Schulungsübersicht

Sitzung 1: Geschäftsübersicht, warum IoT so wichtig ist

  • Fallstudien von Nest, CISCO und führenden Industrien
  • IoT-Rate in Nordamerika & wie sie ihre zukünftigen Geschäftsmodelle und -vorgänge an IoT ausrichten
  • Breit angelegte Anwendungsbereiche
  • Die Smart Factory von 2020
  • Industrielle Internet
  • Vorhersage- und präventive Wartung von Maschinen
  • Nachverfolgung der Nutzung und Produktivität der Maschine
  • Energie- und Kostenoptimierung von Fertigungsanlagen
  • Generierung von Geschäftsregeln für IoT
  • Dreischichtige Architektur von Big Data - physisch (Sensoren), Kommunikation und Datenintelligenz

Sitzung 2: Einführung in IoT: Alles über Sensoren

  • Grundfunktion und Architektur eines Sensors – Sensorgehäuse, Sensormechanismus, Kalibrierung, Wartung, Kosten- und Preisaufbau, herkömmliche und moderne Sensornetzwerke – alle Grundlagen über Sensoren
  • Entwicklung von Sensorelektronik – IoT vs. herkömmlich, Open Source vs. traditionelles PCB-Designstil
  • Entwicklung von Sensor-Kommunikationsprotokollen – von der Geschichte bis zur Gegenwart. Herkömmliche Protokolle wie Modbus, Relais, HART bis zu modernen Protokollen wie Zigbee, Zwave, X10, Bluetooth, ANT usw.
  • Geschäftstreibende Kräfte für die Bereitstellung von Sensoren – FDA/EPA-Vorschriften, Fälschungs-/Manipulationserkennung, Überwachung, Qualitätskontrolle und Prozessmanagement
  • Verschiedene Kalibrierungstechniken – manuell, automatisch, in situ, primär und sekundär – und ihre Bedeutung für IoT
  • Stromversorgungsoptionen für Sensoren – Batterie, Solar, Witricity, Mobil und PoE
  • Schulung mit Einchip-Sensoren und anderen Sensoren wie Temperatur, Druck, Vibration, Magnetfeld, Leistungsfaktor usw.

Demo: Datenaufzeichnung von einem Temperatursensor

Sitzung 3: Grundlagen der M2M-Kommunikation: Sensornetzwerk und drahtlose Protokolle

  • Was ist ein Sensornetzwerk? Was ist ein ad-hoc-Netzwerk?
  • Drahtloses vs. drahtgebundenes Netzwerk
  • WiFi – 802.11-Familie: N bis S – Anwendung von Standards und gängige Hersteller.
  • Zigbee und Zwave – Vorteile von Low-Power-Mesh-Netzwerken. Langstrecken-Zigbee. Einführung in verschiedene Zigbee-Chips.
  • Bluetooth/BLE: Low-Power vs High-Power, Detektionsgeschwindigkeit, BLE-Klasse. Einführung von Bluetooth-Herstellern & ihre Bewertung.
  • Erschaffen eines Netzwerks mit drahtlosen Protokollen wie Piconet durch BLE
  • Protokollstapel und Paketstruktur für BLE und Zigbee
  • Andere Langstrecken-RF-Kommunikationsverbindungen
  • Sichtbarer (LOS) vs. nicht sichtbarer (NLOS) Link
  • Kapazitäts- und Durchsatzberechnung
  • Anwendungsaufgaben in drahtlosen Protokollen – Energieverbrauch, Zuverlässigkeit, PER, QoS, LOS
  • Sensornetzwerke für WAN-Bereitstellung mit LPWAN. Vergleich verschiedener aufstrebender Protokolle wie LoRaWAN, NB-IoT usw.
  • Schulung mit Sensornetzwerk

Demo: Gerätesteuerung mittels BLE

Sitzung 4: Überblick über Elektronikplattformen, Produktion und Kostenprognosen

  • PCB vs FPGA vs ASIC-Design – wie man eine Entscheidung trifft
  • Prototyping-Elektronik vs. Produktions-Elektronik
  • QA-Zertifikate für IoT – CE/CSA/UL/IEC/RoHS/IP65: Was sind das und wann werden sie benötigt?
  • Einführung in die mehrschichtige PCB-Design und deren Workflow
  • Elektronische Zuverlässigkeit – grundlegender Konzept von FIT und Frühmortalitätsrate
  • Umgebungs- und Zuverlässigkeitsprüfungen – Grundkonzepte
  • Offene Quellplattformen: Arduino, Raspberry Pi, Beaglebone, wann werden sie benötigt?

