IoT Hardware für die Industrie: Sensoren und Geräte
Die Quellebene umfasst die IoT Hardware, mit der in Maschinen, Anlagen und Gebäuden Daten entstehen und ins Netzwerk gelangen. Dazu gehören IoT-fähige Sensoren für Druck, Temperatur, Füllstand oder Vibration sowie Geräte wie Router, Edge-Geräte, Security-Gateways, HMI und Adapter, angebunden per IO-Link, LoRaWAN, 5G, LTE oder WLAN.
Kategorien der Quellebene
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Sensoren
Drucksensoren
Drucksensoren und Drucktransmitter messen Relativ-, Absolut- oder Differenzdruck und liefern den Wert als 4–20 mA, 0–10 V oder per IO-Link an Steuerung und IoT-Stack.
3 Hersteller
Endress+Hauser · ifm-Unternehmensgruppe · WIKA Alexander Wiegand SE & Co. KG
Durchflusssensoren
Durchflusssensoren und Durchflussmesser erfassen Volumen- oder Massenstrom von Flüssigkeiten und Gasen, magnetisch-induktiv, per Coriolis, Ultraschall, Vortex oder Schwebekörper.
2 Hersteller
Endress+Hauser · ifm-Unternehmensgruppe
Füllstandssensoren
Füllstandssensoren messen kontinuierlich den Füllstand oder melden den Grenzstand in Tanks, Behältern und Silos, per Radar, Ultraschall, hydrostatisch, kapazitiv oder vibronisch.
2 Hersteller
Endress+Hauser · ifm-Unternehmensgruppe
Kraftsensoren
Kraftaufnehmer, Drehmomentsensoren und Wägezellen messen Zug-, Druck- und Gewichtskräfte und machen Einpressvorgänge, Lasten und Blockaden sichtbar.
1 Hersteller
igus SE & Co. KG
Methansensorik
Methansensoren überwachen CH4 in Biogasanlagen, Kläranlagen, Gasnetzen und Industrieanlagen, schützen vor Explosionen und liefern Prozess- und Emissionsdaten.
1 Hersteller
Honeywell
Neigungssensoren
Neigungssensoren messen den Winkel gegenüber der Schwerkraft ein- oder zweiachsig und sichern mobile Arbeitsmaschinen, Fahrzeuge und Bauwerke ab.
2 Hersteller
ifm-Unternehmensgruppe · WIKA Alexander Wiegand SE & Co. KG
Positionssensoren
Näherungsschalter und Wegsensoren melden induktiv, kapazitiv, magnetisch oder optisch, ob ein Teil an seinem Platz ist oder wie weit es sich bewegt hat.
1 Hersteller
ifm-Unternehmensgruppe
Temperatursensoren
Temperatursensoren wie PT100, PT1000 und Thermoelemente messen Medien und Oberflächen und liefern ihre Werte über Transmitter oder IO-Link in Steuerung und IoT-Plattform.
3 Hersteller
Endress+Hauser · ifm-Unternehmensgruppe · WIKA Alexander Wiegand SE & Co. KG
Vibrationssensoren
Vibrationssensoren erfassen Maschinenschwingungen an Lagern, Pumpen, Motoren und Getrieben und liefern die Daten für Condition Monitoring und vorausschauende Wartung.
1 Hersteller
ifm-Unternehmensgruppe
Beschleunigungssensoren
Beschleunigungssensoren messen Bewegung, Stöße und Schwingungen in bis zu drei Achsen, piezoelektrisch für hohe Frequenzen oder MEMS-basiert auch statisch.
Hersteller folgenDrehzahlsensoren
Drehzahlsensoren erfassen, wie schnell sich Wellen, Motoren, Förderbänder und Getriebe drehen, und machen so Schlupf, Überlast und Stillstand erkennbar.
Hersteller folgen
Geräte
Edge-Geräte
Edge Devices erfassen Daten direkt an der Maschine, übersetzen Protokolle und verarbeiten Werte vor Ort vor, bevor sie in Cloud oder IoT-Plattform gehen.
6 Hersteller
Exor International SpA · WAGO GmbH & Co. KG · ifm-Unternehmensgruppe +3
HMI & Visualisierung
HMI-Panels und Displays zeigen Zustände, Kennzahlen und Alarme direkt an Maschine, Linie oder im Raum und machen Anlagen vor Ort bedienbar.
2 Hersteller
Exor International SpA · ifm-Unternehmensgruppe
Komponenten & Adapter
Komponenten und Adapter machen vorhandene Sensoren und Feldgeräte IoT-fähig: Sie wandeln Analogsignale, Schaltausgänge oder Modbus in vernetzbare Daten um.
5 Hersteller
ifm-Unternehmensgruppe · Perinet GmbH · Endress+Hauser +2
Router
Industrie- und IoT-Router verbinden deine Maschinen, Gebäude und Anlagen per LTE, 5G, DSL oder WLAN mit Firmennetz und Internet, inklusive VPN für die sichere Fernwartung.
2 Hersteller
SIEMENS AG | Industrial Wireless Communication · IXON
Security-Gateway
Security-Gateways trennen Produktionsnetz und IT, lassen nur definierte Datenflüsse zu und binden Anlagen in kritischen Umgebungen sicher an Cloud und Fernwartung an.
