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Connectivity Prediction App for Edge Devices to Connect BLE Field Devices to a Cellular Network

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Zusammenfassung

Entwicklung einer Android App, mithilfe derer eine geeignete Position für ein Cloud-Gateway gefunden wird und die vor dem Kauf aufzeigt, ob das Gateway am gewünschten Ort überhaupt funktionieren wird.

Schlüsselbegriffe

Android, App, Java, Spring Boot, REST API, Bluetooth Low Energy, Mobilfunk

Zielsetzung

Mithilfe einer Mobile App sollen Kunden von Endress+Hauser vor und nach dem Kauf eines «Cloud-Gateways» unterstützt werden und bekannte «Customer Pain Points» eliminiert werden. Zunächst mussten die Bedürfnisse und Anforderungen von Kunden und Mitarbeitern erfasst und im Anschluss eine entsprechende Lösung erarbeitet werden. Mit einer Mobile App soll der Kunde vor dem Kauf eines Cloud-Gateways prüfen können, ob es an diesem Ort und mit der integrierten SIM-Karte funktionieren wird. Nach dem Kauf eines Cloud-Gateways soll es möglich sein, mithilfe der App eine geeignete Position zu finden. Dabei sollen die Signalstärke zu den Bluetooth-Messgeräten und die Mobilfunkqualität berücksichtigt werden.

Ausgangslage

Die Firma Endress+Hauser stellt Messgeräte für verschiedenste Messverfahren für Druck, Füllstand, Temperatur und Durchfluss her. Oftmals werden die Messdaten direkt an den Messgeräten abgelesen. Dies kann insbesondere bei grossen Anlagen, beispielsweise bei einer Kläranlage, sehr umständlich sein. Mithilfe von Bluetooth können die meisten Messgeräte ihre Messdaten zur Weiterverarbeitung versenden. Bei Messgeräten, welche nicht mit Bluetooth ausgestattet sind, lässt sich dies ohne grossen Aufwand durch ein zusätzliches Bluetooth-Modul nachrüsten. Um Messdaten zu sammeln und auszuwerten, stellt Endress+Hauser eine eigene Cloud-Lösung namens «Netilion» zur Verfügung. Damit die Messdaten von den Messgeräten via Bluetooth in die Cloud gesendet werden können, gibt es das «FieldEdge SGC200». Es handelt sich dabei um ein Cloud-Gateway, welches die Messwerte der Messgeräte via Bluetooth sammelt und diese über Mobilfunk in die Cloud schickt.

Für das FieldEdge SGC200 gibt es einige «Customer Pain Points», welche es zu lösen galt:

Ergebnisse

Im Rahmen dieser Bachelorarbeit konnte eine Lösung erarbeitet werden, welche Kunden und Mitarbeiter im Zusammenhang mit dem «FieldEdge SGC200» unterstützt. Es wurde eine Android App entwickelt, welche verschiedene Funktionalitäten zur Verfügung stellt, um unterschiedliche Use Cases abzudecken und die aufgeführten Customer Pain Points zu eliminieren.

App Screens

Es ist möglich, an einer bestimmten Position eine zeitlich beschränkte Suche zu starten (linker Screen). Für alle erreichbaren Bluetooth-Messgeräte und den Mobilfunkempfang wird die durchschnittliche Signalstärke erfasst. Es kann ein Foto von der Position gemacht und zusammen mit einer Beschreibung und den Messdaten gespeichert werden. Mithilfe der «Live List» (Screen Mitte) kann man durch eine Anlage gehen und alle Messgeräte erfassen und einzelnen (virtuellen) Gateways zuweisen, um anschliessend festzustellen, wie viele Gateways benötigt werden und welche Messgeräte mit welchen Gateways verbunden werden müssen. Mit der «Cellular Verification» (rechter Screen) lässt sich vor dem Kauf feststellen, ob am Standort ein mit der integrierten SIM-Karte kompatibler Mobilfunkprovider verfügbar ist. Einige Daten, wie zum Beispiel kompatible und verfügbare Mobilfunkprovider, stammen aus einer Webschnittstelle, welche im Rahmen dieser Arbeit entwickelt und mithilfe vom Java-Framework «Spring» implementiert wurde.

Projektdaten

Auftraggeber

Endress+Hauser Digital Solutions
Christoph Merian-Ring 4
4153 Reinach

www.endress.com

Endress+Hauser Logo

Projektteam

Kontakt

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