pinebox – smartes Sensor-to-X-Gateway
Erfassung, Weiterverarbeitung, Anzeige und Weiterleitung von Daten, alles leichtgemacht in einem Produkt.
Mit unserer pinebox erfassen sie Daten von smarten IO-Link® Sensoren und Aktoren1. Die pinebox kann die erfassten Daten mittels integriertem Node-RED® durch Node-RED-Flows und JavaScript direkt auf dem Gerät verarbeiten. Die pine.box leitet die vorverarbeiteten Daten weiter an
- Datenbanken (z.B. MySQL, AWS S3, InfluxDB, PostgreSQL, MongoDB, MS SQL),
- Nachrichten (z.B. E-Mail, Signalnachricht, SMS, WhatsApp),
- Dashboards (als integrierte Node-RED Dashboards),
- als Kommunikation (z.B., MQTT, HTTP, Websocket, TCP, UDP, Modbus TCP, OPC/UA).
Alternativ arbeitet die pine.box als Sensor- und Aktorschnittstelle und stellt die Daten über die Ethernet-Schnittstelle mittels JSON zur Verfügung.
Die pinebox ist ein flexibles Tool für die schnelle und einfache Erstellung unterschiedlicher Anwendungen, wie z.B. Smart Metering (unter Verwendung von IO-Link Stromsensoren), Maschinenkommissionierung (unter Verwendung von z.B. Abstandssensoren), Smartification von Bestandsanlagen bei denen z.B. Parameter wie Betriebszeit oder Ausbringungsrate gemessen werden sollen.
Die pinebox wird ab September 2024 verfügbar sein2. Um Updates zum aktuellen Stand und zu Neuigkeiten zu erhalten, registrieren Sie sich bitte bei unserem Newsletter:
Anwendungsbeispiel
Bestandsanlage ohne smarte Funktionen
Die existierende Anlage soll mit smarten Funktionen erweitert werden, um die Produktionsqualität zu verbessern und Ausfälle zu minimieren.
Smartification/Upgrade mit pinebox
Zusätzlich zur vorhandenen Steuerung werden smarte Sensoren ohne Eingriff in die vorhandene Steuerung installiert. Die Sensoren werden mit der pine.box verbunden und die pinebox wird konfiguriert.
Messen, Reporten und Optimieren
Die Daten werden auf der pinebox verarbeitet und über Dashboards dargestellt, an Datenbanken oder per Cloud-Anbindung weitergeleitet oder Alarme bei Abweichungen generiert – die Anlage ist jetzt smart!
pinebox – Vorteile
Herstellerunabhängigkeit und Sensorvielfalt
Alle smarten SDCI-Sensoren und -Aktoren (IEC 61131-9, Markenname IO-Link®) mit IODD-File V1.1 können an die pinebox angeschlossen werden, unabhängig vom Hersteller. Es sind über 20.000 unterschiedliche Sensor-Typen verfügbar.
Das Einbinden der Sensoren per IODD-File über das Konfigurationsinterface der pinebox ist selbsterklärend. Das IODD-File kann von der Webseite des SDCI-Geräte-Herstellers oder über die den Katalog ioddfinder.io-link.com bezogen werden.
Pro pinebox können bis zu vier SDCI-Geräte angeschlossen werden. Die Stromversorgung der Geräte erfolgt über die pine.box mit bis zu 0,5A pro Gerät.
Einfache Konfiguration
Für die Konfiguration und Programmierung der pinebox sind weder Zusatzsoftware noch zusätzliche Lizenzen oder Abonnements notwendig. Alle Funktionen können über das Konfigurations-Webinterface oder die integrierte Node-RED-Programmieroberfläche der pinebox bedient werden. Die Bedienung ist intuitiv, sodass keine zusätzlichen externen Schulungen notwendig sind.
Bei Fragen steht Unterstützung in Form von FAQs, Tutorials und Handbüchern bereit. Node-RED-Support ist zusätzlich über die Node-RED-Community verfügbar. Zudem erhalten Sie direkten Support von Pinetek Networks.
