Die Vorteile einer Cloud-Lösung für die Messtechnik

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Von Messsystemen, Konzentratoren und Gateways

Sensoren kanalweise und damit direkt über einen Internet-Zugang in die Cloud zu bringen, kann zwar in Sonderfällen sinnvoll sein, in der Regel bedarf jedoch eines Konzentrators. Soll beispielsweise eine Maschine überwacht werden, liegen verschiedenste Sensoren, Signale und Feldbusinformation vor, die in einem ersten Schritt konditioniert und vereinheitlicht werden müssen. Das übernimmt ein lokales Messsystem, welches sich um die Synchronisierung aller Messkanäle kümmert.

Intelligente Messsysteme können Daten vorverarbeiten, Daten reduzieren oder auch in Echtzeit auswerten. Damit lassen sich die weitergereichten Datenmengen begrenzen und nötige Prozess- und Verwaltungsinformationen lokal definieren. Eine hierarchische und schrittweise „Verdichtung“ ist sinnvoll. So übernimmt ein lokales Messsystem typischerweise die Funktion eines Integrators und Konzentrators und fungiert über seine Schnittstellen als Gateway zum Netzwerk.

Das Netzwerk, also das weltweite Internet, kann drahtgebunden über einen DSL-Anschluss oder drahtlose über WLAN oder Mobilfunk (UMTS, LTE) erreicht werden. Für das Cloud-Konzept ist das Medium nicht entscheidend. Auch die Frage der Komplexität und wie intelligent das lokale System ist und ob es autark arbeitet oder zusätzlich eine lokale Bedienung, Datenvisualisierung und Speicherung erlaubt, führt zu vielfältigen Ausprägungen von Cloud-Anwendungen.

Die tatsächlichen praktischen Hürden liegen bei Aspekten von Sicherheit, Zuverlässigkeit und Kosten. Vor allem, wenn Mobilfunk-Verbindungen genutzt werden. Die Wahl von Übertragungsprotokollen wie FTP, HTTP und MQTT sowie Verschlüsselungen wie SSL/TLS, VPN und private Mobilfunknetze sind Themen. Übertragungsverfahren müssen tolerant gegenüber Verbindungsstörungen (Funklöchern) sein und nicht zuletzt muss für eine Abschottung mit Firewall-Funktionen gesorgt sein, um Malware-Attacken abzuwehren.

Es fehlt an einem einheitlichen Standard in der Messtechnik

Die eigentliche Datenschnittstelle zur Cloud wird durch Datenbank-Funktionalität gebildet. Doch einheitliche Standards gibt es für die Messtechnik noch nicht. Die Vielfalt von Datenquellen, Datentypen, proprietären Herstellerlösungen und Formaten hat bisherigen Versuchen, eine konsequente Standardisierung zu etablieren, bisher keinen durchschlagenden Erfolg beschert. Und selbst für die von der eigentlichen Messtechnik-Anwendung bereits abstrahierten Infrastruktur-Plattformen von Cloud-Datencentern gibt es zwar aktuell eine Vielzahl von großen Anbietern, die jedoch keine einheitlichen und austauschbaren Standards verwenden.

Cloud-Konzepte sollen Daten für Auswertung und Analyse zugänglich zu machen. Diese Aufgabe wird von „Web-Services“ übernommen, also Diensten, welche die Datenbankbestände „bewirtschaften“. Das kann ein Service sein, der gezielt Anfragen stellt, Daten abruft, aufbereitet und zur Visualisierung oder Weiterverarbeitung wiederum via Internet zur Verfügung stellt. Besonders attraktiv ist das, wenn dabei Plattformunabhängige Konzepte zum Einsatz kommen.

Die Bearbeitung solcher Anfragen durch einen Web-Server und die Auslieferung im HTML-Format an einen Standard-Webbrowser zur Anzeige, macht die Informationen auf beliebigen Endgeräten, Plattformen und Betriebssystemen verfügbar – vom Windows-PC über Linux-Systeme bis zum Tablet oder Smartphone. Auch automatisiertes Post-Processing oder Trend- und Grenzwertüberwachung sowie Alarmgenerierung sind übliche Service-Szenarien. Über Programmierschnittstellen (APIs) können Anwender lokale Clients als eigene individualisierte Services realisieren und dabei ebenfalls auf die Cloud-Datenbestände zuzugreifen.

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