Branchen

Wir haben ein breites Wissensspektrum um die perfekte Lösung für Ihr Problem finden zu können. Dazu profitieren Sie auch von den Erfahrungen die wir in Projekten in der Vergangenheit, aus verschiedenen Branchen, gesammelt haben. Um einen Einblick in unsere Tätigkeiten zu erhalten, stellen wir nachfolgend einige Beispielprojekte vor.

Agrar und Gartenbau 4.0

GPS-Basic - Dokumentation von Bodenproben

Für die Gemeinschaftsentwicklung mit der Bodenprobetechnik Nietfeld GmbH und der FieldExpert GmbH entwickelten wir die Hardware des GPS-Basic Systems sowie Software-Komponenten für die App zur Ansteuerung der Hardware.

Die Hardware umschließt die Erzeugung verschiedener stabilisierter Spannungspegel, sowie die Vernetzung von Etikettendrucker, GPS-Empfänger, SPS, Router und Tablet. Gesteuert wird die Hardware mit einer App, welche auf dem Tablet vorinstalliert ist. Bei der Entwicklung der App haben wir ebenfalls Funktionalitäten wie die Ansteuerung des Etikettendruckers, des Routers oder der Steuerung, zur Erfassung des Bodenprobensignals, umgesetzt. Entwickelt wurde die App mit dem App-Framework Flutter.

Das GPS-Basic bietet den Vorteil eine Bodenbeprobung kartengestützt und ortsbezogen automatisiert zu dokumentieren. Weitere Informationen finden sie auf der FieldExpert Produktseite.

Digitalisierte Gelbtafel - Insektenbefall mittels Embedded System auswerten

Es wurde eine kompakte automatische Überwachung von Gewächshauskulturen entwickelt, welche Bilder von Gelbtafeln aufnimmt, deren Insektenbestand (Schädlinge und Nützlinge) quantifiziert und an einen Server übermittelt.

Über eine an einem Raspberry PI angeschlossene Kamera werden in regelmäßigen Abständen Bilder einer Gelbtafel aufgenommen. Dabei können Insekten mit einer Größe bis zu 1 mm erfasst werden. Die aufgenommen Daten werden live vor Ort auf dem Raspberry PI mittels Algorithmen verarbeitet und auf die gefundenen Merkmale reduziert. Um die Daten einsehbar zu machen, ist eine WLAN-Verbindung eingerichtet, über die das System die Daten an einen Server (hier: FROST-API) sendet. Diese gesendeten Daten geben Aufschluss über die Menge der Nützlinge und Schädlinge in den Kulturen sowie weiterer Sensorwerte (u.a. Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Helligkeit) aus dem Gewächshaus.

Der Vorteil dieser Entwicklung ist es, Schädlingsbefall automatisierter und qualitativ höherwertiger, im Gegensatz zur händischen Auswertung, erfassen zu können. Durch diese tägliche Datenerhebung können Insektenbefalle in den Kulturen schneller erkannt und behandelt werden, sodass größere Schäden an den Kulturen verhindert werden können.

Maschinenbau und Industrie 4.0

Automatisierter Teststand - Sensoren mittels Mini-PC auswerten

Es wurde ein automatisierter Teststand entwickelt, wo der Fokus auf das Erfassen, Speichern, Verarbeiten und Visualisieren von analogen Messdaten steht.

Dazu sind u.a. Kraftsensoren an einem Analog-Digital-Wandler angeschlossen. Als zentrale Auswerteeinheit steht ein Mini-PC mit Linux-Betriebssystem zur Verfügung. Dieser nimmt nicht nur die Messdaten der Kraftsensoren auf, sondern schreibt diese auch in eine eigens konfigurierte Datenbank. Über verschiedene Scripte kann das Aufnehmen der Messdaten gesteuert sowie die Inhalte der Datenbank importiert und exportiert werden. Um die Datenauswertung während der Messungen live oder im Nachgang besser verfolgen zu können, ist eine Grafana-Oberfläche mit benutzerdefinierten Diagrammen und Graphen vorinstalliert.

Durch den Einsatz des Mini-PC entsteht der Vorteil das System bequem über eine Benutzeroberfläche zu steuern und die Messdaten direkt einsehen und verwalten zu können.

Mobiler Datenlogger - Sensoren mittels Mikrocontroller auswerten

Es wurde ein mobiler Datenlogger entwickelt, welcher in einen begrenzten Bauraum integrierbar und über einen definierten Messzeitraum Energieautark sein muss.

Die Elektronik zur Auswertung der auszulesenden Seilzug- und Winkelsensoren sind in eine kleine Metallbox integriert und als Benutzerfeedback mit Status-LEDs ausgestattet. Gesteuert wird die akkubetriebene Messbox mit wenigen Tastern, die neben den LEDs angebracht sind. Als Datenverarbeitungszentrale wird ein Mikrocontroller eingesetzt, welcher die Messdaten auf einer SD-Karte bereitstellt. Das Auslesen der Daten, kann bei Entnahme der SD-Karte, über einen Computer realisiert werden. Zur weiteren Aufbereitung der erfassten Daten wird eine Software-Anwendung mitgeliefert, welche diese Daten einliest, verrechnet und anschließend die Ergebnisse über eine CSV-Datei zur Verfügung stellt.

