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Daten einsammeln im Umweltmonitoring

Sieger mit der Anwendung Umweltmonitoring ist mit Wolfram Kattanek, Elena Chervakova, Marco Götze, Michael Rink und Sven Engelhardt ein Team vom IMMS – Institut für Mikroelektronik- und Machatronik-Systeme aus Ilmenau. Die Wissenschaftler hatten eine Anwendung eingereicht, die MICA mit drahtlos vernetzten, outdoorfähigen Sensoren für Bodenfeuchte, Temperatur und Licht verknüpft und in das Internet der Dinge (IoT) einbindet – und damit eine Komplettlösung vom Sensor bis in die Cloud geschaffen.

„Wir hatten uns die Aufgabe gestellt, Messdaten aus der realen Umwelt in das Internet der Dinge zu bringen“, erklärt Kattanek, Project Manager Embedded Software am IMMS. Die MICA fungiert dabei als Datenlogger und IoT-Gateway und bietet eine webbasierte Schnittstelle. „Das modulare Hardware-Konzept der MICA ist uns da sehr entgegengekommen. Es hat uns ermöglicht, in kurzer Zeit eine Erweiterungs-Platine zu realisieren, mit deren Hilfe wir drahtlos die Daten von den Sensoren erfassen können.“ Eine IEEE-802.15.4-Funktransceiver-Funktionsplatine erweitert in dieser Anwendung die MICA-Plattform, was die Ankopplung der drahtlosen Sensoren ermöglicht. Genutzt hatte das Team um Kattanek auch das modulare Software-Konzept als Kern der MICA-Architektur. „Es hat uns ermöglicht, unsere Applikation ebenfalls modular aufzubauen“, so Kattanek. Konkret haben die Tüftler eine skalierbare Multi-Containerlösung mit einer auf MQTT-basierender Cloud-Integration implementiert. Das Funksensornetz ist mit der BASe-Net-Technologie von IMMS und 6LoWPAN angebunden – eine Lösung, die sonst im Monitoring von Verkehr und Smart-City-Szenarien genutzt wird.

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Condition Monitoring im Retrofit

Mit einer Anwendung zur Zustandsüberwachung (Condition Monitoring) haben sich Matthias Dresen und Philipp Hebing von der Salt and Pepper Software Solutions durchgesetzt. Das Team aus Osnabrück hatte mit MICA ein autarkes Online-System zur Überwachung von Maschinen und Anlagen umgesetzt, das bereits im Industriealltag einsatzfähig ist und als Retrofit-Lösung für die nachträgliche Installation in bereits bestehenden Anlagen genutzt werden kann.

„Für uns war das Spannende an der MICA die Funktionalität, die sie bietet“, erklärt Gewinner Matthias Dresen, Senior Software Engineer bei Salt and Pepper, der mit seinem Team im Wettbewerb gleich eine neue Produktentwicklung für die Zustandserfassung von Maschinen und Anlagen realisiert hat. „Wir haben die Möglichkeit auf Basis der MICA-Plattform die Zustände der Maschinen genau zu detektieren.“ Beschleunigungssensoren werden dabei an signifikanten Punkten der Maschine angebracht, die Messdaten der Sensoren an die MICA übertragen und dort in einer MySQL-Datenbank gespeichert. Über eine der Container-Applikationen der MICA lassen sich die Messdaten und die ausgewerteten Maschinenzustände auf HTML-Seiten visualisieren. Anwender können die Daten per Remote Access oder via Webbrowser abrufen. „Realisierbar, innovativ, kreativ und nützlich“, befand die Jury.

Aufgewertet mit Echtzeit-Fähigkeit

Das dritte Gewinner-Team kommt ebenfalls vom IMMS. Tino Hutschenreuther, Thomas Elste, Rolf Peukert, Sven Engelhardt und Marco Götze eine der zentralen Industrie-4.0.-Anforderungen in Angriff genommen. „Wir fanden die MICA ganz spannend als eingebettete Plattform und haben uns gefragt, ob man sie auch zur Echzeit-Verarbeitung von Daten einsetzen kann“, erzählt Tino Hutschenreuther, Manager System Design am IMMS in Ilmenau. Dafür sind etliche Varianten denkbar. Hutschenreuther und sein Team haben die MICA mit einem RT-Patch (Real-Time Linux) echtzeitfähig gemacht. „Es ist eine Lösung entstanden, die es ermöglicht, Prozesse strikt nacheinander abarbeiten zu lassen.“ Damit eignet sich die Anwendung für den Industrieeinsatz, wo die Daten aus vielen verteilen Sensoren immer umfangreicher werden und verlässlich und in Echtzeit verarbeitet werden müssen.

„Im Wettbewerb hat sich gezeigt, dass den Anwendungsmöglichkeiten von MICA wirklich kaum Grenzen gesetzt sind“, freut sich Regtmeier. Das sehen offenbar auch andere Gremien so. Kaum auf dem Markt hat Harting dieses Jahr bereits den internationalen Technologiepreis der Hannover Messe gewonnen – den Hermes Award. Offenbar ist die MICA nicht nur für Harting ein Gewinn.

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