MathWorks ThingSpeak

ThingSpeak^TM ist eine IoT-Plattform von The MathWorks®, bekannt unter anderem durch die Softwarelösungen MATLAB® und Simulink®.

Die Plattform bietet (neben einer REST API) eine MQTT-Schnittstelle, über die Daten aus der TwinCAT-Runtime nach ThingSpeak^TM gesendet werden können. ThingSpeak^TM ermöglicht das Sammeln, Speichen, Analysieren, Visualisierung und das Reagieren auf eingehende Daten. Ein wichtiger Abgrenzungspunkt zu anderen Plattformen ist die Möglichkeit im Web-Browser MATLAB®-Code zu schreiben und diesen zur Analyse und zur Visualisierung der Daten zu nutzen. Dabei ist es möglich, vorhandene Lizenzen für Toolboxen von der On-premis-Programmierumgebung ebenfalls auf ThingSpeak^TM zu verwenden.

Funktionsweise

Der Data Ingest sowie das Speichern von Daten erfolgt auf Basis von sogenannten Channels. Jeder Channel besitzt 8 Felder, welche mit eingehenden Daten befüllt werden können. Neben den 8 Datenfeldern stehen noch weitere Meta-Felder zur Verfügung wie z. B. latitude, longitude, altitude oder auch ein Zeitstempel. Daten, die zu einem Channel gepublished werden, werden in einer Datenbank mit der Möglichkeit eines Datenexports (JSON, XML, CSV) abgelegt. Die Anzahl der Nachrichten pro Zeiteinheit, die an ein Channel gesendet werden können, ist abhängig von der hinterlegten ThingSpeak^TM-Lizenz. Aktuell basiert die MQTT-Schnittstelle auf dem Senden von Strings, welche vom ThingSpeak Channel interpretiert werden.

Beispiele für mögliche Aktionen auf ThingSpeak^TM:

• Sende Nachricht an Twitter
• Zyklisches Ausführen von Matlab Analysis scripts
• Ausführen eines Matlab Analysis scripts, getriggert durch channel conditions

Anwendungen

Aufgrund der vom Cloud-Dienst limitierten Datenrate, die von der Steuerung aktuell an ThingSpeak^TM gesendet werden kann, ist ein ausgeprägter Edge-Computing-Ansatz eine zielführende Strategie. Über das Beckhoff Produkt TE1400 können MATLAB®/Simulink®-Modelle in die TwinCAT-Runtime integriert werden und somit, neben den verschiedenen TwinCAT-Funktionen (Condition Monitoring, Filter, …), Algorithmen zur Informationsverdichtung in der Echtzeit ausgeführt werden. Des Weiteren sind Prozesse mit großen Zeitkonstanten gut mit ThingSpeak^TM zu handhaben, z. B. Energiedatenmanagement, Building Automation, etc.