Den Elementen trotzen

  Anfrage/Kontaktieren Sie mich

Die Überwachung von Umweltbedingungen spielt im modernen Leben eine wesentliche Rolle. Für Meteorologen ist die Erfassung von Windgeschwindigkeit, Niederschlag und Temperatur an verschiedenen geographischen Standorten von entscheidender Bedeutung, und die Daten über Wasserdurchflussraten in Flüssen und Wasserständen in Stauseen und unterirdischen Gebieten helfen uns dabei, die Ursachen und den Ablauf von Überschwemmungen und Dürren besser zu verstehen und uns auf solche Ereignisse vorzubereiten.

Elektronik & Elektrik

Wenn der Weg für den Techniker weit ist, müssen alle Komponenten noch mehr leisten können.
Wenn der Weg für den Techniker weit ist, müssen alle Komponenten noch mehr leisten können.
Solarbetriebene Überwachungseinheiten benötigen mehr Flexibilität für Betrieb und Kommunikation
Solarbetriebene Überwachungseinheiten benötigen mehr Flexibilität für Betrieb und Kommunikation
Oben links, der UFX RUGGEDrive™-Datenträger und rechts, die Anschlussbuchse UR4410 mit Schutzart IP67, welche GB Electronics empfohlen wurde.
Oben links, der UFX RUGGEDrive™-Datenträger und rechts, die Anschlussbuchse UR4410 mit Schutzart IP67, welche GB Electronics empfohlen wurde.
Die montierte Buchse an der Gehäusewand mit Abdeckung, die zum Einstecken des RUGGEDrive UFX-Tokens vorübergehend abgenommen werden kann.
Die montierte Buchse an der Gehäusewand mit Abdeckung, die zum Einstecken des RUGGEDrive UFX-Tokens vorübergehend abgenommen werden kann.

Um­welt­da­ten werden häufig an abge­lege­nen Stand­orten er­fasst, sodass Über­wachungs­systeme dauer­haft den Ele­men­ten aus­ge­setzt sind. Dement­sprechend könnte das Daten­auf­zeichnugs­system den ho­hen Tem­pera­turen und Stäu­ben der Wüs­ten, der Hitze und Feuchtig­keit von Regen­wäl­dern und den fros­ti­gen Tem­pe­ra­tu­ren, Win­den und dem Eis­regen von Berg­gipfeln aus­ge­setzt sein und muss die­sen Umwelt­ein­flüs­sen wider­stehen kön­nen. 

Ein Unter­neh­men an der Spitze der Um­welt­über­wachungs­aus­rüs­tung ist Van Walt Limited mit Sitz in Surrey, Groß­bri­tan­nien. Es lie­fert eine Viel­zahl von Tech­nolo­gien für den Ein­satz in der Umwelt- und Grund­wasser­über­wachung, und ei­nes sei­ner führen­den Pro­duk­te ist der vanwaltDataHub, ein solar­be­trie­be­ner Daten­logger und Hub für eine Viel­zahl von Sen­sor­typen. 

An­passung an ver­schie­de­ne An­forde­run­gen

Vincent van Walt, Di­rek­tor von Van Walt Limited, sagte: "Wir ha­ben den vanwaltDataHub ent­wi­ckelt, um auf die wach­sen­den Be­dürf­nis­se un­se­rer Kun­den nach ei­nem Daten­er­fassungs­sys­tem zu rea­gie­ren, das sen­sor­unab­hän­gig ist und je nach Stand­ort und Ver­füg­bar­keit eines GSM-Sig­nals über ver­schie­de­ne Platt­for­men kom­mu­ni­zie­ren kann. Wir wollten ein fle­xi­bles, zu­gäng­liches und vor allem zu­ver­läs­siges Sys­tem." Das Ge­rät sitzt in ei­nem ro­bus­ten Ge­häuse nach IP-Schutz­art und or­ga­ni­siert gesam­melte Daten für die Ver­tei­lung oder ge­mein­same Nutzung über Hoch­fre­quenz-, GPRS- oder Sa­tel­li­ten­por­tale. Nach Ab­schluss ei­nes kürz­lich durch­ge­führ­ten Ak­tu­a­li­sie­rungs­pro­gramms kann dataHub auch Daten auf ein Wechsel­speicher­gerät ko­pieren. Dies ist eine wich­tige neue Funk­tion, da manch­mal eine draht­lose Daten­über­tra­gung un­mög­lich ist. Außer­dem er­for­dert die draht­lose Konnek­tivi­tät zu­sätz­liche Leis­tung, die auf ei­nem bat­te­rie- und solar­be­trie­be­nen Sys­tem in­tel­li­gent ge­regelt wer­den muss. Zur Um­setzung die­ses Up­grade wandte sich Van Walt an das Elektronik­design-Unter­nehmen GBE. Das Unter­nehmen ist be­kannt für sei­ne Kom­pe­tenz im De­sign von ein­ge­bet­te­ten Sys­temen, Elek­tronik­fer­tigungs­dienst­leis­tun­gen und Pro­jekt­mana­ge­ment in vielen Bran­chen wie Auto­mobil-, Medi­zin- und Indus­trie­ele­ktro­nik.

