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Automatisierung & Steuerungen

Steuerelektronik mit Raspberry Pi
Steuerelektronik mit Raspberry Pi

Leistungsstark, kompakt und vielseitig

Asset Tracking Indoor StaterKit
Real-Time-Locating-System

Asset Tracking (RTLS)

 
Leistungsstark, kompakt und vielseitig

Präzise Temperaturregelung und Energieoptimierung

Der Raspberry Pi zeichnet sich durch seine geringe Größe, den niedrigen Preis und den geringen Stromverbrauch aus, was ihn ideal für eine breite Palette von Projekten macht. Von der Automatisierung des Smart Homes bis hin zur Entwicklung von IoT-Anwendungen ermöglicht der Raspberry Pi die Steuerung von Geräten und Systemen mit minimalem Aufwand und Kosten. Durch die Verwendung von GPIO-Pins können verschiedenste elektronische Komponenten direkt angeschlossen und gesteuert werden, was den Raspberry Pi zu einem flexiblen und leistungsstarken Werkzeug für Elektronikprojekte macht.

Ein wichtiges Merkmal des Raspberry Pi ist seine Vielseitigkeit und die Unterstützung durch eine große Community, die eine Fülle an Ressourcen und Projekten bereitstellt. Ob als Mediacenter, kleiner Heimserver oder als Plattform für das Lernen von Programmierung und Elektronik – die Einsatzmöglichkeiten sind nahezu unbegrenzt.

Entwicklung von Raspberry Pi für Basisboards

Das Raspberry Pi Compute Module 4 (CM4) vereint die leistungsstarke 64-Bit-Quadcore-CPU des Raspberry Pi 4 mit einem kleineren Formfaktor, ideal für die Integration in maßgeschneiderte Hardwareprojekte. Es unterstützt Dual-Displays bei 4K, Hardware-Videodekodierung bis zu 4Kp60, bis zu 8 GB RAM, Gigabit Ethernet, USB 2.0, und bietet optionale Wireless LAN und Bluetooth 5.0 Konnektivität sowie integrierten eMMC-Speicher bis zu 32 GB.

Raspberry Pi Modul Grafik
Herstellerunabhängige Integration: Raspberry Pi für flexible Heizsteuerungen

Präzise Temperaturregelung

Die Widerstandssteuerung nutzt die Flexibilität des Raspberry Pi, um komplexe Regelalgorithmen auszuführen und Sensordaten in Echtzeit zu verarbeiten. Kundenspezifische Entwicklungen erleichtern präzise Temperaturregelungen und ermöglichen eine effiziente Nutzung von Heizsystemen durch das direkte Anschließen und Steuern von Sensoren und Aktoren.

Kundenspezifische Entwicklung Leiterplatte

Vielseitige Konnektivität

Die herstellerunabhängige Integration wird durch die Flexibilität des Raspberry Pi unterstützt. Durch die Integration verschiedener Komponenten und Schnittstellen können Heizsteueranlagen mit einer Vielzahl von Geräten und Systemen verbunden werden, unabhängig vom Hersteller. Dies erhöht die Kompatibilität und Anpassungsfähigkeit der Heizsysteme und nutzt vorhandene Infrastrukturen effizient.

Logo Modbus und MQTT

Vereinfachte Vernetzung

Raspberry Pi bietet eine Vielzahl von Sschnittstellen, darunter Raspberry Pi mit Modbus TCP, Modbus RTU und MQTT, die eine nahtlose Integration in bestehende Netzwerke und Systeme ermöglichen. Dadurch wird sichergestellt, dass Heizsteueranlagen einfach mit anderen Geräten und Systemen kommunizieren und Daten austauschen können, was die Steuerung der Heizsysteme vereinfacht.

Präzise Temperaturregelung

Kundenspezifische Entwicklung

Kundenspezifische Entwicklungen für Raspberry Pi bieten maßgeschneiderte Lösungen für spezifische Anwendungsfälle. Ob Anpassungsentwicklungen für spezielle Sensoren oder die Integration von benutzerdefinierten Schnittstellen – es werden flexible Lösungen bereitgestellt, die genau auf die Bedürfnisse und Anforderungen der Kunden eingehen.

