Best-of FI Award 2025: Hahn-Schickard e.V.

Problemlösung

Die Integration unterschiedlicher Datenquellen in IT-Systeme ist ein zentraler Baustein von Industrie 4.0. Auf dem Shopfloor haben sich bereits eine Vielzahl unterschiedlicher Technologien und Protokolle (z. B. IO-Link oder Modbus) für Sensoren etabliert. Häufig werden diese Datenquellen dann über individuelle Adapter und Gateways in die IT-Systeme integriert, was eine sehr aufwendige Aufgabe ist.

USP

Folgende sieben Punkte sehen wir als besondere USP unserer Lösung.

• Brückenbau zwischen Shopfloor und IT-Welt durch automatisierte und sensoragnostische Abbildung von Sensorprotokollen in Protokollen der IT-Welt.
• Realisierung eines Plug&Use Ansatzes ohne manuellen Programmieraufwand durch Verwendung von Datenmodellen
• Parallele Integration verschiedener Technologien (u. a. Modbus, SOAP, IO- Link, LwM2M, OPC UA)
• Modulare und erweiterbare Architektur
• Nutzung etablierter Standards und Protokolle
• Skalierbare und plattformunabhängige Implementierung vom embedded Linux bis zum virtualisierten Server in C++.
• Aufbauend auf Open-Source-Komponenten.

Kundennutzen

STAG vereinfach und beschleunigt die Integration verschiedener Sensoren durch die Kombination wiederverwendbarer und erweiterbarer Technologieadapter mit einem internen Übersetzungsansatz für Datenmodelle. 

STAG besitzt ein internes Datenmodell, welches von den verschiedenen Adaptern als Ziel- bzw. Ausgangsmodell für technologiespezifische Übersetzungen genutzt wird. Hierdurch muss jeder Adapter nur eine Übersetzung implementieren und kann mit existierenden Adaptern kombiniert werden. Die verfügbaren Adapter sind so implementiert, dass sie verschiedene Sensoren der gleichen Technologie unterstützen.

Software-Architektur und Standards

STAG basiert auf einer modularen Architektur mit PlugIn-Mechanismen für Technologie- (Sensorseite/links) und Data Consumer-Adapter (IT-Welt/rechts), die in oder aus dem zentralen STAG Core übersetzen. Die Lösung basiert auf OpenSource Komponenten und bietet eine offene und dokumentierte Erweiterungsschnittstellen für zusätzliche Adapter, welche durch uns, Kunden oder auch Dritten erstellt werden können.

STAG besitzt aktuell Adapter auf Sensorseite für IO-Link, Modbus, SOAP und LwM2M. Auf der IT Seite werden OPC UA und MQTT unterstützt. Eine REST-Schnittstelle ist in der Entwicklung.

Aufgrund seiner erweiterbaren PlugIn-Architektur mit verschiedenen Adaptern ist STAG eine optimale Plattform für Edge-Gateway und Technologieadapter, da er mit eigenen und Fremdadaptern erweitert werden kann.

Stellungnahme der Jury

Die Jury hebt das generische offene Gateway für den Anschluss von Sensoren als interessanten Ansatz zur Verbesserung der Konnektivität von Sensoren hervor. Die ebenfalls dafür entwickelte REST-Schnittstelle erleichtert die Einbindung in IT-Systeme. Ebenfalls gelungen ist die automatisierte Übersetzung von Protokollen zwischen OT und IT, um diese Schnittstellen schnell einsetzbar zu machen.

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