Mit SPE, IO-Link und M2M zum Sensor-to-Cloud
Jumo befindet sich auf einem dynamischen Entwicklungspfad, um zu einem führenden Anbieter von Systemlösungen und Technologien in der industriellen Sensorik und Automatisierung zu avancieren. Diese Transformation zeigt sich deutlich in der Integration und Vernetzung von modernen Technologien wie SPE, IO-Link und der Sensor-to-Cloud-Kommunikation in die Systemwelt des Automatisierers. Lesen Sie wie sich diese entwickelt und wo sie eingesetzt wird.
Sensor-to-Cloud Neuheiten, Anwendungen Innovationen
Single Pair Ethernet in modernen Sensorsystemen
10.10.2025 | Jumo zeigt auf der Messe SPS 2025 zahlreiche neue innovative Produkte und präsentiert sich als System- und Lösungsanbieter für die unterschiedlichsten Branchen. Christoph Trott, Abteilungsleitung Produktmanagement, gibt im Vorfeld der Automatisierungsmesse einen Ausblick auf die Zukunft der Automatisierung.
Welche Bedeutung hat das Zusammenspiel aus präziser Sensorik, intelligenter Steuerung und durchgängiger Systemintegration für die Zukunft der Automatisierung?
Christoph Trott: Das Zusammenspiel dieser drei Elemente ist die Basis jeder modernen, zukunftsorientierten Automatisierung. Präzise Sensoren liefern exakte Echtzeitinformationen, smarte Steuerungen verarbeiten diese Daten effizient, und eine durchgängige Systemintegration sorgt dafür, dass alle Komponenten nahtlos miteinander kommunizieren. Diese Einheit ermöglicht nicht nur eine deutlich höhere Prozessqualität, sondern auch mehr Nachhaltigkeit und Ressourceneffizienz. Unternehmen profitieren von sinkenden Ausschussraten, weniger Nacharbeit und einem optimierten Energieeinsatz. Das alles sind wesentliche Faktoren für wirtschaftliches und ökologisches Wachstum.
Wie tragen Komplettlösungen dazu bei, Effizienz zu steigern und Kosten in der Fertigung zu senken?
Christoph Trott: Ganzheitliche Lösungen, die von der Sensorik bis zur Integration reichen, bieten klare Vorteile: Sie ermöglichen eine durchgängige Optimierung der Abläufe. Die enge Verzahnung aller Komponenten sorgt für hohe Transparenz, steigert die Produktqualität und reduziert Betriebskosten. Gleichzeitig werden Schnittstellenprobleme minimiert, die Inbetriebnahme vereinfacht und die Wartung erleichtert.
Ein anschauliches Beispiel ist der Einsatz von Single Pair Ethernet (SPE) in modernen Sensorsystemen. Durch die Übertragung von Daten und Energie über nur ein Adernpaar (PoDL) sinkt der Verkabelungsaufwand erheblich. Gleichzeitig erlaubt der Datendurchsatz von 10 Mbit/s schnelle Software-Updates – ein wichtiger Sicherheitsaspekt. Sensoren lassen sich über Entfernungen bis zu 1000 Meter betreiben, was völlig neue Einsatzmöglichkeiten schafft, etwa in weitläufigen Industrieanlagen oder bei der Klimasteuerung großer Gewächshäuser.
Besonders in Branchen mit hohen Qualitätsanforderungen – etwa in der Lebensmittel-, Wasser/Abwasser- oder Thermoprozesstechnik – führen solche Komplettlösungen zu messbaren Wettbewerbsvorteilen: Sie sichern die Einhaltung höchster Standards und unterstützen Unternehmen dabei, sich nachhaltig im Markt zu differenzieren.
Welche Chancen eröffnet der Einsatz von Künstlicher Intelligenz in Kombination mit der lokalen Datenverarbeitung direkt an der Maschine?
Christoph Trott: Die Verbindung von KI und Edge Computing hebt die industrielle Automatisierung auf ein neues Niveau. KI-Algorithmen können Datenmuster erkennen, Anomalien frühzeitig entdecken und prädiktive Wartung ermöglichen – und das, ohne dass Daten erst in zentrale Cloud-Systeme übertragen werden müssen. Das verkürzt Reaktionszeiten, stärkt die Datensicherheit und erhöht die Anlagenverfügbarkeit.
Gerade für mittelständische Unternehmen, die flexible und skalierbare Lösungen benötigen, bietet die lokale Auswertung große Vorteile: Sie erlaubt eine präzise Anpassung an die jeweilige Produktionsumgebung und reduziert die Abhängigkeit von externen IT-Strukturen. In Kombination mit intuitiven Benutzeroberflächen und modularen Systemarchitekturen entstehen intelligente Automatisierungskonzepte, die Effizienz und Zukunftssicherheit vereinen. Die kommenden Jahre werden hier von deutlichen Fortschritten geprägt sein – insbesondere durch lernfähige Systeme und KI-gestützte Prozessoptimierung.
