INNERBETRIEBLICHEN. November 2016 Dr. Alexander Noack. Fraunhofer IPMS

Transkript

1 TRACK, TRACE & SENSE IN DER INNERBETRIEBLICHEN WERTSCHÖPFUNGSKETTE November 2016 Dr. Alexander Noack

2 Agenda IPMS Wireless Microsystems Motivation Smarte RFID-Lösungen (Wenige) Grundlagen zu OPC-UA Die AutoID-Companion-Specification ifi ti und dderen Umsetzung Zusammenfassung Dr. Noack I I slide 2

3 IPMS Wireless Microsystems in a nutshell (I) Indoor Navigation Optical Data Links Smart Production RFID-Sensor-Tags Dr. Noack I I slide 3

4 IPMS Wireless Microsystems in a nutshell (II) Data -integration & -analysis M2M Communication Local shop floor control Material, worker etc. tracking Smart lots & materials Dr. Noack I I slide 4

5 Die Digitalisierung des Alltags Dr. Noack I I slide 5

6 Überblick RFID-Technologien Dr. Noack I I slide 6

7 Smarte RFID-Lösungen Temperaturüberwachung in Schaltschränken Batterieloses und drahtloses Messsystem Spezielles UHF-RFID-Sensor-ASIC in 350nm CMOS Integrierter Temperatur Sensor I²C-Interface für externe Sensoren Tag-Antenne für den Einsatz in metallischen Umgebungen optimiert Vorteile unserer Kunden: Optimierung Wartungsintervalle Verringerung des Energieverlust Schutz des Wartungspersonals Dr. Noack I I slide 7

8 Smarte RFID-Lösungen Elektronischer Betriebsstundenzähler mit drahtloser Schnittstelle Sicherheit h it gegenüber Manipulation durch elektronische Speicherung Nutzbar in metallischen Umgebungen g Quartz-genaue Zeiterfassung Programmierbare Messabstände für Zeitspeicher i Max. Zählumfang bis zu Tagen Drahtloses Auslesen der Betriebsstunden in jedem Maschinenzustand möglich Dr. Noack I I slide 8

9 Smarte RFID-Lösungen Drahtlose Erfassung von Druck in Maschinen und Anlagen mittels RFID Installation ohne zusätzliche Verkabelung Wartungsfreier Betrieb über viele Jahre Einfache und effiziente Datenerfassung via RFID Schaffung der Datenbasis für Zustandsbasierte Wartungskonzepte Optimierung der Anlagen- und Maschinensteuerung Dr. Noack I I slide 9

10 AutoID Devices Track, Trace & Sense RFID Optical Reader RTLS Dr. Noack I I slide 10

11 Und wo liegt die Herausforderung? Dr. Noack I I slide 11

12 Smarte Integration für AutoID-Lösungen Dr. Noack I I slide 12

13 OPC-UA Grundlagen OPC Unified Architecture (UA) veröffentlicht in 2008 Plattformunabhängige serviceorientierte Architektur in einem erweiterbaren Framework Ziele: Funktionale Entsprechung: alle COM OPC Classic Specs werden zu UA gemappt Plattform unabhängig: Unterstützung von µcontroller bis zur Cloud- Lösung Sicherheit: Verschlüsselung, Authentifizierung und Audits Erweiterbar: Einbindung neuer Features ohne bestehende Anwendung zu beeinflussen Umfassendes Informations-Modell: zur Definition komplexer Daten Dr. Noack I I slide 13

14 OPC-UA Grundlagen (2) Quelle: Dr. Noack I I slide 14

15 RFID meets OPC-UA AutoID Companion Specification Einheitliche, semantische Schnittstelle Einheitliche Zugriffsstandards und methoden Build-In Messaging-Funktion plus 1-n-Kommunikation Nutzung von OPC-UA Security Features Einheitliche Repräsentation von ID-Tags Generisches, herstellerunabhängiges Reader-Interface Dr. Noack I I slide 15

16 IPMS REALTIME-OPC-UA-AutoID Server Dr. Noack I I slide 16

17 IPMS ROAD-Server OPC-UA-Client Data Access Programs Events Historical Data Dr. Noack I I slide 17

18 Zusammenfassung Integrierte, passive RFID-Sensorik ermöglicht neue Entwicklung für intelligente Sensoranwendungen, Systemüberwachungslösungen und Logistikkonzepte Mittels der OPC-UA AutoID-Companion Specification lassen sich die Integrationsaufwände für RFID-Komponenten signifikant senken Der ROAD-Server integriert als Middleware-Komponente beliebige RFID- AutoID-Systeme nahtlos in OPC-UA-Infrastrukturen Dr. Noack I I slide 18

19 Kontakt Dr. Alexander Noack Group Manager Optical Sensors & Communication Fraunhofer Institute for Photonic Microsystems IPMS Maria-Reiche-Str.2, D Dresden, Germany Tel.: +49(0)351/ Dr. Noack I I slide 19