OPC UA für AutoID-Geräte auf dem Weg
2016 hat AIM-D in Kooperation mit der OPC Foundation einen neuen Kommunikationsstandard für AutoIDGeräte herausgebracht. In den letzten Monaten zeigte sich, dass dieser Standard von vielen Geräteherstellern angenommen wird und auch die Kunden fordern OPC UA als den Kommunikationsstandard in der Industrie ein.
Der AIM Arbeitskreis Systemintegration entschloss sich, motiviert von Siemens und Harting, im Jahr 2014 für die Definition eines neuen, zukunftsträchtigen technologie- und herstellerunabhängigen Kommunikationsstandard für die AutoID-Branche.
Behälter, Lebensmittel-Chargen oder auch Medizin- und Pharmaprodukte und vieles mehr, kann heute dank AutoIDTechnologie automatisch identifiziert werden. Ein wichtiger Baustein also, um die Automatisierungstechnik generell voranzutreiben. Mit UHF RFID (RAIN RFID) erhält das Objekt selbst noch ein Gedächtnis. Informationen können direkt, in diesem Beispiel an einem Behälter abgespeichert werden. Ohne Stromzufuhr, drahtlos abrufbar oder aktualisierungsfähig. Zudem kommuniziert ein RFID-Reader heute direkt mit einem ERP System wie auch mit einer SPS an der Produktionsstraße.
Motiviert von diesen Ideen und Anforderungen entschloss sich der AIM Arbeitskreis eine Kommunikationsschnittstelle auf Basis von OPC UA zu definieren. OPC UA ist einer der Standards für die Realisierung
von modernen Kommunikationsarchitekturen und wird auch in den RAMI Spezifikationen der Bundesregierung zum Thema Industrie 4.0 gelistet.
Dank objektorientierter Struktur eignete sich OPC UA gut, um einen gemeinsamen Kommunikationsstandard für die verschiedensten AutoID-Technologien zu entwickeln.
Kommunikationssicherheit ein wichtiges Thema
Das Thema Sicherheit haben die Mitglieder vom AIM Verband generell als wichtig erachtet. AIM Deutschland hat daher im Jahr 2018 einen eigenen Arbeitskreis AutoID & Security gegründet. Dieser Arbeitskreis erarbeitet Handlungsempfehlungen wie die AutoID-Technik sicher zu verwenden ist. Die ersten am Markt verfügbaren RAIN RFID Geräte von Siemens und Harting wurden in einer Demoapplikation auf dem Messestand der OPC Foundation vorgeführt. Eine direkte Kommunikation, zum Beispiel bis in die Microsoft Azure Cloud ist kein Problem. So können alle SPS und Backend Systeme diese Schnittstelle direkt integrieren.
Industrie 4.0 beschleunigen
Die im Jahr 2016 veröffentlichte OPC Unified Architecture for AutoID Companion Specification ist inzwischen von vielen AutoID-Herstellern in die Geräte integriert worden. Wie am OPC Foundation Messestand auf der SPS IPC Drives im November 2018 zu sehen war, sind inzwischen Barcode, HF und UHF Geräte mit OPC UA Schnittstelle verfügbar. Eine einheitliche, sichere Datenkommunikation zu unterschiedlichsten Geräten verschiedener Hersteller ist Tatsache. Selbstverständlich unterscheiden sich die AutoID-Geräte der einzelnen Hersteller weiterhin. Lediglich der Datenaustausch ist vereinheitlicht. Dies vereinfacht die Einbindung der AutoID-Technologie.
Vereinfachung der Schnittstelle als Kernthema
Doch der Arbeitskreis Systemintegration beendete seine Arbeit nicht im Jahr 2016. Kontinuierlich arbeiten die Teilnehmer an der Erweiterung und Verbesserung der Schnittstellenspezifikation. Die Aufgaben sind hierbei vielfältig. Ein Kernthema ist die Vereinfachung der Schnittstelle für - aus AutoID-Sicht - einfachere Anwendungsszenarien. Insbesondere, um das Umsetzen und die Schnittstellenintegration zu beschleunigen und unnötige Hürden abzubauen. So kann in Zukunft ein einfaches Scannen eines einzelnen Objektes rein über Variablen erwirkt werden. Funktionsaufrufe sind nicht mehr erforderlich. Der Implementierungsaufwand reduziert sich auf das Minimum.
Ein weiteres wichtiges Thema ist die Integration von Sensordaten. Insbesondere die RAIN RFID Technik wird immer häufiger zur Übertragung von Sensorwerten genutzt. So kann ein Objekt eineindeutig identifiziert werden, zusätzliche Daten ausgelesen und geschrieben sowie der aktuelle Zustand des Objektes abgefragt werden. Oft sogar batterielos – also passiv und ohne zusätzliche Wartungsarbeiten.
AIM Deutschland hat auch diesen Aspekt in einem zusätzlichen Arbeitskreis RFID & Sensorik im Jahr 2018 aufgegriffen. Die Ergebnisse und Empfehlungen dieses Arbeitskreises werden auch bei der Erweiterung der OPC UA basierten Schnittstelle mitberücksichtigt. Zudem gibt es einen internationalen Austausch über den RAIN und AIM North America Verband.