Lösungen für Smartes industrielles IoT

Eine der vielversprechendsten Anwendungen der IoT-Technologie für die herausfordernden Bedürfnisse des Bausektors ist der Einsatz von On-Board-Units (OBUs) in Baumaschinen. Mit diesen speziell entwickelten und robusten OBUs lassen sich Tracking, Datenerfassung und -verarbeitung automatisieren und optimieren. Eine OBU ist ein kleines, batteriebetriebenes Gerät, das entweder in vorhandene Baumaschinen eingebaut oder in neue Geräte installiert werden kann. Das Produkt ist so konzipiert, dass es über eine standardisierte Schnittstelle die Daten des Geräts erfasst und in die Cloud überträgt. Einer der größten Vorteile der OBUs in Baumaschinen ist die Möglichkeit, die Datenübertragung zu automatisieren, wodurch der Zeit- und Arbeitsaufwand für die Erfassung und Analyse von Maschinendaten erheblich reduziert werden kann.

Dies kann die Gesamteffizienz der Maschine verbessern, Ausfallzeiten reduzieren und die Sicherheit erhöhen. So kann eine On-Board-Unit beispielsweise den Kraftstoffverbrauch eines Baufahrzeugs erfassen und das Wartungspersonal automatisch informieren, sobald das Fahrzeug nachgetankt werden muss. OBUs für Baugeräte verfügen in der Regel über ein robustes, wasserdichtes Design, das den anspruchsvollen Außenbedingungen standhält. Diese haben meist die Schutzklasse IP67, sodass sie bis zu 30 Minuten lang in Wasser bis zu einer Tiefe von einem Meter unbeschädigt überstehen können. Damit sind sie ideal für den Einsatz in nassen Umgebungen und für die Hochdruckreinigung geeignet. Bei Baumaschinen müssen diese nicht nur wasserdicht sein, sondern auch so konzipiert, dass sie extremen Temperaturen und Vibrationen standhalten.

Sie haben in der Regel einen Betriebstemperaturbereich von -40 °C bis +85 °C und sind resistent gegen starke Vibrationen und Stöße.
Um die Fernverfolgung von Baumaschinen zu ermöglichen, enthalten OBUs häufig ein GPS/GNSS-Modul zur Standortverfolgung und einen Beschleunigungsmesser zur Bewegungserkennung. So können Bauunternehmen den Standort und die Bewegung sowie den Zustand ihrer Ausrüstung in Echtzeit überwachen, wodurch die Sicherheit erhöht, und das Diebstahlrisiko verringert wird. Die Schmalband-IoT-Technologie (NB-IoT) ist mittlerweile die bevorzugte Lösung für den Fernzugriff auf diese IoT-Geräte in extremen Umgebungsbedingungen. Sie ermöglicht die Übertragung von Daten über große Entfernungen bei minimalem Stromverbrauch, sodass die Geräte mehrere Jahre lang in Betrieb bleiben können.

Die Integration von IoT-Technologie in Baumaschinen bietet eine durchdachte Lösung zur automatisierten Datenerfassung und zur Steigerung der Effizienz von Maschinen in der Bauindustrie. Dank umfangreicher Erfahrungen in der Implementierung von Softwareprotokollen (Atlantik Services) und der Optimierung von HF-Antennen-Anpassungen und Sensorik (Antenova/AKM) ermöglichen die ODM-Lösungen eine optimierte Time-to-Market-Strategie. Mit ihrem robusten Design, ihrer Wasserdichtigkeit und ihrer weitreichenden Konnektivität sind diese On-Board-Units gut geeignet, um die Anforderungen der Bauindustrie zu erfüllen und deren digitale Transformation zu unterstützen.

 

Trotz dieser Unterschiede fokussieren sich die Messgerätehersteller auf eine begrenzte Anzahl von Verbindungsoptionen, wobei NB-IoT und LTE-M den Markt für mobile Messgeräte anführen. Entscheidungen über Konnektivität basieren zunehmend auf Kosten, Sicherheit, Abdeckung, Stromverbrauch und potenziellem Übertragungsvolumen der Verbindung. Jeder dieser Aspekte kann über den Erfolg oder Misserfolg von Rollouts entscheiden und muss daher sorgfältig abgewogen werden, um die optimale Lösung zu finden.
Im Hinblick auf die Netzabdeckung ist eine nahezu flächendeckende Versorgung erforderlich, die auch Zähler an schwer zugänglichen Stellen wie unterirdischen Kellern oder Technikräumen großer Gebäude erreicht. Um dies landesweit zu gewährleisten, ist unter Umständen mehr als nur eine Verbindungslösung erforderlich, weshalb mehrere Versionen von Messgeräten benötigt werden könnten. Dies ist zwar suboptimal, aber notwendig, um eine vollständige Abdeckung zu erreichen.

Eine weitere Einschränkung ist die Batterielaufzeit. Mit einer Nutzungsdauer von zwei oder mehr Jahrzehnten brauchen die Versorgungsunternehmen energieeffiziente Messgeräte. Ein Batteriewechsel könnte die Rentabilität eines Versorgungsunternehmens beeinträchtigen. Daher sind Lösungen mit geringem Stromverbrauch, die dennoch die von den Unternehmen und ihren Partnern benötigten Daten übertragen können, sehr interessant. Vor Release 13 der 3GPP*, als es noch keine PSM- und eDRX-Funktionen für Cat-1 und höhere Klassifizierungen gab, waren Installationen mit einer Lebensdauer von 10 bis 15 Jahren.
_{*Das 3rd Generation Partnership Project (3GPP) ist eine weltweite Zusammenarbeit von Standardisierungsgremien für die Normung im Bereich der mobilen Kommunikation.}