 
Ultraschallüberwachung

Druckluftleckagenortung in der Industrie

Jährlich entstehen erhebliche Kosten durch Druckluftleckagen, zum Beispiel an Fertigungsanlagen. Die Leckagen sorgen nicht nur für finanzielle Verluste, sondern schaden auch der Umwelt durch den höheren Energieverbauch und Verschleiß des angeschlossenen Kompressors.
Die schnelle und zuverlässige Erkennung neuer Leckagen erfordert den Einsatz eines industriellen Leckagesensors, insbesondere wenn mehrere Maschinen mit Druckluftkomponenten ausgestattet sind.
Die Implementierung von Sensoren auf Ultraschallbasis ermöglicht eine schnellere Identifikation und Beseitigung von Leckagen. Die erfassten Daten werden über WLAN an einen zentralen Server übermittelt und auf der Serverseite analysiert. Die Kosten des Sensors amortisieren sich schnell durch die Energieeinsparungen der Druckluftanlage.
Im Gegensatz zur Leckageortung mittels Ultraschallkameras oder Leckagespray erfolgt die Leckageüberwachung mit dem Sensor dauerhaft und nicht nur in festgelegten Wartungsintervallen. Somit kann schneller auf neue Leckagen und drohende Maschinenausfälle reagiert werden.

Energieeinsparung durch intelligente KI-Sensoren

Der Leckagesensor wurde speziell für den Einsatz im industriellen Umfeld entwickelt. Er überwacht neuralgische Punkte des Druckluftsystems, in Fertigungsanlagen, im Innenbereich der Fabrik und im Empfangsbereich des internen WLAN-Netzes. Vorrangig werden anfällige Bereiche wie Wartungseinheiten, Ventilinseln, Verjüngungen und Verteiler überwacht, um einen Großteil der möglichen Leckagen zu identifizieren. Die zentrale Konfiguration beim Auftraggeber ermöglicht eine effektive Administration und Leckageanzeige. Die Integration des Sensors in die Fertigungsanlagen zielt darauf ab, nicht nur Leckagen frühzeitig zu erkennen und zu beheben, sondern auch Energie zu sparen und Unterhaltskosten zu senken. Dies gilt besonders in Anlagen, die auf Druckluft angewiesen sind, wie Fabriken mit Robotikarmen.

Leckagesensor Erklärung Grafik
Leckagesensor angeschlossen

Anpassbar an Ihre Anforderungen

Vor der Auslieferung des Leckagesensors kann die WLAN-Schnittstelle so konfiguriert werden, dass sie eine Verbindung zum Kunden-WLAN-Netz der jeweiligen Liegenschaft herstellen kann. Ist der Sensor im WLAN-Netz registriert, können alle weiteren Konfigurationsarbeiten zentral über ein Dashboard durchgeführt werden.

MQTT Logo

Kommunikation mit MQTT

Nach der Installation des Geräts vor Ort erfasst es automatisch Messwerte gemäß eines vordefinierten Rhythmus und überträgt diese an den eingestellten MQTT-Server. Die Anpassung von Konfigurationen sowie Firmware-Aktualisierungen können außerdem über das Dashboard vorgenommen werden.

Leckagesensor Ansicht vorne

Effiziente Audioübertragung

Ein entscheidender Faktor bei der Implementierung des Leckagesensors ist die Dauer der Audiosamples, die lediglich 100 Millisekunden beträgt. Diese kurze Zeitspanne gewährleistet nicht nur eine schnelle und effektive Übertragung der Audiodaten, sondern hat auch den Vorteil, dass die Privatsphäre der Mitarbeitenden in der Nähe des Geräts geschützt ist. So werden Datenschutzbedenken minimiert.

