\“Industrie 4.0 wird kommen, allerdings nur über einen längeren Zeitraum und als Summe von Einzellösungen für jeweils bestimmte Applikationen\“, so die Meinung vieler Experten auf dem Kongress Automation 2013 im Juni 2013 in Baden-Baden. Industrie 4.0 wird als Treiber zur Entwicklung von Technologien gesehen, die zum Einzug des Internets in die Produktion und die Vernetzung von Prozessen beitragen. Dazu gehört die M2M-Technologie, die bisher vor allem in kostenintensiven vertikalen Insellösungen eingesetzt wurde, während die erhoffte Breitenwirkung wegen hoher Initialkosten und fehlender Skalierbarkeit noch ausblieb. Hier ist jetzt ein Wandel zu erkennen: Neue Geräte wie das Funkmodul Dataeagle 7000 ermöglichen skalierbare und kostengünstige Lösungen und darauf aufbauende Geschäftsmodelle als Schrittmacher für Industrie 4.0.
Gateway telefoniert und twittert
Das Gerät ist ein Gateway, welches über seine Eingänge Daten von verschiedensten Quellen einsammelt und über eine Auswahl von Diensten (Mobilfunk, DSL Ethernet, WLAN oder Twitter) an bestimmte Cloud-Datenspeicher sendet. Dort stehen die Daten den interessierten Nutzern zum Abruf über baugleiche Gateways oder beliebige, internetfähige Geräte bereit oder werden automatisch an einen definierten Empfängerkreis gesendet. Der Eingangs- bzw. Ausgangsbereich des Gateways ist sehr universell ausgeführt: Neben analogen und digitalen Eingängen sind Feldbus-ankopplungen für Profibus, Profinet, Modbus und CAN verfügbar; auch die Übernahme von Funksignalen aus unterlagerten Funknetzen sowie der Anschluss von Smartphones (z.B. zur Nutzung von Twitter) ist möglich. Übertragen werden keine werthaltigen Informationen wie Dokumente oder Bilder, sondern nur Status- oder Prozessabbilder mit geringem Datenvolumen und hoher Aktualisierungsrate. Die Teilnehmerzahl ist auf Sender- und Empfängerseite skalierbar von 1 bis zu vielen Hundert; im Prinzip ist sie unbegrenzt. Zur Nutzung von Mobilfunk als Übertragungstechnik ist das Gateway mit einer oder, aus Redundanzgründen, zwei SIM-Karten ausgestattet, was bei unzureichender Netzverfügbarkeit einen automatischen Netzwechsel ermöglicht. Das Gerät benötigt Mobilfunknetze allerdings nur zur Datendurchleitung mit entsprechend niedrigem Entgelt bzw. einfachen SIM-Karten mit GPRS- Flatrate-Tarifen. Für Anwendungen mit höherem Performance-Anspruch und in abgelegenen Gebieten ist alternativ der Einsatz von \’M2M Global SIM\‘-Karten vorgesehen, die über ein Web-Portal überwacht und hinsichtlich z.B. Einsatz-Land oder Sperrung bei Diebstahl gesteuert werden können. Dieser erhöhte Leistungsumfang ist mit entsprechenden Kosten verbunden; der Anwender hat jedoch immer die Wahl zwischen beiden Alternativen.
Vielfache Datensicherung
Die dargestellte Lösung verfügt über vielfache Sicherheitsmaßnahmen: Das Gerät basiert auf Embedded Linux mit dem speziellen Cloud-Service-Framework, was eine sichere und stabile Kommunikation mit Cloud-Speichern bewirkt. Alle Eingangsdaten des DE 7000 sind mit Mechanismen gesichert, wie sie auch bei Bankgeschäften eingesetzt werden. Ähnliches gilt für den Zugriff auf den Cloud-Server mithilfe eines Softwaretreibers, dessen Zugriffscodes selbst bei einem Diebstahl des Gerätes gesichert bleiben. Für Übertragung per Mobilfunk, DSL oder WLAN wird der Amazon Simple Storage Service (S3) genutzt, der bei sehr geringen transferabhängigen Nutzungskosten den besonders hohen Sicherheitsgrad des Amazon-Speichers bietet. Bei Nutzung von Twitter wird der sichere Speicher dieses Dienstes genutzt. Bei den übertragenen Daten handelt es sich nur um zyklisch generierte bzw. ständig aktualisierte Prozess- oder Zustandsbilder, die – im Gegensatz zu Dokumenten oder Bildern – für sich keinen Wert darstellen.
Vielseitige Applikationen
Angesichts stark abgesenkter Eintrittshürden ergeben sich breit gestreute Anwendungen in vielen Branchen. Daten aller Art zeitnah und weltweit verfügbar zu haben, ist Voraussetzung für die prognostizierte Vernetzung der Dinge. Das gilt für alle Bereiche der Automatisierungstechnik und des Maschinenbaus (z.B. Überwachung weltweit installierter Großpumpen) ebenso wie in der Agrarindustrie (rechtzeitige Frostwarnung), der kommunalen Wasserversorgung oder der Schadensminimierung bei Hochwasser (rechtzeitige Information großer Personengruppen über Twitter). Im weiteren Sinn sind es öffentliche Anliegen wie Energieeffizienz, Ressourcenschonung, Natur- und Klimaschutz, für deren erfolgreicher Lösung relevante Daten von vielen, räumlich verteilten Sensoren einem bestimmten Empfängerkreisen zugänglich gemacht werden müssen.
