Der Sensor – Herzstück des „Internet of Things“

Internet of Things?

Wie bereits im Blogeintrag „Industrie 4.0 in der Automatisierungstechnik“ erwähnt, versteht man unter dem Begriff „Internet der Dinge“ (Internet of Things, IoT) die Verknüpfung von physischen Objekten (z.B. Elektronik, Messgeräten, Vakuumtechnik u.a.) mit einer virtuellen IT-Struktur.

Sensoren - Mittelpunkt von IoT Lösungen

Um die IoT Technologie zu nutzen sind Sensoren unabdingbar, da mit diesen Sensoren Zustände erfasst und Aktionen ausgeführt werden. Mit Hilfe dieser Fähigkeiten können beispielsweise bereits diverse Haushaltsgeräte mit dem Smartphone ferngesteuert werden (z.B. Lichtsteuerung, Rollladensteuerung u.ä.). Dabei reden wir von Smart Home. Und wenn sich Unternehmen mit automatisierten und vom Menschen unabhängigen Prozessen organisieren, dann spricht man von Industrie 4.0.
Der Sensor ist während des gesamten IoT-Prozesses der wichtige Datenlieferant und somit der Mittelpunkt dieser Struktur. Bevor die erfassten Daten auf vernetzten Rechnern oder in der Cloud gespeichert und analysiert werden können, werden Sensoren an einem Bauteil angebracht und mit lokalen oder globalen Kommunikationsnetzen verbunden.

Datenübertragung

Die Sensoren befinden sich dabei oft in Gebäuden oder an entlegenen Orten. Deshalb wird oft ein Funknetz mit hoher Abdeckung benötigt, das eine große Zahl von Teilnehmern gleichzeitig bedienen kann. Dabei sind vor allem folgende Anforderungen zu nennen:

  • Einfache Installation (Plug and Play)
  • Verschlüsselte Übertragung
  • Geringe Latenzzeiten
  • Genaue Lokalisierung der Geräte
  • Hohe Batterielaufzeiten
  • Nutzung von wenig Bandbreite und niedriger Datenraten bei hoher Reichweite

 

Zu den bevorzugt eingesetzten Funktechniken gehören dabei WLAN, Bluetooth, RFID und GSM/GPRS.

Anwendungsmöglichkeiten

Die Anwendungsmöglichkeiten für IoT sind genau so breit gefächert wie die Vielfalt der Sensoren. So ist es beispielsweise möglich Flutwarnsysteme mit Hilfe von IoT-Lösungen einzurichten. Dabei können beispielsweise mit Hilfe von Pegelsonden oder Drucktransmittern zuverlässige Wasserstände und Druckdaten per Funknetz an verantwortliche Stellen (z.B. Katastrophenschutz) weitergeleitet werden oder vorinstallierte Schwingtore automatisch geschlossen werden.

Ein weiteres Anwendungsbeispiel findet sich in der Chemie. Um beispielsweise einen normgerechten Transport von Chemiefässern gewährleisten zu können und explosionsgefährdete Chemikalien zu überwachen, bieten Füllstandssensoren, Drucktransmitter und Temperatursensoren die Möglichkeit einer permanenten Kontrolle des Füllstandes und des Innendruckes des Fasses sowie der Temperatur der Chemikalien. Eine Fernübertragungseinheit übermittelt diese Daten anschließend an eine Cloud oder vernetzte Computer und meldet eventuelle Grenzüberschreitungen.

Neben Chemikalien lassen sich die Füllstände von Brennstoffen wie Heizöl, Diesel und Benzin ideal mit Hilfe von IoT Lösungen verwalten. So wird an der untersten Stelle des Tanks der Druck bzw. Ölstand gemessen und der Inhalt in Liter berechnet. Diese Daten werden an eine entsprechende Software weitergeleitet, die neben Füllstand, Verbrauchs- und Bestellhistorie zusätzlich auch die aktuellen Ölpreise abruft und analysiert. Damit ist es beispielsweise für die Tanktstelle möglich Rücklagen anzulegen, wenn der Ölpreis niedrig oder der Tankwagen gerade in der Nähe ist.

Die Anwendungsmöglichkeiten von Internet of Things Lösungen sind unzählig und werden in naher Zukunft viele Prozesse in diversen Privatanwender- sowie Unternehmensbereichen automatisieren.

Sensoren aller Art wie beispielsweise Füllstandssensoren, Druckschalter und Temperatursensoren finden Sie auch in unserem Online Shop.

 

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