Smartes Gewächshaus – Mit Sensorik und SPE zu mehr Effizienz
03.04.2025 | Ein smartes Gewächshaus bietet ideale Voraussetzungen, den steigenden Anforderungen an die Landwirtschaft zu begegnen – besonders dann, wenn es digital vernetzt und automatisiert betrieben wird. Jumo und Weidmüller zeigen, wie moderne Sensorik und SPE Technologien den Weg für die smarte Landwirtschaft ebnen.
Daten über SPE vom Sensor in die Jumo Cloud
16.02.2023 | Jumo integriert die Single Pair Ethernet (SPE) Technologie in drei neue Sensorprodukte: den Feuchte, CO2 und Temperaturmesstransmitter Jumo Hydrotrans, den Durchflussmessumformer Jumo flow Trans MAG H20 und den Druckmessumformer Jumo Delos S02. Mit der SPE Option können Anwender der Geräte komplette Systemlösungen mit einer durchgängigen Ethernet-Übertragung in ihren Applikationen nutzen. Dieser Aspekt vereinfacht die Inbetriebnahme.
Auf der physikalischen SPE-Schicht können eine Vielzahl an Ethernet-basierten Protokollen laufen. Für die neuen Sensorik hat Jumo den SPE-Standard 10BASE-T1L ausgewählt. Dieser ermöglicht Kabellängen von bis zu 1000 Meter für die Sensoranbindung. Die Versorgung von Endgeräten via PoDL (Power-over-Data-Line) ist für jeden der drei Sensoren gewährleistet. Dabei wird die Verbindung durch einen SPE Stecker in hoher Schutzart in M12-Ausführung realisiert. Die Datenweiterleitung erfolgt durchgängig auf Basis von Ethernet. Der Sensor tauscht sich direkt mit der Steuerung und mit der Jumo Cloud aus.
Zur Kommunikation mit der Steuerung kann der Ethernet basierte Kommunikationsstandard Modbus-TCP eingesetzt werden. Die Kommunikation mit der Jumo Cloud gelingt mit wenigen Klicks direkt bzw. am Sensor bequem über die App Jumo smartconnect oder das Setup-Programm. So lassen sich schnell und einfach schlanke Systemlösungen konzipieren, die aus Sensorik, Automationstechnik und Steuerungstechnik bestehen.
Die Kommunikations-Technologien Single Pair Ethernet (SPE), IO-Link, Maschine-zu-Maschine (M2M) bieten Jumo großes Potenzial, besonders angesichts der breiten Palette von Industrien, die das Unternehmen in der industriellen Automatisierung bedient. Die Bedeutung der M2M-Kommunikation als ein zentrales Element der Industrie 4.0 wird zunehmend für ihre Kosten- und Effizienzvorteile anerkannt.
Jumo Sensor-to-Cloud Fachwissen
Single Pair Ethernet für die industrielle Automatisierung
Single Pair Ethernet stellt einen bahnbrechenden Fortschritt in der Technologie der industriellen Kommunikation dar. Ursprünglich für die Automobilindustrie entwickelt, bietet SPE signifikante Vorteile für die industrielle Automatisierung. Mit nur einem Adernpaar für die Datenübertragung ermöglicht die SPE-Technologie eine schlankere, kostengünstigere und einfachere Infrastruktur ohne Einbuse der hohen Übertragungsgeschwindigkeiten. SPE unterstützt Datenraten von bis zu 1 Gbit/s bei einer Kabellänge von 40 m und gewährleistet eine konsistente Datenübertragung bis hin zur Feldebene. Jumo setzt den 10BASE-T1L Standard ein, der eine geringere, aber ausreichende Datenübertragung von 10 Mbit/s ermöglicht und Kabellängen von bis zu 1000 m erreichen kann.
Die Vorteile von SPE sind:
- Platz– und Gewichtsersparnis
- einfachere Installation
- Kosteneinsparungen
- längere Reichweiten
- schnellere Datenübertragung
- integrierte Stromversorgung über PoDL.
Diese Eigenschaften prädestinieren SPE für die Vernetzung in der Industrie 4.0 im Rahmen des Industrial Internet of Things (IIoT), weil es die steigenden Anforderungen an eine stärkere Gerätevernetzung und datengesteuerte Entscheidungsfindung meistert.
IO-Link Technologie zur Umsetzung von Smart Manufacturing
IO-Link ist seit vielen Jahren Teil des Produktportfolios von Jumo und erleichtert die nahtlose IO Link Kommunikation zwischen Sensoren, Aktuatoren und Steuerung. Als die erste standardisierte IO-Technologie zur Kommunikation mit Sensoren und Aktuatoren gestattet IO-Link die bidirektionale, digitale Punkt-zu-Punkt-Industrienetzwerk-Protokollierung.
Zu den Schlüsselfunktionen von IO-Link gehören
- bidirektionale Kommunikation
- Geräteparametrisierung
- umfassende Diagnosefähigkeiten
- Flexibilität bei der Unterstützung einer Vielzahl von intelligenten Jumoeräten.
IO-Link spielt auch eine zentrale Rolle bei der Realisierung von Smart Manufacturing und Industrie 4.0. Hierfür bietet der Standard intelligente Lösungen zum Optimieren von Produktionsprozessen und Verbesserung der Produktionseffizienz und Arbeitssicherheit.