Mark Bullen, Mana­ging Di­rec­tor von GBE, kom­men­tier­te: "DataHubs wer­den oft in sehr ab­ge­lege­nen Um­ge­bun­gen ein­ge­setzt, daher hat die Zuver­lässig­keit der Ge­räte eine ho­he Prio­ri­tät. Ins­be­son­dere war wichtig, dass die Ein­füh­rung der Funk­tion für Wechsel­speicher­geräte diese Zu­ver­lässig­keit nicht be­ein­träch­tigen wür­de." Es wur­de früh­zeitig be­schlos­sen, dass auf die Da­ten auch von außen zuge­grif­fen wer­den soll­te, ohne das Ge­rät dafür öffnen zu müs­sen, und so­mit auch ei­ne gut zugäng­liche Schnitt­stelle an der Gehäuse­wand des neuen DataHub erforder­lich wer­den wür­de.

Die Ver­wen­dung eines Stan­dard-USB-An­schlus­ses, um ein handels­übliches USB-Lauf­werk an­schließen zu kön­nen, war aus­ge­schlos­sen. In der Regel sind weder die Lauf­werke noch An­schluss­buchsen in ro­bus­ter, in­dus­t­rie­taug­licher Aus­führung erhält­lich und bie­ten auch nicht die aus­rei­chende Sicher­heit, weil der USB-Form­faktor zu weit ver­brei­tet ist. Jedoch aus Sicht der System­ent­wickler eig­nete sich das USB-Pro­to­koll und wur­de als sicher genug er­ach­tet.

Zuverlässige Verbindungen

GBE wandte sich für seine Datakey-Pro­dukt­pa­let­te an Nexus In­dus­trial Me­mory, den von ATEK be­nannten Distri­butor in Groß­br­itan­nien, Ir­land, Deutsch­land, der Schweiz, Öster­reich und Skan­di­na­vien. Matthew Wilson, Tech­ni­scher Direk­tor von GBE, er­inner­te sich: "Ich habe Nexus auf einer Messe getroffen und zum ersten Mal die in­dus­trie­taug­lichen Datakey-Spei­cher und Anschluss­systeme gesehen. Sowohl die Produkte als auch das Unter­nehmen blieben mir im Ge­dächt­nis, so dass ich bei der Planung der Funk­tionen für den neuen vanwaltDataHub gleich wusste, dass die extrem robus­ten Daten­träger im her­steller­spezi­fischen Form­faktor und die maßgeschnei­derten wetter- und mani­pulations­sicheren Anschluss­buchsen zur Umsetzung des Projekts benötigt werden."

