zudem ein Doppel-Funksystem, welches die Verwendung von zwei verschiedenen SIM-Karten und damit – bei schwankender Netzleistung – den automatischen Wechsel zwischen zwei Netzen ermöglicht. Zusätzlich unterstützt es den Aufbau von Kommunikationsstrecken über DSL/Internet oder Wlan.
Der Datenpfad endet in der Cloud in einem von anderen Diensten unabhängigen, gesicherten Hochleistungs-Rechenzentrum oder einem dort gemieteten, skalierbaren Speichersegment mit geringem Nutzungsentgelt als zentralen Datensammler. Das Management dieses Datensammlers kann der Lieferant oder der Betreiber übernehmen. Das Nutzen von speziellen Servern oder die Installation eigener Firmenserver entfällt, was die Lifetime-Kosten verringert.
Twittern geht immer
Auf die im Rechenzentrum abgelegten Informationen können Nutzer weltweit über internetfähige Geräte wie Smartphones, PCs oder auch ein weiteres Funkmodul zugreifen. Wahlweise können sie sich auch per Twitter informieren lassen. Die gewünschten Informationen landen dann automatisch beispielsweise auf dem Display eines Smartphones. Wer die Daten tatsächlich empfängt, hängt allein vom Anwender ab. Denn die Zahl der Nutzer ist skalierbar von eins, zum Beispiel eine einzige Zentrale, über einige, zum Beispiel Wartungsingenieure für Maschinen und Anlagen, oder sehr viele, zum Beispiel Bewohner einer bestimmten Region, die vor dem schnell ansteigenden Pegelstand eines Flusses gewarnt werden sollen.
Ein Beispiel für den praktischen Einsatz des Funkmoduls sind Pegelstand-Sensoren an einem Flusslauf.Schildknecht
M2M-Lösungen, so attraktiv sie für die praktische Nutzung erscheinen, stoßen hinsichtlich ausreichender Verfügbarkeit und Datensicherheit vielfach auf eine nicht unberechtigte Skepsis. Die Frage steht immer im Raum, wie sich eine über mehrere Stufen und weltweite Entfernungen laufende Kommunikationsverbindung ohne Ausfall betreiben und vor Zugriffen durch Dritte schützen lässt. Eindeutiges Identifizieren der Teilnehmer, hohe Verfügbarkeit der Netzverbindungen und vor allem die Sicherheit des verwendeten Rechenzentrums stehen im Anforderungskatalog ganz vorne. Das Funkmodul leistet eine Reihe wirksamer Beiträge zu Sicherheit und Verfügbarkeit sowohl auf Seiten des Geräts selbst als auch durch die Eigenschaften des fest zugeordneten Speichers im Rechenzentrum: Es beschränkt seine Funktion grundsätzlich auf den Austausch variabler Daten. Ein weitergehender transparenter Zugriff auf Maschinen und Anlagen zum Beispiel durch Updates oder Programmänderungen ist nicht möglich. Außerdem muss sich jeder Teilnehmer in mehreren Ebenen identifizieren, was das System vor unbefugten Zugriffen schützt. Für den Zugriff aufs Modul muss ein persönliches Autorisieren erfolgen; ebenso für den Zugang über Mobilfunk auf den Cloud-Speicherplatz, für das Lesen und Schreiben von Daten und bei der Akzeptanz von Daten durch die Applikation.
Die Eingangsdaten von Sensorik oder SPS sind mit Mechanismen gesichert, wie sie auch bei Bankgeschäften mit Smartphones eingesetzt werden. Ähnliches gilt für den Zugriff auf den Cloud-Server mithilfe eines im Gerät vorgegebenen Software-Treibers, dessen Zugriffscodes auch bei einem Diebstahl des Gerätes gesichert bleiben. Zudem bietet das obligatorische Nutzen eines Hochleistungs-Rechenzentrums Schutz beim Umgang mit den gespeicherten Daten. Das betrifft sowohl Zugriffskontrollmechanismen als auch Optionen zum Verschlüsseln der Daten oder ein mögliches Protokollieren der Datenabfragen.
Bewährtes verbessern
Das Modul ist eine Weiterentwicklung des Funkmoduls DE 2530, das ebenfalls eine Funkstrecke zwischen Automatisierungsgeräten und Mobilfunknetzen aufbaut. Die eingesetzte Hard- und Software-Plattform basiert auf Embedded Linux und einem ARM-Prozessor. Der Feldbuseingang für Profibus, Profinet, Modbus und CAN ermöglicht das Ankoppeln an eine SPS sowie somit das Weiterleiten von Informationen – die sich bei Bedarf auch vorab lokal aufbereiten lassen.
Die Anzahl der Ein- und Ausgänge lässt sich auf zwei Wegen erhöhen. Entweder der Anwender vernetzt in seiner Anlage mehrere Funkmodule miteinander – vom einzelnen Gerät bis zu Hunderten ist alles möglich. Oder er erweitert das Gerät mittels zusätzlicher I/O-Module. Bis zu sechs Stück kann er einem Funkmodul hinzufügen.
Es lassen sich mehrere Funkmodule miteinander verbinden. Alternativ können die Geräte um bis zu sechs I/O-Module erweitert werden.Schildknecht
Hauptsache verfügbar
Nicht zuletzt ist eine hohe Verfügbarkeit der Datenverbindung Voraussetzung für die Akzeptanz einer M2M-Applikation. Das Modul erfüllt auch diesen Anspruch: Das Doppel-Funksystem für den automatischen Wechsel zwischen zwei Mobilfunknetzen kompensiert deren Ausfallmöglichkeiten und das verpflichtende Nutzen eines Hochleistungs-Rechenzentrums als Datensammler ermöglicht eine hohe Verfügbarkeit im Umgang mit den Daten. Der zusätzliche Push-Dienst via Twitter, der für die Anwender kostenlos und leicht zu verwalten ist, ermöglicht es, Daten auf Smartphones von einem oder vielen Empfängern zu senden. Da die Lösung auf die gleiche Technik wie handelsübliche Smartphones zugreift, halten sich die laufenden Kosten für die Datenübertragung in Grenzen: Außer den Kosten für eine SIM-Karte fallen transferabhängige Kosten für den Cloudspeicher an – Bruchteile von Cent pro 1 000 Transaktionen. In der Praxis kann ein einzelnes Funkmodul einen Datenaustausch im zehn-Minuten-Takt mit Gesamtkosten für SIM und Cloud pro Monat von circa 6 Euro realisieren.
Thomas Schildknecht
(dl)
