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Definition Was ist MindSphere?

| Autor / Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Stefan Luber / Nico Litzel

MindSphere ist ein vom Unternehmen Siemens entwickeltes offenes IoT-Betriebssystem. Es arbeitet cloudbasiert und ermöglicht es, Systeme, Maschinen, Anlagen und Produkte zu verbinden. Mithilfe von MindSphere lassen sich Daten analysieren und für Prozesse der Industrie 4.0 nutzen.

(Bild: © aga7ta - stock.adobe.com)

Bei MindSphere handelt es sich um ein offenes Betriebssystem für das Internet der Dinge (Internet of Things – IoT). Es wurde von Siemens entwickelt und arbeitet cloudbasiert. Es eignet sich für eine breite Palette an Unternehmens- und Geräteanwendungen und verbindet Systeme, Anlagen, Maschinen und Produkte. Die gelieferten Daten werden sicher übertragen und lassen sich umfangreichen Analysen unterziehen. Es entsteht eine Verbindung von realen Prozessen und Dingen mit der digitalisierten Welt. Digitale Zwillinge für Produkte, Services und Produktionsprozesse sind im IoT-Betriebssystem abbildbar.

Auf Basis von MindSphere lassen sich Applikationen und digitale Services entwickeln, bereitstellen und betreiben. MindSphere ist als Platform as a Service (PaaS) konzipiert und unterstützt die Digitalisierung im Rahmen der Industrie 4.0. Ein Zusammenschluss mehrerer Unternehmen und dem Namen MindSphere World soll das Betriebssystem weiter voranbringen und neue Märkte in der digitalen Wirtschaft erschließen.

Funktionsprinzip von MindSphere

Die MindSphere Services verarbeiten Daten, die von den mit dem System verbundenen Maschinen und Geräten in die Cloud geladen werden. Die zur sicheren Übertragung benötigten Services werden ebenfalls von MindSphere bereitgestellt. Das Betriebssystem sorgt für die verschlüsselte Übermittlung von Informationen wie Sensordaten, konsolidiert die Daten und ist in der Lage, umfangreiche Analysen auf Basis zuvor definierter Regeln durchzuführen. Komplette Assets lassen sich visualisieren oder als Digitale Zwillinge abbilden. Die Ergebnisse der Analysen fließen als Feedback in die Optimierung und Steuerung digitaler oder realer Prozesse ein.

Systemarchitektur und Hauptkomponenten von MindSphere

MindSphere arbeitet nach dem cloudbasierten PaaS-Modell (Platform as a Service). Es stellt ein offenes Betriebssystem zur Verfügung, mit dem Drittanbieter eigene Applikationen und Services entwickeln und vertreiben können. Die Hauptkomponenten des Systems bestehen aus den einzelnen Funktionen für Konnektivität, Datenanalyse, Anwendungen, Services und den Tools für die Entwickler.

Diese vier Grundbausteine von MindSphere sind:

  • MindConnect
  • MindAccess
  • Applikationen für MindSphere
  • MindServices

MindConnect verbindet Geräte, Anwendungen und Datenbanken sicher mit MindSphere. Es ist für den Anschluss von Maschinen, Anlagen und Systemen konzipiert und stellt eine Art Plug-and-play-Lösung für Verbindungen dar. Dank MindConnect lassen sich beispielsweise Sensoren an das System anbinden und ihre Daten verschlüsselt übertragen.

MindAccess bietet einen direkten Zugang zur Entwicklung, zur Nutzung und zum Einsatz von Anwendungen in MindSphere. Dank der vielen verschiedenen Applikationen für MindSphere kann auf ein breites Spektrum an Anwendungen zur Analyse und Verarbeitung von IoT-Daten zugegriffen werden.

Unter den MindServices sind professionelle Leistungen und Schulungsmaßnahmen rund um das MindSphere-Angebot zusammengefasst. Trainings und professionelle Supportleistungen unterstützen bei der Entwicklung und Implementierung der IoT-Lösungen von MindSphere.

Die Vorteile von MindSphere

Der Einsatz des offenen IoT-Betriebssystems MindSphere bietet zahlreiche Vorteile. Diese sind:

  • kurze Entwicklungszeiten für Anwendungen der Industrie 4.0
  • Bereitstellung robuster IoT-Lösungen
  • offenes, cloudbasiertes Betriebssystem mit hoher Flexibilität
  • umfangreiche Verbindungsfunktionen für verschiedenste Geräte und Systeme
  • sichere, verschlüsselte Übertragung der Daten
  • Bereitstellungen leistungsstarker Analysefunktionen
  • Unterstützung von Entwicklungs-, Simulations- und Produktionsprozessen mit Digitalen Zwillingen
  • Unterstützung von MindSphere durch zahlreiche Hersteller
  • viele verschiedene Applikationen und vorkonfigurierte Lösungen direkt verfügbar
  • breites Spektrum an MindSphere APIs (Application Programming Interfaces)

Anwendungsbeispiele von MindSphere

MindSphere kommt bereits in zahlreichen Anwendungen produktiv zum Einsatz. Beispielsweise sorgt es für die vorausschauende Wartung von Elektromotoren in den Produktionsanlagen von Getränkeherstellern. Genaue Ausfallprognosen ermöglichen eine höhere Verfügbarkeit der Anlagen. In der Überwachung von Motorenflotten kann MindSphere durch Analysen und Visualisierungsfunktionen Stillstandzeiten der Motoranwendungen verkürzen. Eine weitere Beispielanwendung ist die Ermittlung potenzieller Störungen von Gepäckförderanlagen und die rechtzeitige proaktive Wartung der verschiedenen Komponenten.

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