Sitzung 5: Hardware-/Protokollelemente des IIoT für die Fertigung

  • Aktueller Stand und Überblick über die vorhandene Technologie auf dem Markt
  • PLC – Architektur
  • Cloud-Integration von PLC-Daten
  • Visualisierung von PLC-Daten
  • Digital Twin
  • PLC-Protokolle (Modbus, Field bus, Profibus) und deren Integration mit der Cloud
  • Konzept des Industriegateways

Sitzung 6: Einführung in die Mobile App Plattform für IoT

  • Protokollstapel von Mobil-Apps für IoT
  • Mobil- zu Serverintegration – welche Faktoren sind entscheidend?
  • Welche intelligente Schicht kann auf Mobilapp-Ebene eingeführt werden?
  • iBeacon in iOS
  • Windows Azure
  • Amazon AWS-IoT
  • Web-Schnittstellen für Mobile Apps (REST/WebSockets)
  • IoT-Anwendungsschicht-Protokolle (MQTT/CoAP)
  • Sicherheit für IoT-Middleware – Schlüssel, Token und zufällige PasswortsGenerierung zur Authentifizierung von Gateway-Geräten.

Demo: Mobile App zur Verfolgung von IoT-fähigen Müllcontainern

Sitzung 7: Maschinelles Lernen für intelligentes IIoT

  • Einführung in maschinelles Lernen
  • Techniken der Klassifizierungslernen
  • Bayesianische Vorhersage – Vorbereitung der Trainingsdatei
  • Support Vector Machine (SVM)
  • Vorhersage von Maschinenausfällen – Vibrationsanalyse
  • Aktuelle Signaturanalyse
  • Zeitreihendaten und Vorhersage

Demo: Verwendung des KNN-Algorithmus für Regressionsanalyse

Demo: SVM-basierte Klassifizierung für Bild- und Videoanalyse

Sitzung 8: Analysemotor für IIoT

  • Einsichtsanalyse
  • Visualisierungsanalyse
  • Gestrukturierte Vorhersageanalyse
  • Unstrukturierte Vorhersageanalyse
  • Empfehlungsmotor
  • Mustererkennung
  • Wurzelursachenuntersuchung für elektrische Ausfälle in der Fabrik
  • Wurzelursache von Maschinenausfällen
  • Logistische Lieferketteanalyse für die Fertigung

Sitzung 9: Sicherheit in IoT-Implementierung

  • Warum ist Sicherheit für IoT unerlässlich?
  • Mechanismen von Sicherheitsverletzungen in der IOT-Schicht
  • Datenschutztechnologien
  • Grundlagen der Netzwerk-Sicherheit
  • Verschlüsselungs- und Kryptografieimplementierung für IoT-Daten
  • Sicherheitsstandards für verfügbare Plattformen
  • Europäische Gesetzgebung für Sicherheit in IoT-Plattformen
  • Sichere Booting
  • Geräteauthentifizierung
  • Firewall und IPS
  • Aktualisierungen und Patches

Sitzung 10: Datenbankimplementierung für IoT-Cloud

  • SQL vs. NoSQL – Welches eignet sich besser für Ihre IoT-Anwendung?
  • Open-Source-Datenbanken vs. lizenzierte Datenbanken
  • Verfügbare M2M-Cloud-Plattformen
  • Cassandra – Zeitreihendaten
  • MongoDB
  • Siemens MindSphere
  • GE Predix
  • IBM BlueMix
  • AWS IoT

Sitzung 11: Einige gängige IIoT-Systeme für die Fertigung

  • Energieoptimierung in der Fertigung
  • Vibrationsanalyse zur Erstellung von vorhersagender Wartung
  • Stromqualitätsanalyse zur Erstellung präventiver Wartung
  • Empfehlungssystem für die Logistik-Lieferkette
  • IIoT-System für industrielle Sicherheit
  • IIoT-System zur Identifizierung von Anlagen
  • IIoT-System für Nutzungsanlagen in Fertigungsanlagen (Kühlanlage, Luftkompressor, HVAC)

Demo: Retail-, Transport- und Logistiknutzungsfälle für IoT

Sitzung 12: Big Data für IoT

  • 4V – Volumen, Geschwindigkeit, Vielfalt und Verlässlichkeit von Big Data
  • Warum ist Big Data in IoT wichtig?
  • Big Data vs. herkömmliche Daten in IoT
  • Hadoop für IoT – wann und warum?
  • Speichertechniken für Bilder, Geodaten und Videodaten
  • Verteilte Datenbanken – Cassandra als Beispiel
  • Basis der parallelen Rechnungstechnik für IoT
  • Mikroservices-Architektur

Demo: Apache Spark

Voraussetzungen

Grundkenntnisse in Geschäftsoperationen, Geräten, Elektroniksystemen und Datensystemen

Grundlegende Kenntnisse von Software und Systemen

Grundlegende Kenntnisse der Statistik (auf Excel-Niveau)

 21 Stunden

Teilnehmerzahl


Preis pro Teilnehmer

Erfahrungsberichte (4)

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