Mockup IoT Portal Leckageüberwachung

Dashboard für Daten

Zusätzlich wird ein benutzerfreundliches Dashboard implementiert. Dieses dient als zentrale Anlaufstelle, auf der Betreibende sämtliche Informationen einsehen können. Durch die Integration von Echtzeitdaten können der Status der Sensoren, aktuelle Updates und relevante Informationen bezüglich erkannter Leckagen direkt auf einen Blick erfasst werden.

 
Asset Tracking (RTLS)

Indoor-Positionsbestimmung

Das Asset-Tracking-System für Indoor-Positionsbestimmung (auch Indoor Positioning oder Indoor Positionierung genannt) ermöglicht die Lokalisierung von Objekten, Fahrzeugen und Personen in Gebäuden und überall dort, wo GPS wegen des fehlenden Sichtkontaktes zu den GPS-Satelliten nicht zuverlässig funktioniert. Das System stellt zur Auswahl unterschiedliche Ortungsmethoden und -technologien und kann BLE-, RFID- oder QR-Code-basierend betrieben werden. Die zu trackenden Objekte werden mit entsprechenden Beacons, Tags oder Labels versehen und erfasst sobald sie sich in der Nähe eines Gateways befinden bzw. ein Signal an ein Gateway senden.

Asset Tracking

Das Modul "Asset Tracking" der pironex-iot.de-Plattform bietet eine Echtzeitübersicht zu allen registrierten Assets und stellt diese in der Karte, bzw. in Form einer Liste dar. Die Plattform bietet eine komfortable Suchfunktion, die alle Deviceeigenschaften einbezieht.
Die Dashboards können auf das Kundenbedürfnis angepasst werden. So können jederzeit durch verschiedene Auswertungen und Darstellungsformen der aktuelle Standort eines bestimmten Devices und/oder auftretende Änderungen nachvollzogen werden.

Linux IPC mit Display und RFID für Asset Tracking
Linux Terminal und IoT Gateway

Gateways / Anchors

Abhängig von dem Anwendungsfall und den Anforderungen vor Ort stehen zwei verschiedene Asset-Tracking-Gateways zur Verfügung. piTerminal mit einer 4,3" Anzeige ermöglicht neben dem zuverlässigen Erfassen von RFID-Tags, eine professionelle Mensch-Maschine-Interaktion und kann als Steuerungscomputer oder als klassisches Informationsterminal eingesetzt werden. Das piSmart-Gateway im Kleinformat wird per Batterie betrieben und ist standortunabhängig.

RFID Tags als Labelaufkleber, Karten und RFID-Schlüsselanhänger

Labels & Tags

Aktive BT Beacons senden in regelmäßigen Abständen Signale (Reichweite von bis zu 30 m) mit einer individuellen Kennung an die Gateways. Die erfasste Position des Objektes wird an die Cloud übertragen. Passive RFID-Tags werden durch Lesegeräte erfasst und ausgewertet. Jedes Objekt mit einem RFID-Tag wird erkannt, sobald es sich in der Nähe eines Gateways mit integriertem RFID Lesegerät befindet.

IoT Service App für das Asset Tracking

App (iOS/Android)

Die mobilen nativen Apps für Android oder iOS bilden alle Funktionen der Online-Plattform ab. Zusätzlich können die Smartphones mit der installierten App als Asset-Gateways/-Anchors im Rahmen des Real Time Locating System (RTLS) eingesetzt werden. Die Nutzung von QR-Codes ist in Verbindung mit der App möglich. Durch das Scannen des QR-Codes meldet die App die aktuelle Position des Handys an den Server.

IoT Backendportal mit funktionalem Frontend

Workflow

Die pironex-iot.de Plattform ermöglicht eine aktive Planung, Steuerung und Protokollierung arbeitsteiliger Prozesse innerhalb von RTLS (Real-Time Locating System) Projekten. Hier können alle Aufgaben erfasst und strukturiert werden, die bei der Ausführung von einzelnen Vorgängen erfüllt werden müssen. Die Nutzung von industriellen Apps im täglichen Arbeitsumfeld hat den Vorteil, das der für die Arbeiter gewohnte Einsatz der Smartphone-Technik aus dem privaten Umfeld in die industrielle Nutzung leicht fällt.