Die Anbindung der Taktstraße an die Cloud wurde schon in vorherigen Blogbeiträgen beschrieben, jedoch wurde dabei das Konzept der Device Twins vernachlässigt, welches in diesem Beitrag genauer erläutert und dabei ein kurzer Einblick auf die Umsetzung gegeben wird.
Ein Device Twin ist hierbei ein virtueller Zwilling eines physischen Gerätes (z.B. der Taktstraße) und repräsentiert Metainformationen und Daten des Gerätes. Die Metainformationen beschreiben dabei eher konstante Werte wie die Seriennummer, Modelnummer oder Herstellungsdatum. Aber die Metainformationen stellen auch Werte da, welche sich nicht so häufig ändern, wie z.B. die Firmware-Version oder der Standort des Gerätes. Während die restlichen Daten des Device Twins den dynamischen Zustand des physischen Gerätes beschreiben und somit kontextspezifische Echtzeitdaten beinhalten. Als Beispiel für die Taktstraße sei hierbei die aktuelle Laufzeit in der Produktion genannt, woraus sich dann der nächste Wartungstermin ableiten lässt.
Die Vorteile eines Device Twins sind vielfältig und beginnen mit der Entkopplung vom physischen Gerät und externen Anwendungen, z.B. einer mobilen Applikation zur Wartung der Taktstraße. Anwendungen können einfach mit dem digitalen Gegenstück kommunizieren, dadurch sind sie nicht darauf angewiesen ob das Gerät momentan online ist oder in einem fehlerhaften Zustand ist indem es einen Befehl nicht ausführen kann. Der Device Twin synchronisiert sich mit dem physischen Device und implementiert dabei entsprechende Logik, ob der Wert nach dem Wiederverbinden noch geändert werden soll oder nicht. . Der IoT Hubstellt dann sicher das das physische Gerät zum nächstmöglichen Zeitpunkt mit dem Device Twin synchronisiert wird. Zusätzlich lassen sich dadurch die Informationen, welche an die angebundenen Anwendungen weitergereicht werden im Vorfeld filtern und nur relevante Daten werden gespiegelt.
Abbildung 1: Device Twin für die Taktstraße
Die Bereitstellung eines Device Twins ist dabei kein komplexes Unterfangen, denn grundsätzlich beinhaltet es nur das Hinzufügen eines Gerätes in die IoT Plattform und die entsprechende Konfiguration des Device Twins. Dabei unterteilt sich die Konfiguration in folgende Abschnitte: Tags, Desired Properties, Reported Properties und Module Identity Properties.
Tags sind nur für die IoT Plattform sichtbar und damit verknüpfte Geräte können diese nicht sehen. Während die gewünschten Eigenschaften zum Synchronisieren von Daten zwischen Geräten und Device Twins zuständig sind, um z.B. die Geschwindigkeit der Taktstraße zu steuern. Dabei kriegt das Gerät bei Desired Properties mit, wenn eine Änderung von der IoT Plattform durchgeführt wurde. Die Reported Properties hingegen haben nur eine benachrichtigende Funktion für die IoT Plattform und reagieren auf Änderungen im Gerät, z.B. dass eine Störung in der Taktstraße festgestellt wurde. Zum Abschluss seien noch die Module Identity Properties genannt, welche den Kern zur Identifizierung eines jeden einzelnen Gerätes bilden und für die Registrierung in der IoT Plattform verantwortlich sind.
Anbindung und Konfiguration eines Gerätes bilden somit die Hauptaufgabe für einen Device Twin, aber natürlich bilden sich erst aus diesem initialen Setup weitere Anwendungsfälle für IoT und Industrie 4.0. Sprechen Sie uns daher an, wenn auch Sie Hilfe bei der Planung, Einführung oder Umsetzung von IoT und Industrie 4.0 in Ihrem Unternehmen benötigen. Wir führen Sie gerne ans Ziel.
Sie möchten mehr zum Thema IoT erfahren? Besuchen Sie doch unseren kostenlosen Workshop „IoT in a day – Von Null auf Cloud in einem Tag“ oder buchen Sie unseren zweitägigen IoT Proof of Concept-Workshop.