Basierend auf den Anfor­derungen von GBE empfahl Nexus den Datakey RUGGEDrive™ UFX-Token und die UR4410IM-Buchse mit IP67-Rating. Das Token bzw. der Daten­träger bietet USB (NAND) Flash-Lauf­werk Funktio­nalität über eine USB 2.0 Hi-Speed-Schnitt­stelle und ist von einer soliden mit Kunst­stoff umspritzen Konstruk­tion, so dass er bruch­sicher und flüssig­keitsab­weisend ist. Die UR4410IM-Buchse, verfügt es über einen Stan­dard 5-Pin-Mother­board-Header-Anschluss und einen Dichtung­sring, um opti­malen Schutz vor dem Eindringen von Wasser zu bieten. Die 2-teilige Konstruk­tion der Anschluss­buchse, bestehend aus einem praxis­erprobten Rahmen-/Kontakt­system auf der Innen­seite und einer robusten Außen­hülle, bietet Schutz vor widrigen Umwelt­einflüssen. Wie bei allen Datakey-Buchsen verfügt die UR4410IM über korrosions­beständige, gold­beschichtete Punkt­kontakte und einen Detent-Mecha­nismus, der beim Einstecken des Speicher-Token eine taktile Bestäti­gung bietet. Obwohl bei diesem Projekt eine hohe Anzahl der Wieder­einsteck­zyklen für GBE keine Prio­rität hatte, sind die RUGGEDrive™ UFX und UR4410IM für mindestens 10.000 Ein­steck­zyklen ausgelegt. Der Vergleich mit handels­üblichen USB-Geräten, die für 1.500 Einsteck­zyklen ausgelegt sind, lässt entsprechende Rück­schlüsse auf die Robust­heit der Datakey-Pro­dukte zu. Der UR4410IM ist an der Seite des DataHub-Gehäuses montiert und, obwohl sie nach Schutzart IP67 zerti­fiziert ist, befindet sich die Öffnung der Buchse unter einer Gummi-Platte, die zusätz­lichen Schutz bietet.

Innovative Lösung

Die Häufig­keit, mit der Daten aus den Einheiten vom Datakey-Gerät abge­rufen werden können, hängt von der Bereit­stellung, Umgebung, dem Sensor und den Daten­typen ab. Wilson erklärte weiter, dass der neue vanwaltDataHub so konzipiert wurde, dass das Einstecken eines Datakey-Tokens das System aus dem Ruhe­modus weckt. "Wir haben diesen Teil unseres Designs auf die USB-Spezi­fikations­anforderung gestützt, dass ein Gerät seine Anwesen­heit und Geschwindig­keit mit einem Pull-up-Wider­stand auf der USB-D+-Daten­leitung anzeigen muss. Wir verwenden einen Low-Power-Mikro­controller, der auf das Einstecken wartet, und weil dies seine einzige Funk­tion ist, mussten wir keinen voll­ständigen USB-Stack implemen­tieren."

Wenn der Mikro­controller den USB Datakey Pull-up erkennt, startet er das Computer­modul und gibt die Steue­rung der USB-D+-Leitung an das Com­puter­modul (das den vollen USB-Stack hat) ab. Nach dem Booten identi­fiziert das Computer­modul den RUGGEDrive™, genau wie ein PC, der erkennt, dass ein neues Gerät an den USB-Port ange­schlossen wurde. Sobald das Gerät authenti­fiziert ist – d.h. die erwarteten Hersteller- und Produkt-IDs vorhanden sind – überträgt das Computer­modul auto­matisch Daten. Wilson: "Die Daten liegen als gezippte CSV-Dateien vor, d.h. sie werden in kurzer Zeit über­tragen und wir benötigen nur auch nur maximal 4 Gigabyte Speicher­kapazität, was dem kleinsten Daten­träger der UFX-Serie entspricht."

Wilson erklärte weiter, dass auch Konfigu­rations­dateien auto­matisch über­tragen werden können. "Damit haben wir eine zuver­lässige Methode, einen Datahub im Feld ohne zusätz­liche Ausrüs­tung neu zu konfi­gurieren. Kon­figura­tions­daten können ein Alarm­limit für einen Kanal enthalten, oder Sie möchten, dass eine Aktion ausgeführt wird. DataHubs können beispiel­sweise auch in Gewächs­häusern verwendet werden. Wenn es dort zu heiß wird, können sie dann die Elek­tronik zum Öffnen von Fenstern steuern."

Ist die Daten­über­tragung abge­schlossen, signali­siert das Computer­modul dem Mikro­controller und der DataHub meldet dem Benutzer durch ein Ton­signal, dass das Token bzw. der Daten­träger entfernt werden kann. Das System wechselt dann wieder in seinen Low-Power-Daten­protokollierungs­modus.

Zusammen­fassung

Die erste vanwaltDataHub mit der Option, Daten von und zu einem RUGGEDrive-Token zu über­tragen, wurde im Jahr 2017 zur Verfü­gung gestellt. Seitdem sind viele weitere gefolgt, und zum jetzigen Zeit­punkt werden welt­weit mehrere hundert für Umwelt­überwachungs­anwen­dungen einge­setzt. Die Ingenieure von GBE haben bei der Ent­wicklung des neuen DataHub eine robuste, zuver­lässige und viel­seitige Platt­form geschaffen, die jeder­zeit das Hinzu­fügen neuer Funk­tionen (weit­gehend durch die Imple­mentierung von Software-Up­grades) erlaubt. Die System­updates können die Ein­stellung von Alarmen und/oder Aktionen auf der Grund­lage des Daten­empfangs auf mehreren Kanälen umfassen; einzeln oder kollektiv.

