Aufsetzen einer Container Umgebung auf der Steuerung
Die LoRaWAN-Server-App sowie zahlreiche weitere Apps und Bibliotheken zur Datenverarbeitung können im PLCnext Store von Phoenix Contact erworben werden. (Quelle: Phoenix Contact)
Topologie eines LoRaWAN-Netzwerks mit der Steuerung PLCnext Control als LoRaWAN-Netzwerkserver (Quelle: Phoenix Contact)
Der Application Server des Open-Source-LoRaWAN-Netzwerkservers Chirpstack, der ein Webinterface bietet, lässt sich über die IP-Adresse der Steuerung erreichen, um Gateways und Geräte einfach zu verwalten. (Quelle: Phoenix Contact)
Zur Installation lokaler, privater LoRaWAN-Netze und direkten Verarbeitung der Informationen auf einer PLCnext Control wird der LoRaWAN-Netzwerkserver von Chirpstack als PLCnext App direkt auf der Steuerung bereitgestellt. Chirpstack, ein LoRaWAN-Netzwerkserver als Open Source mit eingebautem Application Server, unterstützt die aktuellen LoRaWAN-Spezifikationen und wird kontinuierlich weiterentwickelt. Die App lässt sich entweder direkt über den PLCnext Store von Phoenix Contact auf der PLCnext Control installieren oder alternativ durch einen Offline-Download im Webbased Management (WBM) der Steuerung einrichten. Dies wird durch die PLCnext Technology ermöglicht, die das Aufsetzen einer Container-Umgebung auf der Steuerung erlaubt.
Container verwenden den Kernel des Host-Betriebssystems und benötigen deshalb weniger Ressourcen als virtuelle Maschinen, was zu einer besseren Hardwareauslastung und somit zu mehr Effizienz führt. Durch ihre kompakte Größe können Container sekundenschnell gestartet werden, sodass eine zügige Verfügbarmachung von Anwendungen sichergestellt ist. Diese Eigenschaft begünstigt außerdem eine einfache Skalierbarkeit der Container, um den wechselnden Anforderungen gerecht zu werden. Ferner isolieren Container Anwendungsprozesse voneinander. Das erhöht die Sicherheit und verhindert Konflikte zwischen unterschiedlichen Diensten. Das heißt, der LoRaWAN-Netzwerkserver wird nach der Installation einmal gestartet und der Application Server mit Webinterface des LNS ist dann über die IP-Adresse der Steuerung erreichbar.
Mittels des vorhandenen MQTT-Brokers des Chirpstack-Netzwerkservers lassen sich die Daten der LoRaWAN-Devices auslesen. Durch Bibliotheken oder andere Apps, die im PLCnext Store erhältlich sind, können die MQTT-Nachrichten eingesammelt und weiterverarbeitet werden. Dies ermöglicht den Nutzern der PLCnext Technology die Einbindung von LoRa-WAN-Sensoren bzw. -Aktoren in ihre Steuerungsumgebung, beispielsweise eine IEC-61131 oder Node-RED-Applikation. Generell bleibt es dem Nutzer überlassen, wie er die Daten weiterverarbeitet. Soll dies nicht direkt auf der Steuerung ausgeführt werden, lassen sich die Daten über Integrationen im Application Server an unternehmenseigene Leitsysteme oder Systeme von Drittanbietern übertragen. Einmal aufgesetzt, ist das LoRaWAN-Netzwerk flexibel erweiterbar, damit zusätzliche LoRaWAN-Geräte jeglicher Art in das bestehende System eingebunden werden können.
Fazit
Konkretisiert als PLCnext App für SPS-Systeme von Phoenix Contact erlaubt die On-Premise-Lösung den Unternehmen die volle Kontrolle und Anpassungsfähigkeit ihrer IT-Infrastruktur. Sie zeichnet sich durch eine optimierte Leistung, minimierte Netzwerklatenz und Sicherheit für sensible Daten aus. Zudem macht sie die Integration von IoT-Technologie auf Basis industrieller Steuerungen möglich. In Kombination mit dem PLCnext Store eröffnen sich zahlreiche Optionen zur Verarbeitung der erfassten Daten. Insgesamt zeigt sich, dass die Einbindung von LoRaWAN in städtische Infrastrukturen und industrielle Anwendungen große Vorteile bietet und das Potenzial hat, die Art der Datenaufnahme sowie -nutzung grundlegend zu verändern.
Application Server zur Verwaltung von LoRaWAN-Netzwerken
Der Chirpstack Application Server ist ein fester Bestandteil des Chirpstack-LoRaWAN-Netzwerkserver-Stacks. Er wird gemeinsam mit dem PLCnext Server auf der Steuerung installiert. Der Chirpstack Application Server bietet ein benutzerfreundliches Webinterface zur Verwaltung von Anwendungen und LoRaWAN-Geräten. Er bildet eine umfassende Plattform für die Verwaltung von LoRaWAN-Netzwerken sowie von Geräten und Gateways, Datenverarbeitung und -übertragung sowie die Integration mit Drittsystemen. Seine intuitive Oberfläche und vielfältigen Funktionen machen ihn zu einem unverzichtbaren Werkzeug für die effiziente Nutzung von LoRaWAN in IoT-Anwendungen.
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