Multi-Protokoll-Umgebungen sind eine echte Herausforderung

Das Internet der Dinge ist Treiber für neue Geschäftsmodelle und deren Umsetzung. Viele Unternehmen möchten innovative Anwendungen mithilfe von Datenkommunikation realisieren; eine Vielfalt an Geräten und Protokollsprachen prägt jedoch die moderne IT-Infrastruktur: Diese Multi-Protokoll-Umgebungen stellen neue Herausforderungen für die Datenverarbeitung dar. Insys icom schuf mit der Smart IoT Plattform ein System, das Daten über verschiedene Protokolle hinweg erfassen und verarbeiten kann.

Der Autor: Wolfgang Wanner ist Leiter Marketing bei Insys Microelectronics in Regensburg

Das Internet der Dinge (IoT) ist kein Fremdwort mehr, sondern hält mittlerweile in vielen industriellen Unternehmen Einzug. Maschinen, Anlagen, Sensoren und Systeme sollen hierbei großflächig und intelligent vernetzt werden, um Daten über das Internet schnellstmöglich, jederzeit und überall verfügbar zu machen. Erst dann können sie bewertet und daraus viele interessante Aktionen abgeleitet werden. Das Hauptmerkmal dieser „neuen industriellen Welt“, auch als Industrie 4.0 bezeichnet, ist demnach die Integration und Konnektivität verschiedener Geräte (Devices), Sensoren oder Aktoren.

Steuerungen, Webcams, Mess- oder Überwachungsrelais – die Bandbreite der Feldgeräte, die den Betreibern, Herstellern und Servicedienstleistern Daten liefern, ist groß. Die Vielfalt der Geräte, die sowohl analog als auch IP-fähig sein können, ist charakteristisch für die heutige IT-Infrastruktur. Deshalb muss der Gerätevielfalt und den Anforderungen an die Konnektivität besondere Aufmerksamkeit geschenkt werden.

Herausforderung: Protokollsprachen

Ein Gerät oder mehrere ähnliche Geräte vom selben Hersteller zu verbinden ist einfach. Aber viele Geräte oder viele verschiedenartige Geräte zu verbinden, ist eine andere Geschichte. Das größte Problem dabei ist, dass die unterschiedlichen Geräte oftmals über verschiedene Protokollsprachen kommunizieren. Gängige Protokollsprachen sind zum Beispiel:

Ethernet/IP
Profibus
Profinet
KNX
Siemens S7
Siemens LOGO
BACnet
CANopen
Modbus TCP/RTU

Ein Gerät mit der Protokollsprache Profibus kann sich demnach nicht mit einem Gerät mit der Protokollsprache BACnet austauschen. Durch das Zusammentreffen von Geräten mit verschiedenen Protokollen entstehen sogenannte Multi-Protokoll-Umgebungen, die den Datentransfer erschweren. Die Herausforderung für Entwickler von IoT-Plattformen ist es daher, mit der Vielzahl von Protokollsprachen, die im professionellen Umfeld existieren, umzugehen und die Transferschwierigkeiten zu umgehen. Dies ist besonders im Rahmen des industriellen Internets der Dinge bedeutend.

Lösung durch Smart IoT Plattform

Zwar erkennt man die Bemühungen der industriellen Welt, eine Standardisierung von Industrie 4.0 zu erreichen; wie mit dem Referenzarchitekturmodell RAMI 4.0. Eine Standardisierung liegt jedoch noch in weiter Ferne. Wie können die verschiedensten Protokolle von Plattformen des industriellen Internets der Dinge trotzdem verarbeitet werden? Eine mögliche Lösung hat Insys icom als Anbieter professioneller Datenkommunikationslösungen im Zuge der Entwicklung seiner Smart IoT Plattform gefunden. Sie beinhaltet als hoch vorintegriertes Ende-zu-Ende-Ecosystem alle notwendigen Elemente, um schnell und einfach Daten aus verteilten Anwendungen zu gewinnen, zu verarbeiten und bereitzustellen. Dazu sprechen die professionellen Router von Insys icom, die sogenannten Smart Devices, selbst einige gängige Protokollsprachen wie LOGO!, S7, MQTT oder Modbus TCP/RTU. Zur Übermittlung von Daten unter anderem an kundenindividuelle Infrastrukturen wie Clouds, ERP- oder Scada-Systeme stehen unter anderem mit http, Mail und SMS sogenannte Destination Connectors bereit.

Application Connector als Dolmetscher

Dennoch sprechen Feldgeräte der Insys-Kunden, die mit den Smart Devices verbunden werden, manchmal eine für den Router unbekannte Protokollsprache. Dann kommt ein Dolmetscher zwischen Kundengerät und Industrierouter zum Einsatz: Der Application Connector, wie er von Insys icom genannt wird, wandelt das Protokoll in ein für den Router verständliches Protokoll. Je nach Kundenanwendung wird ein passender Connector zusammengestellt, der eine Kombination aus Software und Hardware sein kann. Dabei wird oftmals auf das Know-How von Partnern zurückgegriffen. So kombiniert auch Insys icom seine Kommunikationslösungen mit dem Wissen und den Technologien seiner Partner. Viele Protokolle wurden bereits in Projekten implementiert: Zum Beispiel kann das modulare Smart Device der Routerserie MRX theoretisch jede Protokoll-Technologie über eine steckbare Karte realisieren. Folglich können verschiedene analoge und IP-fähige Geräte und I/O-Peripherien mit vielen unterschiedlichen Protokollen einfach, schnell und vor allem flexibel angebunden werden.

Flexibilität in der Multi-Protokoll-Umgebung

Da Ideen in immer kürzeren Zeiträumen in Umsatz verwandelt werden müssen, hat die technische Umsetzung der Industrie 4.0 eine besondere Bedeutung. Wie sich zeigt, machen Multi-Protokoll-Umgebungen, die im Zuge von M2M- bzw. IoT-Anwendungen vorzufinden sind, Komplettlösungen notwendig, die sich an die individuellen Anforderungen der Anwender anpassen. Hoch integrierte Ende-zu-Ende-Ecosysteme, wie die Insys Smart IoT Plattform, ermöglichen aufgrund ihrer Anpassungsfähigkeit und Flexibilität eine Realisierung von Anwendungen über verschiedene Protokolle hinweg. Solche Lösungen werden im Zeitalter des industriellen Internets der Dinge, und solange es keinen einheitlichen Standard gibt, immer wichtiger für die Schnittmenge von Menschen, Daten und intelligenten Maschinen. ge