2 Hersteller
ECOS Technology GmbH · secunet Security Networks AG
Was zur Quellebene gehört
Die Quellebene ist die unterste Schicht im IoT-Stack. Hier entstehen die Daten, auf denen alle weiteren Ebenen aufbauen. Sie besteht aus zwei Gruppen. Sensoren messen physikalische Größen wie Druck, Temperatur, Füllstand, Durchfluss, Position, Drehzahl, Kraft, Beschleunigung, Neigung, Vibration oder Methan und wandeln sie in ein elektrisches Signal um. Geräte sorgen dafür, dass diese Signale das Netzwerk erreichen und dort sicher ankommen: Komponenten und Adapter, Router, Edge-Geräte, Security-Gateways sowie HMI und Visualisierung direkt an der Maschine.
IoT-fähig heißt dabei: Ein Sensor lässt sich über IO-Link, LoRaWAN oder eine andere IoT-Übertragung anbinden, ein Gerät ist für 5G, LTE, WLAN oder vergleichbare Verbindungen ausgelegt. Klassische Sensoren mit 4-20-mA- oder 0-10-V-Ausgang lassen sich über Adapter nachrüsten, ohne die Maschine umzubauen. Ein solcher Adapter setzt zum Beispiel das Analogsignal eines Bestandssensors auf IO-Link um, sodass Messwert und Diagnose digital verfügbar werden.
Router, Edge-Gerät oder Security-Gateway?
Die Geräte unterscheiden sich nach ihrem Primärkaufgrund. Ein Router leitet Datenpakete zwischen Netzwerken weiter, etwa vom Maschinennetz ins 5G-Netz, und trifft keine Entscheidungen über die Daten. Ein Edge-Gerät verarbeitet Daten lokal: Es konvertiert Protokolle, filtert und verdichtet Messwerte und führt Regellogik oder Container aus. Ein Security-Gateway trennt OT und IT und stellt eine sichere Anbindung her. Viele Produkte beherrschen mehrere dieser Aufgaben. Für die Einordnung zählt, wofür man sie hauptsächlich kauft.
Worauf man bei der Auswahl achtet
Bei Sensoren zählen Messprinzip, Messbereich, Ausgangssignal und Schnittstelle, dazu Schutzart, Medienbeständigkeit und bei Bedarf Explosionsschutz. Bei Geräten kommt es auf unterstützte Protokolle, Funk- und Netzwerkschnittstellen, Rechenleistung, Fernwartbarkeit und Security-Funktionen an. Sinnvoll ist, die Hardware vom Ziel her zu wählen: Welche Daten braucht die Anwendung auf der Funktionsebene, und wie gelangen sie über Integrations- und Speicherebene dorthin? Beispiele aus dem Netzwerk sind WIKA und Endress+Hauser für Prozesssensorik, WAGO und in.hub für Edge-Geräte sowie Siemens für Router. Die Lösungsbeispiele zeigen, welche Kombinationen sich in der Praxis bewährt haben.
Häufige Fragen zur IoT Hardware
Was gehört zur IoT Hardware in der Industrie?
Zur IoT Hardware gehören alle Komponenten, die Daten erfassen und ins Netzwerk bringen. Das sind IoT-fähige Sensoren für Größen wie Druck, Temperatur oder Vibration und Geräte wie Router, Edge-Geräte, Security-Gateways, HMI und Adapter. Zusammen bilden sie die Quellebene, auf der Integrations-, Speicher- und Funktionsebene aufbauen.
Welche IoT Sensoren gibt es für die Industrie?
Industrielle IoT Sensoren gibt es für nahezu jede physikalische Größe: Druck, Temperatur, Füllstand, Durchfluss, Position, Drehzahl, Kraft, Beschleunigung, Neigung, Vibration und Gase wie Methan. IoT-fähig sind sie, wenn sie sich per IO-Link, LoRaWAN, Mobilfunk oder WLAN anbinden lassen und neben dem Messwert oft auch Diagnosedaten liefern.
Wie rüstet man Maschinen für Industrie 4.0 nach?
Für die Nachrüstung braucht es drei Bausteine: Sensoren für die fehlenden Messwerte, eine Verbindung ins Netzwerk und ein Zielsystem. Vorhandene Analogsensoren lassen sich oft über Adapter anbinden, neue Sensoren kommen per IO-Link oder LoRaWAN hinzu. Ein Edge-Gerät oder Router leitet die Daten an eine Plattform weiter, ohne dass das Steuerungsprogramm der Maschine geändert werden muss.
Worauf sollte man beim Kauf von IoT Sensoren achten?
Zuerst auf das Messprinzip, das zum Medium und zur Aufgabe passt, dann auf Messbereich, Genauigkeit und Schutzart. Ebenso wichtig ist die Anbindung: IO-Link eignet sich für Maschinen mit Steuerung, LoRaWAN für verteilte Messstellen ohne Kabel. Hilfreich ist, vorab zu klären, welche Plattform die Daten aufnehmen soll und welche Protokolle sie unterstützt.
Wann eignen sich LoRa Sensoren?
LoRa Sensoren eignen sich für verteilte, schwer zugängliche Messstellen ohne Strom- und Datenkabel. Sie arbeiten batteriebetrieben, senden kleine Datenmengen über mehrere Kilometer und lassen sich ohne Eingriff in die Maschine nachrüsten. Typisch sind Füllstand in Tanks, Temperatur in Lagern oder Zählerstände auf weitläufigen Arealen. Für schnelle Messwerte mit hoher Datenrate sind kabelgebundene Lösungen besser geeignet.
