1. EXXETA
  2. /
  3. Innovationen
  4. /
  5. Echtzeit-Datenübertragung mit MQTT

ECHTZEIT-DATENÜBERTRAGUNG MIT MQTT

ECHTZEIT-DATENÜBERTRAGUNG MIT MQTT

Message Queuing Telemetry Transport, kurz MQTT, ist ein offenes Nachrichtenprotokoll, das eine effiziente und verlässliche Datenübertragung ermöglicht. Hierdurch hat es sich zu einer der Hauptübertragungsmethoden im Internet of Things (IoT) sowie der Industrie 4.0 entwickelt.
Im Bereich der Machine-To-Machine (M2M) -Kommunikation wird es beispielsweise erfolgreich genutzt, um die von Sensoren ermittelten Messwerte mit einem Server auszutauschen. Ob Temperatursensoren, Haustürklingeln oder die Steuerung von Displays und Smart-LEDs – durch die simple Übertragungsstruktur eignet sich MQTT selbst für leistungsschwache Geräte und funktioniert auch bei beschränkter Netzwerkstruktur.

Maschinendatenübertragung in den virtuellen Raum

Aufbauend auf MQTT haben wir untersucht, ob eine Darstellung von IoT-Daten neben einem 2D-Dashboard auch mithilfe neuartiger Technologien wie Virtual Reality möglich und sinnvoll ist.
Der dafür entwickelte Prototyp soll einen beachtlichen Mehrwert gegenüber traditioneller Datenvisualisierung sowie eine alltagstaugliche Corporate-VR-Lösung bieten. Er soll zudem in der Lage sein, einen effektiveren Überblick über die Daten der M2M-Kommunikation und eine effizientere Verarbeitung dieser zu ermöglichen.

 

Das Video zeigt einen Mitschnitt des EXXETA Prototypen. Mit Hilfe eines Auswahlwerkzeugs kann der Anwender Informationen zu einzelnen Maschinen wie beispielswese Drehzahl oder Auslastung abrufen und steuern. Die VR-Anwendung erlaubt dabei im Vergleich zu herkömmlichen 2D-Lösungen ein besonders großes Sichtfeld.

Um den Einsatz des Prototyps in der M2M-Kommunikation zu erlauben, haben wir eine MQTT-Schnittstelle integriert, welche in der Lage ist, die nötigen Maschinendaten abzurufen. Hierzu zählen unter anderem Meta-Daten wie Hersteller, Location oder auch Software-Version der Industriemaschine, aber auch eine Job-Liste oder die Drehgeschwindigkeit der einzelnen Spindeln.
Neben der effizienten Verarbeitung der Maschinendaten war ein weiterer Anspruch an den Prototypen, dass er flexibel einsetzbar sein und einen klaren Mehrwert für den Anwender bieten soll. Deshalb haben wir als Endgerät das VR-Headset Oculus Quest gewählt. Diese Stand-alone-Lösung benötigt keine externen Tracker und keinen Computer, sondern setzt auf eine vollwertige mobile Plattform mit Snapdragon-Prozessor und einem Android-basierten Betriebssystem (OS). Dadurch eliminiert die Quest einige der größten Einstiegshürden von Virtual Reality – hohe Anschaffungskosten und Hardwareanforderungen – und macht die Vorzüge von VR einem breiten Anwenderfeld zugänglich.
Der Mehrwert dieser Lösung gegenüber eines 2D-Webdashboards liegt darin, dass eine VR-Brille ein verbessertes Sichtfeld (FOV) als Augmented Reality oder ein gewöhnlicher Monitor bietet. Dies ermöglicht es, eine größere Menge an Informationen auf einen Blick zu erhalten als es mit Alternativen möglich wäre. Der Einsatz im Bereich Industrie 4.0 ist also durchaus sinnvoll.

Fazit

Mit dem EXXETA Prototypen konnten wir aufzeigen, dass eine effiziente Datenvisualisierung nicht nur auf einem 2D-Dashboard möglich ist. Dem Anwender wird durch Virtual Reality ein unbegrenzter Weißraum geboten, der vollends ausgenutzt werden kann, um Maschinendaten übersichtlich darzustellen.
Der konkrete Nutzen des MQTT-Protokolls liegt in der effektiven und garantierten Übertragung der Nachrichten. Die übermittelten Daten sind sehr kompakt in ihrer Formatierung und haben nur eine kleine Dateigröße. Dies wiederum macht das Protokoll überall einsetzbar, wo andere scheitern. Durch das leichtgewichtige Protokoll und die effiziente Nachrichtenübertragung garantiert MQTT auf so gut wie jedem Endgerät und selbst bei schwacher Netzwerkanbindung ideale Kommunikationsvoraussetzungen.
Aufbauend auf diesen Prototypen können wir nun weitere Use-Cases erstellen, um eine Lösung zur sinnvollen Datendarstellung in VR-Applikationen zu erreichen. Hierzu ist es allerdings noch nötig, eine Datenstruktur zu entwickeln, welche Komplexität und Übersicht ausreichend ausbalanciert.

Gerne beraten wir auch Sie zu einem sinnvollen Einsatz von Virtual Reality zur Datenvisualisierung im Bereich Industrie 4.0 oder IoT. Sprechen Sie uns an.

 

Sprechen Sie uns an

X