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Konnektivität

Mit OPC UA ins Internet der Dinge

Im Kern steht das Internet der Dinge für digital verbundene Objekte, die Informationen untereinander und mit Cloud-Systemen austauschen. Die dafür erforderliche Konnektivität könnte der weltweit akzeptierte Standard OPC UA in die Geräte bringen.



Bild: Péter Mács/Fotolia.com

Ein Kühlschrank, der feststellt, wenn die Milch zur Neige geht und neue beim Supermarkt bestellt oder Energiesysteme im Auto, die auf Basis von Wetter, zu fahrender Distanz und Verkehrsmeldungen auf dem Weg zum Arbeitsplatz automatisch die Temperatur anpassen – diese Zukunftsszenarien zeigen das Potenzial, das das Internet der Dinge für den Alltag bietet.

Industrial Internet of Things

Auch das Internet der Dinge in der Industrie wächst, hier wird es oft Industrial Internet of Things (IIoT) genannt. Es wird als Grundstein für die Fabriken der Zukunft im Sinne einer Industrie 4.0 gehandelt. Das IIoT umfasst Sensoren, Geräte und Bedienelemente, die Teil von Industriesystemen sind und via Ethernet kommunizieren, während gleichzeitig aufkommende Datenmengen gesammelt, analysiert und als Handlungsgrundlage genutzt werden. In diesem Szenario kontrollieren alle Bestandteile den Produktionsprozess autonom und sollen so den Teil des Entscheidungsprozesses unterstützen, bei dem die Aufsicht durch Mitarbeiter notwendig ist.

Möglich wird dies durch abgesicherte Konnektivität von Menschen, Maschinen, Ausrüstung und Systemen. Das IIoT ist dabei, Prozesse in der Industrie neu zu definieren und beeinflusst damit auch Geschäftsabläufe wie Arbeitsschritte, Aufgabenfokus und Terminplanung. Auch die Wertschöpfungskette ist etwa in Bezug auf Inventur und Qualitätsfragen betroffen. Nicht zuletzt strahlt die Entwicklung auf das Arbeitsumfeld von Geschäftspartnern und Endkunden ab.

Konnektivität ins Gerät

Auf dem Weg zu umfassender Konnektivität gilt es zahlreiche Herausforderungen zu bewältigen. Der Einsatz von IIoT muss in der Regel mit einem Paradigmenwechsel im Unternehmensbetrieb einhergehen. Zudem ist die Integration bestehender Systeme in vernetzte Infrastrukturen häufig sehr aufwendig und teuer. Werden diese Schwierigkeiten allerdings überwunden, lässt sich schon auf dem Weg zur IIot-Integration die Leistung bestehender Anlagen verbessern. Eine hohe Hürde besteht darin, dass Kontroll- und Analyseelemente sowie Prozessleitsysteme üblicherweise von verschiedenen Anbietern kommen und miteinander kommunizieren müssen. Diese Konnektivität zwischen den Geräten ist zentral für IIoT-Anwendungen, denn es müssen alle automatisierten Sensoren, Controller und automatisierten Geräte miteinander kommunizieren. Das erfordert eine einheitliche Sprache zum Austausch der relevanten Daten.

Eine einheitliche Sprache

Eine Lösung dieser Herausforderung liegt für Akteure im Bereich der Steuerungsautomatisierung häufig im OPC-Standard der OPC Foundation. Er soll Interoperabilität in allen Bereichen herstellen: zwischen zwei Geräten, zwischen Gerät und Unternehmen und darüber hinaus. Der Standard wird von vielen Fachleuten als das weltweit beste Format zum offenen Datenaustausch gehandelt. Der OPC-Standard erleichtert den sicheren Zugang, das Sammeln und das Übertragen von Daten in einheitlicher Form zwischen verschiedenen Geräten, Kontrollsystemen und Anwendungen. Die neueste Variante, OPC Unified Architecture (OPC UA), wurde bereits mit Blick auf IIoT-Funktionalität entwickelt. Lösungen auf dieser Technologiebasis sind unabhängig von bestimmten Entwicklungsplattformen sowie Betriebssystemen und können dementsprechend für so gut wie jede Umgebung geschrieben werden. Dadurch sind sie adaptierbar und funktionieren auf allen Ebenen, vom Microcontroller bis hin zu virtuellen Unternehmensservern.

Die weltweite Verbreitung des Standards nimmt aufgrund seiner Leistung und Flexibilität derzeit stetig zu. Darüber hinaus wird die Lösung auch zunehmend von Händlern direkt in entsprechende Geräte integriert. Für Anwender bedeutet das, dass sie keine zusätzlichen Computer zwischen den Geräten und den datenempfangenden Systemen schalten müssen, da OPC UA eine direkte Verbindung herstellen kann. Unternehmen, die bereits Anwendungen und Treiber auf Basis des klassischen OPC verwenden, können weiterhin diese existierenden Strukturen nutzen: Softwarelösungen wie OPC UA Proxy und OPC UA Wrapper unterstützen die Kommunikation mit der stetig wachsenden Zahl von OPC UA Komponenten. Im Gesamtpaket hat der Standard das Potenzial, den Weg für eine durchgehende Kommunikation über alle Unternehmensebenen hinweg deutlich zu erleichtern.

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