Verknüpfungen in Node-RED
Node-RED ist eine Programmieroberfläche zur Verarbeitung von Daten, die mit grafischen Verknüpfungen von Eingabe-, Ausgabe- und Verarbeitungsknoten arbeitet. Node-RED ist auf der pinebox integriert, die Datenpunkte der SDCI-Geräte werden als Eingabe- oder Ausgabeknoten in Node-RED integriert.
Weitere Informationen über Node-RED finden Sie auf der Node-RED-Website:
Dashboards in Node-RED
Mit dem Node-RED Dashboard-Editor können per Verknüpfung Dashboards mit Anzeigen und Bedienelementen erstellt werden. Die Dashboards werden über das Webinterface der pinebox angezeigt.
Es sind mehrere Dashboards pro pinebox möglich.
Javascript als Standard-Programmiersprache
Für komplexere Funktionen in Prozessknoten in Node-RED kommt die weit verbreitete Programmiersprache Javascript zum Einsatz.
JSON als Kommunikationsprotokoll
Auf alle Sensoren- und Aktoren-Daten (Prozessdaten und Parameterdaten) kann über die JSON-Schnittstelle der pinebox zugegriffen werden. Dieses Verfahren ist insbesondere geeignet, wenn die Verarbeitung auf einem PC-System und nicht auf der pinebox erfolgen soll. Die JSON-Schnittstelle kann mit allen üblichen Programmiersprachen angesteuert werden.
Volle Datenkontrolle
Die von der pinebox erhobenen und verarbeiteten Daten können lokal auf der pinebox gespeichert, auf eine Datenbank im Firmen-Netzwerk geschrieben oder in die Cloud gesendet werden – Sie haben die Wahl. Die entsprechenden Konnektoren sind in der Node-RED-Umgebung vorhanden.
Einfache Einrichtung in 4 Schritten
Sensoren und Aktoren anschließen und IODD-Datei auf die pinebox übertragen
Die IODD-Datei des jeweiligen Geräts kann entweder vom Gerätehersteller bezogen oder unter ioddfinder.io-link.com heruntergeladen werden.
Die auf dem PC abgelegte IODD-Datei wird dann auf die pinebox übertragen.
Gerät konfigurieren und Daten über JSON austauschen
Das am Port angeschlossene Gerät wird über das pinebox-Webinterface konfiguriert. Im Anschluss können die und die Funktionen des Geräts im Webinterface getestet werden.
Für den Zugriff über JSON wird der JSON-Pfad angezeigt. Mit diesem kann über Ethernet auf die Geräte-Daten (Prozessdaten und Parameter) zugegriffen werden.
Gerätespezifischen Nodes nach Node-RED übertragen
Soll die Verarbeitung der Daten in Node-RED erfolgen, werden passende Nodes für den Zugriff benötigt. Die Nodes für Node-RED-werden in der pinebox-Konfigurationsoberfläche spezifisch für das angeschlossene Gerät generiert.
Die generierten Nodes werden dann in die Node-RED-Oberfläche importiert.
Node-RED Flows und Dashboards konfigurieren
Danach werden die Flows verknüpft oder die für die Funktionalität notwendigen Nodes mit Javascript programmiert. Die Daten werden entweder weitergeleitet (z. B. an Datenbanken oder als Nachrichten), oder können auf integrierten Node-RED-Dashboards angezeigt werden.