Maschine-zu-Maschine-Kommunikation als Pfeiler der Industrie 4.0
Die Maschine-zu-Maschine (M2M) Kommunikation stellt eine Schlüsselkomponente innerhalb der Industrie 4.0 dar. Sie definiert den automatisierten Informationsaustausch zwischen Maschinen, Anlagen und IO Link Geräten, der meist netzwerkbasiert und ohne menschliches Zutun erfolgt. Diese Technologie befähigt Maschinen, nicht nur Informationen zu teilen und Aufgaben zu synchronisieren, sondern auch, auf Basis von Echtzeitdaten Entscheidungen zu fällen.
Die M2M-Kommunikation erfolgt direkt zwischen Endgeräten wie Sensoren, Maschinen und den Steuersystemen, zum Beispiel dem Jumo Varitron 500. Diese Verbindungen, ob drahtlos oder verkabelt, bilden das Rückgrat moderner Automatisierungs- und Überwachungssysteme in diversen Branchen.
SPE und IO Link im Fokus der M2M-Kommunikation
Eng verknüpft mit dem IoT liegt der Fokus der M2M-Kommunikation auf der Interaktion zwischen Maschinen. Technologien wie SPE und IO-Link sind hierbei von zentraler Bedeutung. SPE fördert die schnelle und effiziente Übertragung umfangreicher Datenmengen über minimale Verkabelung, was besonders in komplexen Automatisierungsumgebungen vorteilhaft ist. Durch den Einsatz von SPE ist eine weitreichende und effiziente Datenübermittlung möglich. Ein IO-Link System bietet eine robuste und flexible Plattform für den Austausch von Sensor- und Steuersignalen, ermöglicht präzise Diagnosen und liefert Echtzeit-Feedback. Das alles ist für die genaue Kontrolle und Überwachung in M2M-Netzwerken unerlässlich.
Die Anwendungsbereiche von M2M in der Industrie 4.0 sind vielfältig und reichen von der Fertigungsautomatisierung bis hin zur prädiktiven Wartung. Hier ermöglicht M2M eine exakte Überwachung und Steuerung von Produktionsprozessen sowie eine rechtzeitige Einleitung von Wartungsmaßnahmen zur Fehlerprävention. Zudem trägt M2M zur Optimierung des Energiemanagements bei, indem es den Energieverbrauch überwacht und steuert. Das wiederum reduziert Kosten und steigert die Effizienz. In der Logistik und im Supply Chain Management verbessert M2M die Nachverfolgung und Verwaltung von Lagerbeständen sowie Transportmitteln, was zu einer effizienteren Logistikführung beiträgt.
Sensor-to-Cloud Lösungen
In der fortschreitenden Digitalen Transformation der industriellen Automatisierung nehmen Sensor-to-Cloud-Technologien eine zentrale Stellung ein. Diese fortschrittlichen Technologien erlauben es, Sensordaten direkt und ohne Umwege in die Cloud zu übertragen, wo sie zur Analyse, Entscheidungsfindung und zur Optimierung von Prozessen genutzt werden können. Als integraler Bestandteil der Industrie 4.0 und des IIoT leisten sie einen entscheidenden Beitrag zur Vernetzung und Effizienzsteigerung.
Bei Jumo ermöglicht die Sensor-to-Cloud-Technologie eine direkte Verbindung von intelligenten Sensoren in industriellen Anwendungen mit der Jumo Cloud. Diese Direktverbindung führt zu einer effizienteren Datenerfassung und Datenverarbeitung von Informationen aus dem Produktionsprozess in verwertbare Erkenntnisse. Die intelligenten Sensoren des Herstellers, die ohne zusätzliche Zwischenkomponenten Daten direkt in die Cloud senden, spielen dabei eine Schlüsselrolle. Dieser unmittelbare Datenfluss beschleunigt den Informationszugriff und fördert somit eine gesteigerte Produktivität und Kostenreduktion.
SPE erweitert Sensor to Cloud Potential
Die Integration von Single Pair Ethernet in diese intelligenten Sensoren erweitert die Möglichkeiten von Sensor-to-Cloud-Lösungen erheblich. SPE, in Kombination mit dem in den Sensoren integrierten Jumo Cloud-Gateway, schafft eine robuste und effiziente Schnittstelle zwischen der IT- und der Betriebstechnologie (OT). Im Falle eines Verbindungsabbruchs zum Cloud-Server werden Daten im intelligenten Sensor zwischengespeichert und es wird ein Alarm ausgelöst.
Zusammenfassend ist festzuhalten, dass Jumo durch die Implementierung von innovativen Technologien wie SPE, IO-Link und Sensor-to-Cloud einen signifikanten Schritt als ganzheitlicher System- und Lösungsanbieter vollzieht. Diese Technologien sind Meilensteine in der digitalen Transformation und stärken die Position des Unternehmens in der Industrie 4.0-Welt. Sie tragen wesentlich dazu bei, die Effizienz und Produktivität in der industriellen Automatisierung zu erhöhen und zukunftsorientierte, integrierte Lösungen zu realisieren.
