IoT Use Case

Edge Device und Edge-Gateway für die Industrie

Edge Devices, auch Edge- oder IIoT-Gateways genannt, sind industrietaugliche Rechner nah an Maschine und Sensor. Sie lesen Steuerungen und Feldgeräte aus, übersetzen Protokolle wie Modbus oder S7 in MQTT oder OPC UA und verarbeiten Daten vor Ort vor. So gelangen nur aufbereitete Werte in Cloud oder IoT-Plattform, und lokale Logik läuft auch ohne Verbindung weiter.

  • Sr Controls Engineer, ALPS Inspection
  • Project Manager Digital Engineering, Albrecht Bäumer GmbH & Co. KG
  • Sales Manager, nass magnet
  • PLM-Innovation-Consultant, Liebherr-IT Services GmbH
  • Managing Director, BESI Marine Systems GmbH
  • Co-Founder & CTO/CPO, Greenlyte Carbon Technologies

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Ausgewertet aus den Lösungsbeispielen dieser Hersteller: die häufigsten Use Cases und die Technologien, die ihre Lösungen sprechen.

Use Cases

Worauf du achtest

Was ein Edge Device leistet

Ein Edge Device, auch Edge-Gateway oder IIoT-Gateway genannt, ist ein industrietauglicher Rechner direkt an der Maschine oder im Schaltschrank. Es liest Daten aus Steuerungen, Sensoren und Feldbussen, übersetzt Feldprotokolle wie Modbus, PROFINET oder S7 in IT-taugliche Protokolle wie MQTT oder OPC UA und verarbeitet die Werte vor Ort vor: filtern, verdichten, mit Zeitstempel versehen, Grenzwerte prüfen. Erst das Ergebnis geht an IoT-Plattform, Cloud oder lokale Datenbank. Viele Geräte führen zusätzlich eigene Anwendungen in Containern aus, etwa Docker-Apps oder Node-RED-Flows.

Typische Bauformen sind Hutschienengeräte mit 24-Volt-Versorgung, kompakte Box-PCs und Industrie-PCs mit mehr Rechenleistung für Bildverarbeitung oder KI-Inferenz.

Edge Device, Router oder Security-Gateway?

Die Grenzen sind fließend, entscheidend ist der Primärkaufgrund. Ein Router verbindet Netze und leitet Datenpakete weiter, trifft aber keine Entscheidungen über die Daten. Ein Security-Gateway trennt OT und IT und sichert die Verbindung ab. Ein Edge Device wird gekauft, weil es Protokolle konvertiert, Daten vorverarbeitet und lokale Logik ausführt. Manche Edge Devices bringen Router-Funktionen oder ein Mobilfunkmodem mit. Sie bleiben trotzdem Edge Devices, weil die lokale Datenverarbeitung im Vordergrund steht.

Worauf es bei der Auswahl ankommt

Wichtig sind die unterstützten Protokolle auf beiden Seiten, also auf der Feldseite (Modbus, PROFINET, S7, IO-Link) und auf der IT-Seite (MQTT, OPC UA, REST). Dazu kommen Rechenleistung und Speicher für die geplanten Anwendungen, die Möglichkeit, Container zu betreiben, ein zentrales Gerätemanagement für Updates im Feld sowie Temperaturbereich, Schutzart und Montageart. Für größere Flotten zählt, wie sich Konfigurationen und Software ausrollen lassen.

Für den Einstieg reicht oft ein Gateway, das eine einzelne Maschine anbindet und Daten an eine IoT-Plattform schickt. Wächst das Projekt, lohnt ein Blick auf Geräte, die sich zentral verwalten lassen, Software per Fernzugriff aktualisieren und mehrere Anlagen parallel abfragen. So lässt sich ein Pilot ohne Gerätewechsel auf weitere Maschinen und Standorte übertragen.

Beispiele aus dem Netzwerk sind der Edge Controller von WAGO, das Edge-Betriebssystem SIINEOS von in.hub und das IoT Gate von Exor. In Lösungsbeispielen dienen Edge Devices häufig als erster Baustein für Condition Monitoring oder Energiedatenerfassung an Bestandsmaschinen.

Häufige Fragen zu Edge Devices

Was ist ein Edge Device?

Ein Edge Device ist ein Rechner am Rand des Netzwerks, also nah an Maschine oder Sensor, der Daten dort erfasst und verarbeitet, wo sie entstehen. In der Industrie liest es Steuerungen und Sensoren aus, übersetzt Protokolle und schickt nur aufbereitete Werte an Cloud oder IoT-Plattform. Das spart Bandbreite, verkürzt Reaktionszeiten und hält Rohdaten im Werk.

Was ist ein IoT-Gateway?

Ein IoT-Gateway ist das Bindeglied zwischen Geräten im Feld und IT-Systemen. Es spricht auf der einen Seite Feldprotokolle wie Modbus oder S7, auf der anderen IT-Protokolle wie MQTT oder OPC UA, und übersetzt dazwischen. Sobald das Gateway Daten auch vorverarbeitet oder eigene Anwendungen ausführt, spricht man meist von einem Edge-Gateway oder Edge Device.

Was ist der Unterschied zwischen Router und Gateway?

Der Unterschied liegt in der Aufgabe: Ein Router leitet Datenpakete zwischen Netzwerken weiter, etwa vom Maschinennetz ins Mobilfunknetz, ohne den Inhalt auszuwerten. Ein Gateway übersetzt zwischen unterschiedlichen Protokollen und Datenformaten und kann die Daten verarbeiten. In der Praxis verschmelzen beide Funktionen oft in einem Gerät. Für die Einordnung zählt, wofür das Gerät hauptsächlich eingesetzt wird.

Welche Beispiele für Edge Computing gibt es in der Industrie?

Typische Beispiele sind Schwingungsanalysen direkt an der Maschine, bei denen nur Kennwerte statt Rohdaten übertragen werden, die Erfassung von Energie- und Verbrauchsdaten mehrerer Anlagen, Bildverarbeitung zur Qualitätsprüfung am Band sowie lokale Alarmierung bei Grenzwertverletzungen. Gemeinsam ist allen, dass Entscheidungen ohne Umweg über die Cloud fallen und auch bei unterbrochener Verbindung weiterlaufen.

Welche Hardware braucht man für Edge Computing?

Die Hardware reicht von kleinen Hutschienen-Gateways mit ARM-Prozessor über lüfterlose Box-PCs bis zu Industrie-PCs mit Grafikprozessor oder KI-Beschleuniger. Entscheidend ist die Aufgabe: Protokollumsetzung und Datenverdichtung brauchen wenig Rechenleistung, Bildverarbeitung oder KI-Inferenz deutlich mehr. In jedem Fall zählen Robustheit, Temperaturbereich und eine lange Verfügbarkeit der Geräte.

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