Geräte, die ohne den Menschen miteinander kommunizieren und sich gegenseitig steuern: Das Internet der Dinge soll es möglich machen. Welche Rolle es in der Industrie spielen wird, welche Vorteile es bringt und was es mit den Hochleistungs-IPCs von Pyramid zu tun hat, das erfahren Sie auf diesen Seiten.

Das Internet verbindet Maschinen, Automaten oder Fahrzeuge auf der ganzen Welt miteinander, unzählige Endgeräte kommunizieren miteinander oder mit gigantischen Rechenzentren. Ohne menschliches Zutun reden sie automatisch direkt von Maschine zu Maschine (M2M). Das sogenannte Internet der Dinge (Internet of Things, IoT) sorgt für mehr Effizienz bei Arbeitsabläufen und Steigerung der Produktivität. Analysten sind sich einig, dass die Zukunft des Internets der Dinge gerade erst begonnen hat - und prognostizieren einen boomenden Markt. Diesen Trend macht sich auch die Industrie zu nutze. In vielen Branchen werden neben der Automation nun auch verstärkt Industrieanlagen vernetzt - mit erheblichen Vorteilen.

Laut einer Studie des McKinsey Global Institutes ist die Zahl der über das Internet vernetzten Maschinen in den letzten fünf Jahren um 300 Prozent gestiegen. Dieses starke Wachstum geht laut Gartner weiter: 2020 sollen bis zu 50 Milliarden Geräte beziehungsweise Produkte aus allen erdenklichen Lebensbereichen über das Internet verbunden sein. Die Digitalisierung durch das Internet der Dinge liefert Gartner zufolge im Jahr 2020 einen Mehrwert von 1,9 Billionen US-Dollar für Branchen wie Gesundheitswesen, Handel und Logistik. Auch die ITK-Branche wird vom Internet der Dinge profitieren und daraus 2020 einen jährlichen Umsatz von mehr als 309 Milliarden US-Dollar generieren.

Industrielle Bildverarbeitung und IoT

Eines der Einsatzgebiete des Internets der Dinge ist die Bildverarbeitung. Zu den beutenden Bereichen zählen unter anderem die Medizin- oder Verkehrstechnik sowie der Maschinenbau. Auch in der industriellen Produktion spielt Bildverarbeitung eine zentrale Rolle. Sie kommt bei der Steuerung und Kontrolle von automatisierten Prozessen zum Einsatz und sorgt für eine optimale Auslastung der Maschinen sowie für permanente Qualitätskontrolle. Die Auswertung der Kameradaten in Echtzeit und die Steuerung der Maschinen erfordert leistungsstarke und energieeffiziente Lösungen - insbesondere bei den dabei eingesetzten Industrie-PCs, die dafür sorgen große Bilddaten zu transferieren, zu speichern und zu verarbeiten.

IPCs in Verbindung mit leistungsfähiger Hard- und Software sowie neue Technologien erweitern dabei die Anwendungsfelder für die industrielle und nichtindustrielle Bildverarbeitung kontinuierlich. Dabei entstehen enorme Datenmengen (Big Data), die analysiert und ausgewertet werden müssen. Hierfür sind im Hintergrund ebenso leistungsfähige Rechner notwendig wie für die Echtzeit-Auswertung der Bilddaten, etwa bei der Qualitätskontrolle. Die Freiburger Pyramid Computer bietet mit seinen Machine Vision-Systemen der CamCube-Produktfamilie mit seinen State-of-the-Art Komponenten eine perfekte Lösung für diese Anwendungen. Der Lösungsansatz Custom of the shelf (COTS) ermöglicht dabei eine kundenspezifische Konfiguration, die exakt auf die Kundenapplikation ausgelegt ist.

