Mobile Messungen
Die Idee hinter mobilen Messgeräten ist nicht neu. Mobile Digitalmultimeter gibt es neben zahlreichen anderen mobilen Messgeräten schon seit Jahren. Alles in allem handelt es sich dabei um dedizierte Messgeräte, die für einen speziellen Zweck erstellt wurden. Doch die Entwicklung der Technologie hinter mobilen Geräten bietet die Möglichkeit für flexiblere und zuverlässigere tragbare Messgeräte. Mobile Geräte und ihre Betriebssysteme bieten leistungsfähige Plattformen, die Anwendungsentwicklern Zugang zu Hunderten Apps ermöglichen, sodass sie auf diesen Plattformumgebungen benutzerdefinierte Anwendungen erstellen können. Unternehmen entwickeln nun Messgeräte, die direkt an mobile Geräte angeschlossen werden können. Native Apps der Hersteller von Messhardware können mit dem Plug-in-Gerät kommunizieren, um Daten zu lesen. Des Weiteren könnten Anwendungsentwickler, wenn der Hersteller einen offenen Standard für den Datentransfer verwendet, Apps für die Plug-in-Hardware erstellen und so Anwendern eine völlig neue Erfahrung ermöglichen. Ein Punkt, den Ingenieure bei der Wahl eines mobilen Plug-in-Messgeräts beachten sollten, ist die Schnittstelle. Gängigen Schnittstellenstandards wie USB sollte die erste Überlegung bei diesen Messsystemen gelten. Proprietäre Schnittstellen sind riskanter für das Erstellen eines Messsystems, das über mehrere Jahre hinweg unterstützt werden soll. Hardwarehersteller, bei denen proprietäre Schnittstellen zum Einsatz kommen, könnten diese in neuen Versionen ohne Vorankündigung austauschen. Dadurch könnte es nötig sein, dass Ingenieure Zeit und Geld in die Aktualisierung ihrer Systeme investieren müssten, um die neue proprietäre Schnittstelle zu nutzen. Standardschnittstellen sollten so ausgesucht werden, dass Messsysteme zukunftssicher und weniger an einen bestimmten Hersteller gebunden sind. Im Gegensatz zu der direkten Anbindung an mobile Geräte bieten Wireless-Messgeräte eine effiziente Lösung für mobile Messungen. Neue Datenerfassungsgeräte verfügen über integrierte Wireless-Funktionalitäten und Anwender können von mobilen Geräten oder traditionellen PCs aus auf sie zugreifen. Ein mobiles Gerät kann eine Messung von vielen Wireless-Messgeräten aus durchführen. Mit nativen Apps oder Softwareentwicklungsumgebungen können diese Wireless-Messgeräte programmiert werden. Da Messgeräte zunehmend mehr Flexibilität benötigen, ist davon auszugehen, dass Messgerätehersteller in Zukunft mehr Wireless-Messgeräte vorstellen werden.
Dezentrale HMI
Wird ein Messsystem um ein dezentrales HMI erweitert, ist zunächst darauf zu achten, wie Messsystem und HMI miteinander kommunizieren. Standardnetzwerkprotokolle wie TCP oder UDP können dafür genutzt werden; zunehmend wird jedoch auf eine TCP- und HTTP-basierte Technologie zurückgegriffen (Webdienste). Ein Webdienst ist eine Programmierschnittstelle (API), auf die mittels HTTP durch Anfragen von Clients zugegriffen werden kann. Werden Webdienste aufgerufen, geben sie eine vom Anwender lesbare Antwort aus. Moderne Webdienste nutzen JSON-Antworten, andere Antwortoptionen sind XML, HTML oder Klartext. Ingenieure können dann effektive Schnittstellen programmieren, die Webdienstantworten visuell etwas ansprechender gestalten, z.B. mit einem Signalverlaufsgraphen. Es gibt Gründe, weshalb Ingenieure und IT-Abteilungen Webdiensten den Vorzug gegenüber anderen Kommunikationstechnologien geben. Zum einen sind Webdienste unkompliziert und können einfach aus jeder Programmiersprache wie C++, Objective C und LabView aufgerufen werden. Zum anderen wird, da Webdienste auf gängigen Netzwerkprotokollen aufsetzen, die Kommunikation im Vergleich zu proprietären Netzwerkprotokollen als \’IT-freundlich\‘ angesehen. Außerdem lassen sie sich auch einfach über industrielle Standardtechnologien wie Secure Sockets Layer (SSL) oder Transport Layer Security (TLS) verschlüsseln. Ein weiterer wichtiger Punkt ist, wie die vom Messsystem