DATA ACQUISITION ON THE “LAST MILE”

netIOT Interface

 netIOT Interface 

 
              DATENGEWINNUNG AUS
DER "LETZTEN MEILE" 

 
 

 

  • Intelligentes Multiprotokoll-Modul für Feldgeräte
  • IoT-Kommunikation per OPC UA und MQTT an der SPS vorbei
  • Zentraler „Build-Prozess“ durch intelligentes Engineering Tool
  • Protokollunabhängige Objektschnittstelle zur Applikation
  • Personalisierte Gerätebeschreibungsdatei und Quellcode zur Anbindung an die Applikation

 


Objektorientiert und IoT-Ready

Kompakte Feldgeräte werden zunehmend mit mehr Intelligenz und Funktionen ausgestattet. Speziell für Industrie 4.0 und IoT soll ein durchgängiges, objektorientiertes Datenmodell vom Feldgerät bis zur Managementebene etabliert werden. Dabei sollen die Objekte neben Real-Time-Ethernet auch mittels IoT-Kommunikation direkt in die Cloud übertragen werden. Um dem gerecht zu werden, hat Hilscher sein DIL-32 Kommunikations-IC netIC weiterentwickelt und mit zentralen IoT-Funktionen ausgestattet.

 

Das neue IoT-fähige netIC basiert auf dem Multiprotokoll-Chip netX52 und ist so konzipiert, dass es dem OEM das höchste Maß an Flexibilität bei gleichzeitig einfachster Handhabung bietet. Mit dem netIC IOT kann der Anwender neben performanter Real-Time-Ethernet Kommunikation auf dem gleichen Kabel Daten per OPC UA oder MQTT übertragen - rückwirkungsfrei und an der SPS vorbei. Dabei werden alle Nutz- und Servicedaten des Endgerätes unabhängig vom Kommunikationsprotokoll in einem einheitlichen Objektmodell dargestellt.

 

Ermöglicht wird dies durch ein intelligentes Engineering Tool, das den OEM-Hersteller durch den kompletten „Build-Prozess“ seines Geräts führt und mit dem der OEM sogar das Pinning des netIC IOT an seine Bedürfnisse anpassen kann. Standardfunktionen wie z.B. eine SSIO Schnittstelle für direkte Daten oder die SPI-Anbindung an die Host CPU bleiben dem netIC IOT natürlich erhalten.

 

Protokollunabhängige Objektschnittstelle netPROXY

 

 

Gerätemodell mit Daten, Objekten & Services

 

Jedes Netzwerksystem bietet spezifische Dienste an, die der Anwender in der Regel selbst in seiner Applikation anprogrammieren muss. Das erfordert ein tiefes Verständnis der Funktionsweise des jeweiligen Netzwerksystems und verursacht mit jedem neuen Netzwerk zusätzlichen Aufwand in der Applikationssoftware. An diesem Punkt setzt die netPROXY Technologie an.

Der Grundgedanke von netPROXY ist die Ausbildung einer geräteorientierten Objekt- und Dienstschnittstelle zwischen Applikationen und Kommunikation. Diese Abstraktionsschicht versteckt sowohl die Komplexität als auch die unterschiedlichen APIs der Netzwerkprotokolle und ermöglicht mit wenigen, einfachen Diensten den zyklischen bzw. azyklischen Datenaustausch.

Der Gerätehersteller muss nur noch die generische Objektschnittstelle in seine Applikation einbinden und netPROXY setzt die Objekte selbstständig in entsprechende Netzwerkdienste um. Damit kann der OEM seine Anwendung komplett losgelöst von netzwerkpezifischen Anforderungen erstellen und erhält ein echtes Multiprotokollgerät.

Unterstützt wird der OEM durch ein intelligentes Engineering Tool, das ihn durch den kompletten „Build-Prozess“ des Endgeräts führt. In diesem Prozess erstellt der OEM das Objektmodell für sein Gerät und die Daten werden zum Teil automatisch auf das gewünschte Kommunikationssystem gemappt. Neben Einstellungen für OPC UA, MQTT und der Benutzerverwaltung kann sogar das Pinning des DIL-32 IC angepasst werden.

Als Resultat erhält der OEM ein downloadfähiges Image für sein Gerät, eine personalisierte Gerätebeschreibungsdatei (EDS) sowie den Sourcecode für die Anbindung an seine Applikation (.h).



Ein Geräte-Design für alle Protokolle

netIC IOT ist ein echtes Multiprotokoll-Modul und unterstützt als solches alle Real-Time Ethernet Slave Protokolle auf exakt einer Hardware. Per Engineering Tool erstellt der OEM das protokollunabhängige Objektmodell für sein Endgerät, das er genau einmal in seine Applikationssoftware einbinden muss. Ein Wechsel des Netzwerkprotokolls erfolgt rein per „Build-Prozess“ im Tool. Damit entfallen jegliche netzwerkspezifischen Anpassungen in der Applikation und der OEM kann mit genau einem Hardware- und einem Software-Design ein echtes Multiprotokoll-Gerät realisieren.

 

 

Passen Sie netIC IOT an Ihr Produkt an - nicht umgekehrt

netIC IOT ist so ausgelegt, dass der OEM das Pinning des DIL-32 IC an die eigenen Anforderungen anpassen kann. Außer einigen vordefinierten Pins für Stromversorgung und Kommunikation, sind alle weiteren Anschlüsse nahezu frei nutzbar und es kann im Engineering Tool zwischen UART, I2C, SPI, GPIO, LED, CAN oder SSIO gewählt werden.

 

DIL-32 Pinning flexibel definieren

 

Vorgefertigte Profile ermöglichen einen schnellen Einstieg. Für netIC Bestandskunden, die ihre Hardware nicht verändern können, aber dennoch IoT-Funktionen nutzen wollen, gibt es ein „alt kompatibles“ Pinning. Allen anderen steht ein Pin-Layout mit schneller SPI Host-Anbindung zur Verfügung. Zusätzlich bietet netIC IOT die Option einer Datenvorverarbeitung per Script-Sprache.

 

Integrierte OPC UA- und MQTT-Funktion

 

 

 

Eine zentrale Forderung von Industrie 4.0 bzw. IoT ist es, Informationen aus dem Feldgerät per IoT-Kommunikation in die Cloud zu übertragen. netIC IOT ist hier bestens aufgestellt und bereits im Kommunikationsmodul werden die Service- und Nutzdaten in Objekten arrangiert und so zu Informationen geformt Weiterhin beinhaltet das IoT-fähige netIC neben dem Real-Time-Ethernet Stack zusätzlich einen integrierten OPC UA Server und MQTT Client. Damit kann über einen parallelen TCP/IP Kanal neben der Echtzeit-Kommunikation eine OPC UA oder MQTT Verbindung mit z.B. einem Cloud-Gateway etabliert werden. Und das rückwirkungsfrei auf dem gleichen Kabel an der SPS vorbei.

 

Offen für die Cloud, aber dennoch "secure"

Durch die Anbindung an eine Cloud gewinnt auch das Thema „Security“ in der Fabrikautomation zunehmend an Bedeutung. Neben den Standard Sicherungsmechanismen der IT-Infrastruktur, müssen Anlagenplaner auch über Sicherheitskonzepte für Feldgeräte und Steuerungen nachdenken. netIC IOT ist hier schon einen Schritt weiter. Per SPI kann der Gerätehersteller einen TPM-Chip anbinden, über den das netIC zukünftig um weitere Sicherheitsmechanismen, z.B. ein „Secure Boot“, erweitert werden kann.