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1-2020

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Fachzeitschrift für Elektronik-Produktion - Fertigungstechnik, Materialien und Qualitätsmanagement

Industrielle

Industrielle Kommunikation Mit dem 0G-Netz von Sigfox in die Cloud Kosteneffiziente IIoT-Konnektivität für neue Geschäftsmodelle ermöglicht das 0G-Netz von Sigfox. Sigfox bindet an, was nicht angebunden werden konnte, weil es zu teuer war, zu viel Strom verbrauchte oder global nicht ohne Roaminggebühren einsetzbar war Autor: Aurelius Wosylus Chief Sales Officer Sigfox www.sigfox.de Alle Welt spricht derzeit vom kommenden Mobilfunkstandard 5G, seiner immensen Internet-Bandbreite und den exorbitant hohen Lizenzkosten. Exakt in die entgegengesetzte Richtung geht die Ultraschmalband-Technologie des 0G-Netzes von Sigfox und das macht diese komplementäre Technologie für rund 80 % der Milliarden prognostizierten IoT-Devices auch so interessant. Die meisten Devices können sich nämlich keine bandbreitenstarke IoT-Anbindung leisten – sei es aus Kosten- oder auch aus Energiespargründen. Auch für Halbleiter- und PCB-Lieferanten Derzeit stark nachgefragt wird Sigfox beispielsweise in Logistikprozessen für modernes Echtzeit- Tracking von Lieferungen durch Versender – also auch für Halbleiter- und PCB-Lieferanten. Das Sigfox-Netz, das sich derzeit extensiv in der Transportlogistikbranche für die Echtzeitortung und Übertragung der Zustandsdaten von Ladungsträgern, Paletten und Gebinden verbreitet und bis zum Erreichen eines Geofencing- Bereichs bei der automatischen Warenannahme reicht, um automatische Warenannahmen mit Blockchaineintrag und anschließender Rechnungsstellungen bei Lieferungen ermöglichen zu können, wird dank zunehmender Netzverdichtung nun auch in den Fabriken an Bedeutung gewinnen. Was sind aber die wichtigsten Anwendungsfelder dieses Netzes in der Elektronikproduktion? Zum einen sind es auch hier das Warenflüsse für die man keine Reader mehr aufstellen will sowie auch Vendor Managed Inventory Strategien und Kanban. Zum anderen sind es aber auch Predictive Maintenance Konzepte und neue Geschäftsmodelle. Nicht alle Unternehmen benötigen für ihre IoT- und Industrie 4.0-Konzepte nämlich das Leistungs- und Energiebudget teurer 3G/4G/5G- Funktechnologien. Hier setzt das global und ganz ohne Roamingkosten verfügbare, sich kontinuierlich weiter entwickelte 0G-Netz von Sigfox an: Im Unterschied zu den bekannten Mobilfunkstandards, die für zunehmend hohen Datendurchsatz konzipiert wurden, ist Sigfox für IoT-Devices ausgelegt, die täglich nur bis zu 140 Nachrichten a 12 Byte in Richtung Cloud übertragen sollen und 4 Rückantworten für Stellbefehle, Parametrierungen, Inbetriebnahmen und Funktionsfreischaltungen empfangen. Das – zusammen mit der handshakelosen Übertragung der Daten an die Basisstationen – macht die Nutzung des Netzes nicht nur sehr kostengünstig, sondern auch äußerst energieeffizient. Attraktive Kostensenkungsfaktoren Batteriebetriebene Sigfox-Devices können nicht nur über Tage und Wochen, sondern über Jahre hinweg wartungsfrei betrieben werden. Weitere Kostensenkungsfaktoren gegenüber den 3G/4G/5G- Netzen sind die geringen Funkmodulkosten von rund 2 Euro, der Entfall von SIM-Karten, was den administrativen Aufwand beim Device- Management reduziert, sowie auch die Nutzung der weltweit lizenzfreien Funkbänder zwischen 862 und 928 MHz, für die weder der Netzbetreiber noch Lösungsanbieter und Anwender bezahlen müssen. Klassische Mobilfunknetzbetreiber müssen hingegen die Kosten ihrer Lizenzen auf den Anwender umlegen. Benötigt wird deren höhere Bandbreite jedoch vielfach nicht. Mit 12 Byte kann man nämlich 256 12 unterschiedliche Werte darstellen. Das sind 79 Quadrilliarden unterschiedliche Zustände. Zur Verdeutlichung: Eine Quadrilliarde ist eine Zahl mit 27 Nullen – vor dem Komma. Mit dieser enormen Informationsvielfalt sollte sich wirklich jeder Systemzustand hinreichend präzise beschreiben lassen. Selbst Durch die Sigfox Access Station Micro können Standorte, bei denen das Sigfox Netz noch nicht verfügbar ist, dennoch eigene Netzabdeckung erhalten 18 1/2020