kommunizierten Daten angezeigt werden. Viele verschiedene Technologien können eingesetzt werden, um einen Client zu erstellen, der es als grafische Benutzeroberfläche dem Anwender erlaubt, sich die vom Messsystem übertragenen Messdaten anzusehen oder zu steuern. Ein herkömmlicher Web-Browser kann HTTP-Anfragen an den Webservice senden. Mit HTML und JavaScript kann ein Client erstellt werden, mit dem sich der Anwender die zurückgeschickten Daten auf einem Graph anstatt im XML-Format anzeigen lässt. Der Aufbau eines benutzerdefinierten Client, der auf einen Web-Browser zugreift, bietet die Flexibilität, Aussehen und Funktionlität benutzerdefiniert anzupassen und dabei Technologien einzusetzen, die keine zusätzliche Runtime-Engine benötigen. HTML ist ebenfalls mit mehreren Plattformen kompatibel, sodass ein Client erstellt werden kann, der auf mehreren Betriebssystemen läuft. Als Alternative zu HTML können native Apps erstellt werden, die auf einem speziellen mobilen Betriebssystem ausgeführt werden. Native Apps liefern eine höhere Leistung und eine bessere Bedienbarkeit im Vergleich zu webbasierten (HTML-)Apps. Eine Einschränkung ist allerdings, dass native Apps für jedes mobile Betriebssystem benutzerdefiniert entwickelt werden müssen. Apps, die z.B. für Android geschrieben werden, müssen auf iOS portiert werden. HTML5 ist dabei vielversprechend, da es mit den meisten Betriebssystemen kompatibel ist, doch die Technologie ist noch relativ neu. Beachtenswert ist, dass Facebook von einer in HTML5 geschriebenen App auf native Apps umgestiegen ist, nachdem sich Beschwerden zu Leistung und Bedienbarkeit über die HTML5-App häuften. Mit HTML5 lässt sich die Leistung von mobilen Betriebssystemen schnell verbessern, sodass sich die Technologie wahrscheinlich in Zukunft besser umsetzen lassen wird. Der erste Schritt bei der Erstellung einer dezentralen HMI für ein Messsystem ist die Entscheidung, wie die Messdaten übertragen werden und auf welchem Client standardisiert werden soll. Ingenieure erfahren mehr über die Optionen, die ihnen für dezentrale HMI-Lösungen zur Verfügung stehen, und machen aus dieser Funktionalität ein wichtiges Kriterium bei der Wahl der Messsystemplattform.
Mobile Sicherheit
Je größer die Anzahl der mobilen Geräte, die auf geschützte Informationen wie Bankkonten oder Unternehmensdaten zugreifen, desto höher wird die Wahrscheinlichkeit, dass sie zum Ziel von Hackern werden. Angriffe durch Malware, also Software, die auf das Stören von Rechnerprozessen ausgelegt ist, haben in mobilen Betriebssystemen in den vergangenen Jahren exponentiell zugenommen. Symantec, ein weltweit führender Anbieter von IT-Lösungen, hat \’mobile Angriffe\‘ als einen der Top 5 Trends 2013 ausgemacht. Wenn Ingenieure ihre Messsysteme um mobile Technologie erweitern, muss das Hauptaugenmerk auf mobiler Sicherheit liegen. Um die Gefahren bei mobiler Sicherheit zu bekämpfen, wird empfohlen, nur Apps von offiziellen App Stores herunterzuladen und Antivirus-Apps auf den mobilen Geräten zu installieren. Die meisten Hersteller bieten beste Vorgehensweisen an, um die Sicherheit ihrer mobilen Geräte zu erhöhen. Ingenieure sollten sich die spezifischen Sicherheitsdetails ihrer mobilen Geräte ansehen und notwendige Sicherheitsmaßnahmen ergreifen. Einfache Schritte wie ein Login oder Pincode und das dezentrale Löschen vertraulicher Informationen (\’Remote Wipe\‘) auf einem Gerät, wenn es gestohlen wird oder verloren geht, können dabei helfen, einigen Risiken entgegenzuwirken. Firmen-interne App Stores werden ebenfalls zur mobilen Sicherheit am Arbeitsplatz beitragen. Anbieter mobiler Betriebssysteme machen es nun möglich, dass Unternehmen ihre eigenen App Stores mit von ihnen genehmigten Apps aufbauen. Dies bietet IT-Abteilungen eine gute Möglichkeit, Apps zur Verfügung zu stellen, die auf Unternehmensdatenbanken zugreifen können, und gleichzeitig mobile Apps z.B. für den Antivirenschutz bereitzustellen.
