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Siemens IOT2000: Einführung in das IoT-Gateway

Gateway ins IoT


Das IOT2000 wird allgemein als IoT-Gateway bezeichnet. In diesem Artikel sehen wir uns an, was genau sich hinter dieser Bezeichnung verbirgt und was man alles mit dem IOT2000 machen kann. Ein besonderes Augenmerk legen wir dabei auf den mit dem Arduino kompatiblen Steckplatz. Sie werden erstaunt sein, was alles mit diesem kleinen grauen Kasten möglich ist.

Die Idee, die hinter einem IoT-Gateway steckt, ist leicht erklärt. Das Gateway stellt die Schnittstelle zwischen Anlagen oder Geräten und dem Internet dar. Anlagen und Geräte können hierbei Industriesteuerungen oder auch einfache Sensoren sein. Das IOT2000 ist in einem Industriegehäuse verbaut und hat eine CE-Zulassung. Das bedeutet, man kann es leicht in Anlagen integrieren, ohne Gefahr zu laufen, dass die Anlage keine CE-Zulassung bekommt. Für mehr Informationen zur CE-Kennzeichnung werfen Sie bitte einen Blick auf den gleichnamigen Kasten.

CE-Kennzeichnung

CE ist eine Kennzeichnung für Produkte im Europäischen Wirtschaftsraum. Die Kennzeichnung legt für Produkte umfangreiche Mindestanforderungen fest, die sie erfüllen müssen. Viele dieser Anforderungen beschäftigen sich mit der Sicherheit der Produkte. Hier spricht man von harmonisierten Produkten. Die Kennzeichnung soll dem Endverbraucher die Möglichkeit geben, sichere Produkte innerhalb der EU zu erkennen. Die CE-Kennzeichnung sagt allerdings nichts über die Qualität eines Produkts aus. Unter [1] finden Sie die offizielle Internetseite zur CE-Kennzeichnung.

Das IOT2000 gibt es aktuell in zwei Varianten: IOT2020 und IOT2040. Das IOT2040 ist für den Einsatz in professionellen Anwendungen gedacht, es kostet ca. 200 Euro. Das IOT2020 hat als Zielgruppe Ausbildungsstätten und Privatanwender. Es ist mit 60 Euro preislich für den Bastler auch viel interessanter als das IOT2040. In Tabelle 1 sind die wichtigsten Unterschiede der beiden Varianten aufgeführt.

IOT2020

IOT2040

CPU

Intel Quark x1000

Intel Quark x1020

RAM

512 MB

1 GB

Interface

1x Ethernet

2x Ethernet

2x RS232/485

Preis

60 Euro

200 Euro

Sonstiges

Secure Boot

Battery Buffered RTC

Tabelle 1: Unterschiede zwischen IOT2020 und IOT2040

Um das IOT2000 verwenden zu können, benötigen wir eine microSD-Karte, auf der sich ein Boot Image befindet, das mit Yocto erstellt wurde. Yocto [2] ist ein Projekt, das Entwicklern hilft, Linux-basierte Betriebssysteme für Embedded Systems zu erstellen. Auf der Produktseite des IOT2000 kann man ein vorbereitetes Image herunterladen [3]. Bitte schreiben Sie das Image mit einem Tool Ihrer Wahl auf eine microSD-Karte und bauen Sie diese in das IOT2000 ein. Nun können Sie das IOT2000 booten, indem Sie es an eine Spannungsversorgung anschließen. Bitte achten Sie darauf, dass die Versorgungsspannung zwischen 9 und 36 Volt DC liegen muss. Eine wirklich detaillierte Anleitung finden Sie im Dokument „Setting up the SIMATIC IOT2000“ des Produktes. Das Dokument kann unter [4] erreicht werden. Sie müssen sich dazu registrieren, weil das Dokument nur innerhalb des Siemens-Forums verfügbar ist, die Registrierung hat keine Nachteile für Sie. Als registrierter User erhalten Sie Zugriff auf das komplette Hilfeforum mit allen eingestellten Ressourcen.

Erster Verbindungsaufbau zum IOT2000

Das IOT2020 hat nach dem Starten auf dem linken Ethernetport (X1 P1 LAN) die feste IP-Adresse 192.168.200.1. Wenn sie ein IOT2040 verwenden, ist der rechte Port (X2 P1 LAN) auf DHCP eingestellt. Wir gehen hier davon aus, dass Sie das IOT2000 über den Anschluss X1 P1 LAN mit Ihrem Netzwerk verbinden. Dazu gibt nun mehrere Wege. Linux-User haben hier mit dem ifconfig-Kommando eine komfortable Möglichkeit, diese Klippe zu umschiffen. Wir weisen der Ethernetschnittstelle unseres PCs einfach eine zweite IP aus dem Subnet 192.168.200.0 zu. Dadurch können wir wie gewohnt per SSH mit dem IOT2000 verbinden. Bitte beachten Sie, dass die Interfacenamen unter Linux unterschiedlich sein können. Sollte das Kommando nicht funktionieren, sehen Sie bitte mit ifconfig nach, welchen Namen Ihr Interface hat.

sudo ifconfig enp2s0:0 192.168.200.2 netmask 255.255.255.0 up

Falls Sie zu den ambitionierten Linux-Usern gehören und schon über ein Ubuntu 18.04 LTS verfügen, wird das Kommando fehlschlagen, da ifconfig plötzlich nicht mehr automatisch mitinstalliert wird. Der Autor fragt sich schon, was der tiefere Unsinn hinter dieser Maßnahme ist. Mit dem Kommando sudo apt install net-tools lässt sich ifconfig schnell nachinstallieren. Mit dem folgenden Kommando wird die SSH-Verbindung zwischen Ihrem PC und dem IOT2000 aufgebaut. Windows-User können an dieser Stelle das Tool PuTTY verwenden.

ssh root@192.168.200.1

Der User ...

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