Dreh- und Angelpunkt unseres IIoT-Demonstrators ist ein sogenannter Sensorknoten, der von unserem Textil vernetzt-Partner Hahn-Schickard bereitgestellt wird. Dieser Sensorknoten kann ganz einfach ausgepackt und aufgestellt werden. Um den Sensorknoten zum Laufen zu bringen, müssen lediglich die erforderlichen Zugangsdaten eingetragen werden. Dies erfolgt ganz einfach innerhalb der offenen und webbasierten Programmier-Oberfläche NodeRed, mit der alle Datenflüsse auf dem Sensorknoten modelliert wurden.

Der Sensorknoten misst an der Maschine mit zwei Sensoren und ermittelt dabei drei Umweltmesswerte: Temperatur, Luftdruck und Luftfeuchte. Diese Daten können später um weitere Messwerte an der Strickmaschine erweitert werden. Dazu braucht es jedoch ein Produktplanungssystem, das bei unserem Demonstrator vom Maschinenbauer bereitgestellt wird.

Um die erfassten Werte von mehreren Standorten an einem zentralen Ort zu speichern und auslesbar zu machen, kommt MQTT zum Einsatz. MQTT ist ein Nachrichtenprotokoll, das hauptsächlich für die Machine-to-Machine-Kommunikation (M2M) eingesetzt wird. Ein MQTT-Broker sammelt alle eingehenden Protokolle auf einem Server oder in der Cloud. Der Broker vermittelt die Protokolldaten entweder zwischen mehreren Maschinen oder zwischen Maschinen und Menschen. Damit die Daten auf dem gewünschten Ziel (Server oder Cloud) gespeichert werden können, sind in der von außen geschützten IT-Umgebung, z. B. bei unserem Partner Deutsche Institute für Textil- und Faserforschung (DITF), natürlich noch Freigaben in der Firewall notwendig. Da die Anzahl der verfügbaren Netzwerkdosen in der Strickerei der DITF begrenzt ist, benötigen die Textil vernetzt-Kollegen zusätzlich einen sogenannten Switch. Dieser ist vor allem deshalb wichtig, weil zukünftig an der Strickmaschine noch weitere Daten abgerufen werden sollen. Alternativ könnte der Sensorknoten im WLAN betrieben werden. Das WLAN müsste jedoch mit ausreichender Signalstärke zur Verfügung gestellt und Störeinflüsse durch die Strickmaschinen ausgeschlossen werden. Dies ist bei unserem Demonstrator äußerst schwierig.

Eine Herausforderung ist die Speicherung der Daten. Da die DITF die Daten zugleich in einer anderen cloudbasierten Datenbank sowie in der eigenen IIoT-Serverinfrastruktur speichern, wird zusätzlich ein weiterer Datenfluss in NodeRed modelliert, um sie in beiden Systemen verfügbar zu haben.

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