iotgate
iotgate ist ein technisches Referenzprojekt für die Verbindung heterogener Industrie-Assets mit gemeinsamen Betriebs- und Datenprozessen. Im Mittelpunkt steht nicht einzelne Hardware, sondern die Frage, wie verschiedene Maschinen, Steuerungen und Sensoren handhabbar in eine bestehende Landschaft eingebunden werden können.
Ausgangspunkt
In produktionsnahen Umgebungen treffen oft unterschiedliche Hersteller, Protokolle, Datenformate und Steuerungslogiken aufeinander. Die fachliche Aufgabe besteht darin, diese Vielfalt nutzbar zu machen, ohne eine monolithische Plattform oder einen harten Systembruch zu erzwingen.
Zielbild
- Geräte, Maschinen und Steuerungen verschiedenster Hersteller sicher anbinden
- Firmware-Updates (OTA) zentral ausrollen und validieren
- Gerätestatus in Echtzeit, Telemetrie und Betriebszustände transparent machen
- Use-Cases wie Betriebsdatenerfassung, Sensorik und Remote-Steuerung in einem Rahmen orchestrieren
Umsetzung
- ESP32-basierte Hardware mit Feldbus-Anbindung als zentrale Basis für industrielle Knoten
- Feldsysteme und Busse wie Modbus RTU/TCP, S7, I/O, OneWire und HTTP
- Connection-less Mesh für lokale Kommunikation und automatisches Routing
- Device-Management für Registrierung, Inventarisierung und Lebenszyklussteuerung
- OTA-Update-Engine für ESP32-basierte Nodes mit kontrolliertem Rollout
- Machine-to-Machine-Kommunikation zwischen Hardware-Pools zur lokalen und zentralen Koordination
- Remote-Steuerung & Orchestrierung für Automatisierungen (z. B. Trigger-Workflows, Zustandsregeln)
- Schnittstellenkonzept für Sensordaten-Pipelines und Betriebsvisualisierung
Nutzen
- Schnellere Integration neuer Hardware ohne Monolith-Kopplung
- Weniger Ausfallzeit bei Aktualisierungen
- Höhere Betriebssicherheit durch zentral kontrollierte Updates und Monitoring-Routinen
- Kein Vendor-Lock-In durch offene MQTT-Domänenspezifikation und austauschbare, angeschlossene Produkte
- Wiederverwendbare Architektur für weitere industrielle Use-Cases
Technologie-Stack
ESP32
Zentrale Hardware-Basis für Gateways und Edge-Nodes mit robustem Funk-, I/O- und Erweiterungsprofil.
Firmware-Schnittstellen
Feldsystem-/Feldbus-Integration in der Firmware für heterogene Industrieanbindungen: Modbus RTU/TCP, S7, I/O, OneWire, HTTP sowie Feldbus-Koppler und Connection-Less Mesh (2.4 GHz) für lokale Routen und Proximity-Kommunikation.
MQTT
Meldungsbus für Telemetrie und Ereignisse zwischen Gateways, Services und Visualisierung.
Go
Backend-Schnittstellen für Device-Management, Orchestrierung und OTA-Workflows.
Node-RED
Visuelle Flow-Orchestrierung für Datenflüsse, Reaktionen und Betriebsdashboards.
InfluxDB
Time-Series-Backend für Betriebsdaten, Zustandsverläufe und Messreihen im Edge-zu-Cloud-Pfad.
Domain Specific Language
Lesbare Fluent API für firmware-nahe Regeln: Geräteverhalten, Zustände und Abläufe werden als nachvollziehbare Methodenkette beschrieben.
Ähnliches Vorhaben geplant?
Wenn Sie eine vergleichbare Software-, Schnittstellen- oder IoT-Lösung umsetzen möchten, sprechen wir gern über Zielbild, Integrationspfade und realistische Umsetzungsschritte.