Tablet und Smartphone für die industrielle Sensorik nutzen

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Pepperl+Fuchs SE

Adapter und App als Brücke

Zur Überbrückung der „digitalen Lücke“ zwischen Sensoren und mobilen Endgeräten hat Pepperl+Fuchs das System Smart-Bridge entwickelt. Es besteht aus einem Drahtlos-Adapter und einer App für mobile Endgeräte. Der Adapter ist in IP67 ausgeführt und mit den in der Sensorik üblichen M12-Steckern ausgerüstet. Damit wird er in die Sensor-Zuleitung eingeschleift und auch mit Energie versorgt. Der Adapter baut eine IO-Link-Kommunikation zum Sensor auf und liest darüber Messwerte, Identifikations-Daten, Einstell-Parameter u.v.m. aus dem Sensor aus. Diese Daten werden den Mobilgeräten über Bluetooth 4.0 drahtlos zur Verfügung gestellt.

Bei der Auswahl der Drahtlos-Technologie wurde Bluetooth aus zwei Gründen einem WLAN-Netzwerk vorgezogen. Einerseits wird bei Bluetooth eine reine Punkt-zu-Punkt-Verbindung aufgebaut, der Sensor wird dabei nicht Teil eines schwer zu überschauenden Netzwerkes mit Gefahrenpotenzial. Andererseits bleibt beim Aufbau einer Bluetooth-Verbindung zum Sensor der WLAN-Adapter des Mobilgerätes frei und kann z. B. parallel für eine Netzwerk- oder auch Internet-Verbindung genutzt werden. Es können dann alle dort erreichbaren Server oder Dienste genutzt werden.

Zum Speichern von Sensor-Konfigurationen oder zur Langzeit-Datenaufzeichnung ist der Smart-Bridge-Adapter mit einer wechselbaren µSD-Karte ausgerüstet, auf welche über einen USB-Anschluss zugegriffen werden kann. Parallel wird bei Pepperl+Fuchs daran gearbeitet, in geeignete Sensoren die Bluetooth-Funktionalität zu integrieren, so dass auf diese Geräte direkt mit Mobilgeräten zugegriffen werden kann ohne dass ein Adapter benötigt wird.

App macht Mobilgeräte zu komfortablen Werkzeugen

Die Smart-Bridge-App steht für Smartphones oder Tablets mit iOS- oder Android-Betriebssystem zur Verfügung. Damit können Verbindungen zu mit Drahtlos-Adaptern ausgerüsteten Sensoren aufgebaut werden. Die App listet beim Start auf einem „Connect-Screen“ alle im Empfangsbereich befindlichen Sensoren auf, einer davon kann zum Verbindungsaufbau ausgewählt werden. Nach Auswahl eines Sensors und erfolgreicher Authentisierung des Benutzers werden für diesen Typ spezifische Seiten angezeigt, auf denen Parameter und Messwerte dargestellt sind. Es kann zwischen einer hierarchisch geordneten, textbasierten Auflistung aller Sensordaten („Expert View“) und einer mit grafischen Elementen aufbereiteten Darstellung umgeschaltet werden, in welcher z. B. Sensor-Messwerte oder Schaltzustände mit einem Blick erfasst werden können.

Der Aufbau dieser Seiten wird über Descriptor-Dateien gesteuert, die für jeden Sensortyp auf dem Mobilgerät vorliegen müssen. Für diese Dateien ist in der App eine Update-Funktion vorgesehen, mit welcher solche Descriptoren nachgeladen werden können. Damit wird die Unterstützung von zukünftigen Sensortypen sichergestellt ohne dass die App selbst verändert werden muss. Die Authentisierung beim Verbindungsaufbau überprüft Passwörter, die in Adapter und Mobilgerät gespeichert sind. Die Übertragung des Passwortes erfolgt dabei nach einem SHA2-basierten Challenge-Response-Verfahren, um das Passwort zu schützen und unbefugte Zugriffe auf die Sensoren unterbunden werden. (jv)

* Dipl.-Ing. Benedikt Rauscher, Entwicklungsgruppenleiter IVC, Geschäftsbereich Fabrikautomation bei Pepperl+Fuchs

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