Zähler finden in einer Fülle von Applikationen Verwendung. Von der Überwachung von Energieflüssen, über die Erfassung von Lagerbeständen bis hin zur Zählung von Personen sind die Einsatzmöglichkeiten vielfältig. Viele von ihnen, wie beispielsweise Energiezähler, verrichten ihren Dienst einsam und verborgen im Keller oder an entlegenen Außenposten. Hin und wieder kommt Besuch vorbei, der den aktuellen Zählerstand abliest und die Daten manuell in ein System überträgt.
Eine automatisierte Datenübermittlung führt zu einer deutlichen Reduzierung der Aufwände. Hierdurch lässt sich eine erhebliche Senkung der Kosten erreichen. Die Möglichkeit, die Zählerstände jederzeit zu vernachlässigbaren Kosten abzurufen, eröffnet zudem eine Bandbreite neuer Geschäftsmodelle wie beispielsweise „Product-as-a-Service“. Bei diesem Modell bleibt das Produkt im Eigentum des Herstellers. Dieser trägt die volle Verantwortung für alle mit dem Betrieb des Produkts verbundenen Kosten. Als Gegenleistung dafür wird eine laufende Gebühr erhoben (vgl. Porter & Heppelmann; How Smart, Connected Products Are Transforming Competition; S. 84).
„Product-as-a-Service“ erfordert eine lückenlose Erfassung der Nutzung. Dies wird durch die automatisierte Datenübermittlung d.h. der Einbeziehung der Informationstechnologie ermöglicht. Die erbrachte Leistung kann damit exakt abgerechnet werden. Speziell wenn sich mehrere Kunden ein Produkt teilen, ist dies relevant. Als Beispiel hierfür dienen die aktuell wie Pilze aus dem Boden schießenden Anbieter im Bereich der Sharing Economy. Die Nutzung eines Produktes, wenn es benötigt wird, steht dabei über dem Wunsch nach dessen Besitz. Car-Sharing oder die gemeinsame Nutzung von teuren, selten benötigten Werkzeugen und Maschinen sind nur einige Möglichkeiten.
Tutorial Smart Stadium
Das Tutorial „Smarten Stadion“ veranschaulicht wie Sie den Stand eines herkömmlichen Zählers mit Impulsausgang mit Hilfe des von Microtronics bereitgestellten Werkzeugkastens im Web verfügbar machen. Der Zähler wird somit in einen Smarten Zähler verwandelt. Die Übermittlung, Archivierung und Verwaltung der Daten und Konfigurationen sowie das Managen der Geräte wird durch die zur Verfügung gestellte Technologieplattform erledigt. Sie können Ihren Fokus somit vollständig auf die Applikation und den für den Kunden zu erzeugenden Mehrwert legen.
Erläuterungen zum Mehrwert der Informationstechnologie und eine Beschreibung der technologischen Infrastruktur, die für die Transformation eines herkömmlichen in ein smartes Produkt (in diesem Fall ein Zähler) erforderlichen ist, finden Sie im Blog-Artikel „Vom Sensor in die Cloud – Wie jetzt?“.
Schritt für Schritt zum Smarten Zähler
Phase 1: Konfiguration einer Auswertung
Phase 2: Aktivieren zusätzlicher Funktionen des Scripts
Phase 3: Ändern des Use Case
Phase 4: Anlegen einer Messstelle unter Verwendung einer Applikations-Vorlage
Sie erfahren wie Sie ein vorab kompiliertes Applikations-Script über die Oberfläche des Cloud-Severs ins Gerät laden, erhalten einen Überblick über den grundlegenden Umgang mit Konfigurationsparametern und erlernen wie Sie unter Verwendung der Auswertungen Daten am Cloud-Server darstellen.
Für das Tutorial benötigen Sie:
Demoaufbau „Smart Stadium“
Die beiden Gabellichtschranken (OPB620) des „Smart Stadium“ stehen stellvertretend für herkömmliche Zähler mit Impulsausgang, die wir in Smarte Zähler verwandeln wollen. Beim Unterbrechen des linken Lichtschrankens wird das Betreten und beim Unterbrechen des rechten Lichtschrankens das Verlassen des Stadions simuliert. Die Lichtschranken sind wie im Schaltplan ersichtlich mit der IoT Box verbunden.
Applikationsscript „Smart Counter“
Im Zuge der Phase 1 wird das Applikationsscript „Smart Counter“ in die IoT Box geladen. Das Script addiert die einzelnen Unterbrechungen der Lichtschranken (Impulse) für den Eingang und den Ausgang des Stadions getrennt voneinander und berechnet anschließend die Differenz. Diese 3 Zählerstände werden an die Cloud übermittelt und am Dashboard dargestellt. Sowohl das Intervall für die Aufzeichnung als auch die Übertragung der Zählerstände ist konfigurierbar.