Technische Spezifikationen
Mechanik
| Abmessungen 90 × 72 × 63 mm |
| Montage DIN-Rail |
| Schutzart IP20 |
| Temperaturbereich -25°- 60°C |
Anschlüsse
| Spannungsversorgung 24V DC (+/-20 %) Stromverbrauch max. 2750mA (incl. SDCI-Port-Versorgung) |
| 4 SDCI-Ports M12 (female) Klasse A (max. 500mA pro Port) Geschwindigkeiten COM1, COM2, COM3 (Auto-Detect) Betriebsmodi: IOL (DQ, DI in Vorbereitung) |
| Ethernet 100MBit, RJ45 IPv4 als DHCP-Client oder mit fixer IP-Adresse 2,4 GHz WLAN über USB-Stick (zukünftiges Feature, USB-Stick als Produktoption erhältlich, USB-Port mit HMI geshared) |
| HMI HDMI Mini Port mit Node-RED Dashboards in Kiosk-Modus (zukünftiges Feature) 1 USB-A-Port für Keyboard/Maus (zukünftiges Feature, USB-Port mit WLAN geshared) |
Kommunikation
| Konfiguration IODD V1.1 Web-basierte Konfiguration |
| LED-Anzeigen Status pro Port (rot/grün) System (rot/grün) Power (grün) |
| Netzwerk-Kommunikationsprotokoll JSON/REST über Ethernet |
| Programmierung/Logische Verknüpfung Node-RED integriert Node-RED Dashboards integriert Grafische Verknüpfung Javascript-Programmierung |
Node-RED-Konnektoren und Nodes
| State Machine Knoten SMXstate Finite State Machine |
| Kommunikationsprotokolle MQTT HTTP Websocket TCP UDP Modbus TCP OPC/UA |
| Datenbanken/Cloud MySQL AWS S3 InfluxDB PostgreSQL MongoDB MS SQL |
| Nachrichten Signal SMS (über seven.io, zusätzliche Kosten fallen an) WhatsApp (über WhatsApp-Web, Telefonnummer erforderlich) |
Die technischen Spezifikationen sind vorläufig und können sich ändern.
FAQ
Welche Sensoren und Aktoren können an die pinebox angeschlossen werden?
Die pinebox ist kompatibel mit SDCI Geräten nach IEC 61131-9 (Markenname IO-Link®), welche das IODD-Format 1.1 unterstützen und weniger als 500mA Stromverbrauch haben (Klasse A). Der Anschluss erfolgt über M12, je nach Gerät sind ggf. Adapterkabel erforderlich.
Muss für Node-RED eine Lizenz erworben oder Node-RED gesondert auf der pinebox installiert werden?
Node-RED ist lizenzkostenfrei (Apache License 2.0) und auf der pinebox standardmäßig installiert.
Wie kann ich mich mit der pinebox verbinden?
Der Anschluss der pinebox erfolgt über Ethernet, Ihr Gerät muss über einen Ethernet-Anschluss verfügen oder diesen z. B. über einen USB-Ethernet-Adapter bereitstellen. Es ist auch möglich, die pinebox mit einem Netzwerk zu verbinden.
Welche Hardware- und Softwarevoraussetzungen müssen für die Konfiguration und Programmierung der pinebox erfüllt sein?
Die Konfiguration und Programmierung erfolgt über den Webbrowser per Zugriff auf die Webpage der pinebox. Für den Zugriff ist ein PC (Windows, Linux, Mac, ChromeOS) mit einem aktuellen Browser erforderlich. Getestete Browser sind Chrome, Edge und Firefox.
Kann ich Daten von mehreren pinebox auf einer Box verarbeiten?
Ja, das ist per Zugriff über die JSON-Schnittstelle möglich. Die beiden pine.box müssen hierbei über das Netzwerk miteinander verbunden sein, z.B. über einen Router oder per Switch.
Wenn pinebox A die Datenverarbeitung übernimmt, werden die Datenpunkte vom Node-RED-Flow auf pinebox A per JSON-Abfrage von pine.box B abgefragt.
Wo werden die Daten gespeichert?
Die Daten werden beim Zugriff über JSON nicht auf der pinebox gespeichert. Bei der Verarbeitung der Daten über Node-RED erfolgt ebenfalls keine Speicherung auf der pine.box. Die Historie-Daten für die Dashboards liegen im volatilen Speicher der pinebox und sind beim Ausschalten des Geräts verloren.
Mit welchen Programmiersprachen kann ich Sensordaten von der pinebox auslesen?
Bei der Wahl der Programmiersprache gibt es keine Einschränkungen, solange TCP-Netzwerkverbindungen und das JSON-Format unterstützt wird. Wir bieten Programmierbeispiele zur Datenabfrage mittels Python und C# an. Andere Programmiersprachen sind jedoch ebenfalls möglich.
- IO-Link ist eine eingetragene Marke des PROFIBUS Nutzerorganisation e.V.: io-link.com/, profibus.com
IOL HAT ist kompatibel mit IO-Link Geräten.
IOL HAT ist kein zertifizierter IO-Link Master. Die Zertifizierung ist für Q4/2024 geplant. ↩︎ - Nach aktuellem Stand wird die pine.box in Q3/2024 verfügbar sein. ↩︎