CamCube 4.0 für IoT-Anwendungen

CamCubes von Pyramid sind kompakte Industrie PCs, die speziell für die sogenannte Machine Vision und die Massenverarbeitung Bilddaten aus digitalen Kameras entwickelt worden sind. Sie arbeiten zuverlässig und leistungsstark auch in rauen Umgebungen, unterstützen Fernwartung und sind auf kundenindividuelle Erweiterungen und Konfigurationen ausgerichtet. CamCube 4.0 ist besonders für Multi-Kamera-Anwendungen, wie zum Beispiel bei der Kontrolle von Lebensmitteln und Verpackungen oder in anderen Bereichen der Automatisierung, Qualitätssicherung und Sicherheitstechnik, geeignet und somit für den IoT-Einsatz bestens gerüstet. Die Systemlösung verfügt On-Board über zahlreiche Schnittstellen, wie 4 x USB3.0, 2 x USB2.0, 2 x RS232, 2 x GigE LAN, einmal DVI und einmal HDMI für anspruchsvolle Aufgaben in der industriellen Bildverarbeitung.

CamCube 4.0 basiert auf der neuesten Intel Multicore-Prozessortechnologie der vierten Core-i-Generation (Codename Haswell). Damit ist dieser Imaging PC besonders gut geeignet, rechenintensive Aufgaben im Bereich des maschinellen Sehens und der Videoüberwachung zuverlässig und schnell zu erledigen. Die Systemlösung verfügt über drei PCI Express (PCIe)-Slots und kann mit unterschiedlichen Erweiterungskarten, wie zum Beispiel mehrfach USB3.0 (zwölfmal), GigE PoE (achtmal), Firewire oder Camerlink (HS), CoaXPress oder Framegrabbern bestückt werden. CamCube 4.0 ist in unterschiedlich ausgestatteten Varianten - als AC- und DC-Version - erhältlich und verfügt über zwei Hot-Swap-Laufwerke für den Einsatz von 2,5 Zoll SSDs oder HDDs. Das System wird nach DIN EN ISO 9001 in Deutschland hergestellt und ist kompatibel zu den gängigen Betriebssystemen Windows 7, Windows 7 Embedded, Windows XP, Windows XP Embedded und Standard Linux. Pyramids „Made in Germany" ermöglicht auch bei individuellen Systemen sehr kurze Produkteinführungszeiten (Time-2-Market) und garantiert so seinen Kunden klare Wettbewerbsvorteile. Dabei können auch individuelle Gestaltungs- und Designvorgaben des Kunden (Kunden Corporate Identity) berücksichtigt und realisiert werden. Auf Wunsch sind die Systeme auch mit Blendendruck und individueller Beschriftung erhältlich.

IoT-Einsatzbeispiel

Im Bereich der Produktion bringt IoT ebenfalls Vorteile. Predictive Maintenance (vorausschauenden Wartung) überwacht mit Hilfe von Sensoren Produktionsprozesse. So werden alle wichtigen und aktuellen Produktionsdaten kontinuierlich erfasst, dokumentiert und analysiert. Dadurch werden notwendige Wartungsarbeiten bzw. Fehler frühzeitig, außerhalb der Wartungsintervalle, erkannt. Somit können Stillstandzeiten vermieden werden.

IoT erobert weitere Einsatzgebiete

Durch die ständige Erhöhung der Rechenleistung wird die rasante Entwicklung des Internets der Dinge kontinuierlich weitergehen. Das Internet der Dinge ist aber nicht nur auf die Industrie beschränkt. Vielmehr nimmt es in allen erdenklichen Lebensbereichen zunehmend mehr Raum ein. Wir sehen dies zum Beispiel auch heute schon im „Smart Home", in dem automatisch Licht und Heizung ausgehen, wenn niemand im Raum ist. Auch im Auto („Connected Car"), im Medizin-(„Digital Health") und im Energiebereich („Smart Grid") setzen Ingenieure zunehmend auf intelligente Technologien. Mit den „Wearables" tragen wir das Internet mittlerweile sogar am Handgelenk. Prozessoren und Sensoren können sprichwörtlich überall zum Einsatz kommen - je kleiner, effizienter und günstiger sie werden, umso vielfältiger werden die Einsatzbereiche.