Durch den Einsatz eines Mikrocontrollers, in Verbindung mit der SD-Karte als Speichermedium, bietet sich der Vorteil, dass das System sehr verbrauchsarm ist und ohne externe Energieversorgung auskommt.

Smart-City und IoT

Anlagen Digitalisierung - GDR (Gasdruckregelanlage) Sensorik online via LoRaWAN

Es wurde ein System entwickelt, welches verschiedene Sensoren aus der GDR ausliest und dessen Zustände in einer Cloud zur Verfügung stellt. Da viele GDRs nicht mit einem Elektroraum ausgestattet sind, und somit keine Stromversorgung zur Verfügung steht, besteht zusätzlich die Anforderung der Energieautarkie an dieses Projekt.

Über verschiedene Trennwandler sind die Sensoren mit dem mikrocontroller-gestützten System, ATEX-Konform, verbunden. Über ein Display, einen Joystick und eine Status LED können alle Zustände der Sensoren der GDR, beispielsweise bei der Inbetriebnahme oder bei den Wartungsgängen, eingesehen werden. Ebenfalls sind Schwellwerte von analogen Sensoren konfigurierbar. Das System sendet in regelmäßigen Abständen sowie bei Statusänderung alle Zustände via LoRaWAN in eine Cloud. Aus der Cloud können die Daten beispielsweise von einer Grafana-Oberfläche ausgelesen und graphisch dargestellt werden. Diese Daten werden der entsprechenden Leitstelle zur Verfügung gestellt, um eine Live-Überwachung Ihrer GDRs zu realisieren.

Um auch GDRs ohne Anschluss an das Stromnetz vernetzen zu können, wird das System, welches in einem Schaltschrank integriert ist, mit einer großen Batterie und einem Solarmodul ausgestattet. Über einen internen Laderegler wird die eingespeiste Energie der Solarzelle für die Batterie gewandelt, und aus der Batterie dem System zur Verfügung gestellt.

Ein großer Vorteil dieser Anwendung ist es öffentliche Anlagen und deren verbaute Sensorik zu vernetzen und dadurch die Zuverlässigkeit der Anlagen zu erhöhen, da Ausfälle unmittelbar gemeldet und behoben werden können. Somit ist der Betrieb der Geräte der Endkunden (z.B. Heizung) selbst bei kurzzeitigen Ausfällen sichergestellt. Zusätzlich erfasst dieses Monitoring-System auch unbefugte Zutritte der öffentlichen Anlagen, da die Zugänge über Türkontaktschalter überwacht und der Leitstelle mitgeteilt werden.

Für weitere Informationen schauen Sie gerne bei unserem Medium Beitrag LoRaWAN — Die Grundlage für das Internet of Things vorbei.

Open Source

Für jedermann - RTC Modul für den M5Stack

Neben den konventionellen Branchen haben wir bereits in unserem GitHub Repository mehrere Open Source Beiträge geleistet. Unter anderem ein Modul zur Erweiterung des beliebten und sehr vielfältig einsetzbaren M5-Stack.

In verschiedenen Projekten haben wir genau diese Hardware eingesetzt, um einen schnellen Entwicklungsprozess durchführen zu können. Dabei standen wir vor der Herausforderung, einen verlässlichen Zeitstempel für Sensordaten bereitzustellen. Da der Hersteller in seinem breit gefächerten Angebot, kein passendes Modul angeboten hat, sind wir mit einer Eigenentwicklung gestartet, welche den M5Stack um ein passendes Modul erweitert. Nun bieten wir auf unserer GitHub-Seite ein Repository M5 RTC Module, welches alle benötigten Dateien zur Verwendung des Moduls zur Verfügung stellt. Dort hinterlegt und veröffentlicht ist eine Software-Bibliothek, welche ebenfalls über den Arduino-Library-Manager, in jedes beliebige C++ Projekt auf Basis des Arduino-Frameworks, integriert werden kann. Außerdem stehen die Entwicklungsdateien zur Hardware aus Elektronik und Gehäuse, welches mit einem 3D-Drucker gedruckt werden kann, zur Verfügung. Für einen niedrige Einstiegshürde haben wir ebenfalls einige Beispielimplementierungen hochgeladen.

Wer nicht selbst die Hardware-Komponenten beschaffen oder herstellen möchte, kann diese auch auf Anfrage bei uns, als Bausatz oder schon bestückte Elektronik sowie als 3D-Druckteil, erwerben. Stellen Sie uns dazu einfach eine unverbindliche Anfrage per Mail.