Das Internet der Dinge (IoT) über ein Internet des Lichts zu organisieren, birgt ein hohes Potenzial. Tridonic hat auf Basis dieser Idee Net-4-More (Eigenschreibweise: net4more) entwickelt: eine skalierbare, offene IoT-Systemarchitektur, die updatefähig ist und die die Basis für zukünftige Anwendungen mit IPv6-Konnektivität bis zum Endknoten (einzelne Leuchten) bereitstellt (Bild 1).

Bild 1: Visualisierung der offenen IoT-Systemarchitektur von Net-4-More.

Bild 1: Visualisierung der offenen IoT-Systemarchitektur von Net-4-More. Tridonic

Die Toolbox setzt sich aus einer Vielzahl an unterschiedlichen Komponenten zusammen: Das System besteht zum einen aus modularen Hardware-Komponenten mit Embedded-Software-Applikationen, so zum Beispiel Geräte zum Leuchteneinbau sowie unabhängige Geräte, die Wandschalter- oder Sensor-Informationen ins Netzwerk bringen. Auf der anderen Seite, der App- und Server-Seite des Systems, handelt es sich um reine Software: Apps, die zum Planen, Kommissionieren oder zum Schalten und Dimmen der Beleuchtungslösung notwendig sind. Gemeinsam mit dem Link-Server und der Software-Suite bilden sie das Herz des Lichtsystems. Hinzu kommen der Cloud-Server zum Speichern sowie das Management-Portal zur Visualisierung der Daten. Um eine hohe Qualität der Toolbox gewährleisten zu können, ist Software-Testing neben der Überprüfung der Hardware-Komponenten ein integraler Bestandteil der Produktentwicklung.

Herausforderung Software-Testing

Eck-Daten

Bei der Entwicklung der Toolbox Net-4-More hat Tridonic ein mehrstufiges Konzept zur kontinuierlichen Integration angewandt, das sowohl in der Entwicklung als auch bei der Produkteinführung greift. Bei der Vorgehensweise für Software-Entwicklungsteams stellt jeder Entwickler seine Implementierungen möglichst schnell seinen Kollegen zur Verfügung. Nach jeder Änderung entsteht damit ein automatisierter Build und bestenfalls auch ein automatisierter Test. Die laufende Überwachung der Testergebnisse durch die Anpassung von instabilen Testfällen verringert das Auftreten von Pseudofehlern.

Bild 2: Testaufbau von Net-4-More mit PoE-Geräten (v.l. oben im Uhrzeigersinn): LED-Module, Sensoren und Kommunikationsmodule, PoE-Switches, Lichtschalter und Stromversorgung.

Bild 2: Testaufbau von Net-4-More mit PoE-Geräten (v.l. oben im Uhrzeigersinn): LED-Module, Sensoren und Kommunikationsmodule, PoE-Switches, Lichtschalter und Stromversorgung. Tridonic

Die technischen Herausforderungen des Net-4-More-Testings liegen vor allem der Pionierarbeit zu Grunde, die Tridonic im Rahmen der Entwicklung des Konzepts leistet. Eine drahtgebundene IP-basierte Kommunikation übermittelt Befehle zwischen den Geräten und ermöglicht nicht nur das Ein- und Ausschalten von Leuchten, sondern beispielsweise auch das Monitoring von Sensorinformationen wie beispielsweise den Energieverbrauch oder die Bewegungsaktivität (Bild 2).

Für Wireless-Geräte wurde mit Thread ein IPv6-basiertes WPAN (wireless personal area network) mit niedrigem Energieverbrauch auf IEEE-802.15.4-Basis gewählt. Über dieses können sich drahtlose Geräte, die in Reichweite sind, untereinander zu einem sogenannten Mesh verbinden. Auf diese Weise benötigt nicht jede Leuchte eine direkte Verbindung zu einem Border-Router, sondern Leuchten lassen sich selbst zur Weitergabe von Daten an andere, entfernte Leuchten einsetzen.

Die Erprobung und Sicherstellung dieser Funktion stellt eine besondere Aufgabe dar – vor allem im Hinblick auf nicht alltägliche, aber doch gelegentlich auftretende Probleme. Zum Beispiel kann sich die Qualität der drahtlosen Verbindung verändern oder es können sogar Funkstörungen und damit Unterbrechungen der Datenübertragungen auftreten. Für diesen Fall ist es notwendig, Strategien zu entwickeln, wie der Normalbetrieb nach definierten Fehlerzuständen wieder aufgenommen wird.

 

Welche Vorteile Software-Tests bereits in der Entwicklungsphase bringen, beschreibt der Beitrag auf der nächsten Seite.

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