Industrielle Kommunikation komplexe globale GPS-Koordinaten brauchen nur rund 6 Byte, sodass man die überwachten Gegenstände bei Bedarf auch noch real anhand ihrer Geodaten anstelle offline über Seriennummer und Lieferortlisten lokalisieren kann. Kleine Daten – großer Nutzen 1/2020 Für die IoT-Anbindung von Sensoren brauchen Betreiber und OEM weder ein 3G/4G/5G-Netz noch brauchen sie eine eigene Infrastruktur. Das 0G-Netz von Sigfox hat in Deutschland zudem bereits 85 % Netzabdeckung in der Fläche Schnell lässt sich errechnen, wie groß der Nutzen für das Erfassen und Übertragen von Statusinformationen und allgemeinen Betriebsdaten bis hin zu Alarm- oder Fehlermeldungen bei vergleichsweise niedrigen Kosten für das Management von Maschinen und Anlagen ist. Zudem lassen sich Fabriken auch mit kleinem Budget zügig digitalisieren. So werden beispielsweise weder Strom- noch Datenkabel für batteriebetriebene Sensoren benötigt. Selbst bei kleinen Datenmengen sind die Möglichkeiten mannigfaltig: Maschinen- und Anlagenmonitoring für vorausschauende Wartungskonzepte mit adaptiver Sensorik ist nur ein Beispiel für den Einsatz des Sigfox-Netzes in der Elektronikproduktion. Eingebettete Lösungen mit integriertem Monitoringkanal via Sigfox werden folgen. OEM im Maschinen- und Anlagenbau können durch die kostengüns tige Cloudanbindung via Sigfox 0G-Netz sogar neue Geschäftsmodelle für ihre Geräte, Maschinen und Anlagen entwickeln und dies teils mit extrem geringem Aufwand. Stellt man sich beispielsweise vor, dass man alleine durch die Cloud-Anbindung eines Ein/Aus- Schalters oder eines Not-Aus Detektors wertvolle Betriebs- und -störungsdaten automatisch für 1 bis 10 Euro pro Jahr – inklusive Sigfox-Device-Management – in eine Cloud geschrieben bekommt, so ist leicht zu erkennen, dass man auf Basis dieser Technologie selbst für einfachste Geräte, Maschinen und Anlagen oder gar Handbestückungsplätze neue Geschäftsmodelle und Services entwickeln kann. Beispielsweise eine automatische Nachlieferung von Schüttgut per Knopfdruck oder Füllstandsmesser. Selbst einfache Applikationen wie die das Wechseln von Filtern können so deutlich erleichtert werden, wenn Maschinen ihre Betriebsstunden selbst melden, um nur ein einziges simples Beispiel eines einzigen smarten Sigfox Devices zu beschreiben. Neue Geschäftsmodelle Möglich werden sogar vielfältige Varianten einer flexiblen Preisgestaltung, die auf Grundlage des generierten Outputs (Stückzahl), der Nutzungsdauer (Zeit) oder gar erfolgsbasiert in Form einer Umsatzbeteiligung in Bezug auf den Ausstoß der Maschine basieren. Die Modelle sind dabei so unterschiedlich wie die smarten Devices selbst. Die kostengünstige 0G-Anbindung über Sigfox wird deshalb ein Treiber für solche neuen Businessmodelle, in denen Kunden keine klassischen Produkte mehr offeriert werden, sondern z. B. die Gewähr auf deren Leistungsfä- 19

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