Bullen sagte: "Nexus lieferte bei diesem Projekt mehr als nur die Hard­ware. Sie haben reichlich Erfahrung mit dem USB-Pro­tokoll und haben uns bei der Imple­mentierung des Host-to-Drive-Kom­munika­tion tatkräftig geholfen. Obwohl USB ein Standard ist, kann es manch­mal kompli­ziert werden. In dieser Hin­sicht hat Nexus viel zum Erfolg des gesamten Projekts beige­tragen. Jeder kann Hardware­komponen­ten liefern, aber es ist die Exper­tise, die Nexus um diese Pro­dukte herum bereit­stellt, welche der Beziehung einen echten Mehr­wert verleiht."

Zuletzt haben GBE und Van Walt an der Produktion des Van Walt USB-Data-Compilers mitge­wirkt. Dies ist eine maß­geschnei­derte Soft­ware, die die herunter­geladenen Daten aus dem Speicher-Token und die Verkettung der Zeichen­folgen sinn­voll verar­beitet, so dass die Daten­präsen­tation für Kunden flüssiger und leichter lesbar wird. Bullen abschließend: "Die Unter­stützung durch Nexus war während des gesamten Prozesses vorbil­dlich und wir sehen sie eher als Partner denn als Lieferant."
 

Veröffentlicht am Mai 5, 2021 - (758 views)
Nexus (GB) Ltd.
3 West Barn Old Dairy Lane
PO20 3AF Chichester - United Kingdom
+44 (0)1794 301439
Vollständiges Firmenprofil anzeigen
Ort
Verwandte Beiträge
Open-Frame-Netzteile
Dualband-Wi-Fi 5 und Bluetooth 5 Modul
Geräuscharme 500W-Netzteilserie
Push-Pull Verbinder einfach entriegeln
Dezentrale IP67-Stromversorgungen
CONEC Hybrid Steckverbinder verfügbar bei TTI
NH-Sicherungslasttrennschalter in 2 Größen
Weniger Reibung und ein längeres Leben: Der optimale Mitnehmeranschluss bei gleitenden Energieführungsketten
Langlebige Lithium-Batterien mit hoher Spannungsfestigkeit
THR-Serie
In weniger als 1 Sekunde bis zu 1 Meter Energiekette befüllen
Temperaturempfindliche SMD-Sicherung USN 1206
Lösungen für Bedienung & Steuerung
Hochleistungssicherung für Automotive Anwendungen
Gibt es e-ketten®, die ich ohne Werkzeug öffnen kann?
Lösungen für Bedienung & Steuerung
Ihre kostenfreie Eintrittskarte zur Hannover Messe mit IEN D-A-CH
Ethernetleitung: 15 Mio. Zyklen getestet
Configurable Display Switch
smart plastics: Ungeplante Ausfälle vermeiden
Open-Frame-Netzteile
AC/DC-Netzteile für den Einsatz in Medizintechnik und Industrie
Berührungsloser optischer Taster
IP20 Metallgehäuse für RJ45 Steckverbinder
Push-Pull Connector in IP68 Produkt des Jahres 2021
UMT-W Fail Safe Device
Amphenol ICC's ix Industrial™ IP20 Steckverbinder
M12 Push-Pull von Yamaichi internationaler Standard
Thermischer Schutz
1-Phasen-Einbaufilter mit exzellenter Performance
IP20 Metallgehäuse für RJ45 Steckverbinder
M12 Push-Pull von Yamaichi internationaler Standard
Thermischer Schutz
5.000 Steckzyklen beim Push-Pull Connector in IP68
Adapter beschleunigt die Energieketten-Montage
M12 Push-Pull von Yamaichi internationaler Standard
Vorausschauende Wartung
fürs Kabel
3-phasige Stromversorgung mit breitem Einsatzspektrum
Der neue M12 mit Push-Pull Innenverriegelung
Wasserdichte Gerätesteckverbindung mit Schutzgrad 
IP67 und IP69K