Wird die Verbindungsart „online“ gewählt, werden die Zählerstände unverzüglich nach deren Ermittlung zur Cloud übertragen. Damit ist es jederzeit möglich festzustellen wie viele Personen das Stadion betreten haben, wie viele sich aktuell darin befinden und wie viele es wieder verlassen haben. Am Ende der Veranstaltung können die Zähler mittels langem Tastendruck (>3sec.) zurückgesetzt werden und der „Smart Stadium“ Demoaufbau ist bereit für das nächste Event.
Wird eine andere Verbindungsart als „online“ gewählt, wird eine Verbindung zur Cloud entweder automatisch nach Ablauf des Übertragungsintervalls bzw. bei Empfang einer Wackup-SMS durch die IoT Box oder manuell durch kurzes (< 3sec.) Drücken der Taste ausgelöst.
Der aktuelle Betriebszustand der IoT Box wird mittels der RGB-LED signalisiert. Bei bestehender Verbindung mit der Cloud leuchtet die LED magenta. Während des Verbindungsaufbaus flackert die LED magenta. Schlug der letzte Verbindungsaufbau fehl, blinkt die LED bis zum nächsten Verbindungsaufbauversuch rot. War der letzte Verbindungsaufbau erfolgreich und wartet die IoT Box auf die nächste Kontaktaufnahme mit der Cloud, ist die LED ausgeschaltet.
Ein Script viele Möglichkeiten
Das Script bietet auch die Möglichkeit die Impulse vor dem Addieren mit einem konfigurierbaren Faktor (d.h. einer Impulswertigkeit) zu multiplizieren. Dies wird in Phase 3 genutzt. Der Use Case wird von der Zählung von Personen auf die Überwachung von Energieflüssen geändert. In diesem Szenario repräsentiert die linke Lichtschranke den Zähler für die Energie, die vom Netzbetreiber bezogen wird, die rechte Lichtschranke jenen für die Ermittlung der Energie, die die Photovoltaik-Anlage des Stadion zurück ins Netz liefert. Die berechnete Differenz gibt somit die tatsächliche aufgenommene Energie an.
Durch Konfiguration der Impulswertigkeit und Adaptierung des sogenannten Connectors lassen sich somit eine Vielzahl an Zähler-Applikationen realisieren ohne das Applikationsscript zu verändern. Sie können ohne Programmierkenntnisse sofort loslegen und anstelle der Lichtschranken den Impulsausgang einer Ihrer Zähler mit der IoT Box verbinden. So schnell wird aus Ihrem Zähler ein Smarter Zähler.
Beachten Sie dabei unbedingt die im Kapitel „Technische Daten“ des „Programmer’s Guide IoT Box“ angegebenen Spezifikationen der Universaleingänge! Zudem müssen die Impulse eine Dauer von mindestens 10ms aufweisen. Dieser Wert lässt sich durch Modifikation des Scripts ändern.
Der zuvor erwähnte Connector dient dazu der Cloud den Aufbau (das heißt die Bedeutung der einzelnen Bytes) der verwendeten Datencontainer (Datenblöcke die zwischen Gerät und Cloud synchronisiert werden) mitzuteilen. Nähere Informationen dazu finden Sie im Blog-Artikel „Vom Sensor in die Cloud – Wie jetzt?“.
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Mehr erfahren
Alles was Sie benötigen
Sowohl den Source-Code inklusive ausführlicher Beschreibung als auch sämtliche Unterlagen für den Bau des Demoaufbaus „Smart Stadium“ finden Sie kostenlos zum Downloaden.
Gesammelte Unterlagen downloaden
Bitte beachten Sie, dass es sich bei dem Applikationsscript „Smart Counter“ um ein auf die wesentlichen Kernfunktionalitäten reduziertes Demo-Beispiel handelt.
„Smart Stadium“ Workshop
Die T-Mobile Austria veranstaltete im Allianz Stadion des SK Rapids einen Workshop für Ihre Kunden. Im Zuge des Workshop wurde das Beispiel des „Smart Stadium“ gemeinsam durchgearbeitet.
„Um die Digitalisierung und das Internet-der-Dinge Realität werden zu lassen, bedarf es eines entsprechenden Ökosystems und guter Partnerschaften. Dass wir seitens T-Mobile gemeinsam mit unserem langjährigen Partner Microtronics auf dem richtigen Weg sind, zeigt uns das höchst positive Feedback aller Teilnehmer“, resümiert Matthias Fiegl, Vice President IoT & Big Data Services bei T-Mobile Austria.
