Architektur-Übersicht
Von Legacy zu IoT
Ältere Klimaservicegeräte wurden mit einem speziell entwickelten IoT-Connector nachgerüstet, der den vorhandenen USB-Anschluss der Maschine nutzt. So wurden sie in vernetzte Geräte verwandelt, ohne das ursprüngliche Hardware-Design zu verändern.
Sichere Cloud-Konnektivität
Die Geräte verbinden sich mit einem AWS IoT Core Broker und kommunizieren über MQTT-Nachrichten. Diese Nachrichten werden zwischen den Maschinen und der Angular-Web-App ausgetauscht und ermöglichen Echtzeit-Überwachung, Status-Updates und Remote-Konfiguration.
Kontrollierter Zugriff
Alle Anfragen und Gerätekommunikationen werden mit AWS Cognito authentifiziert, sodass Bediener nur mit Maschinen interagieren, die mit ihrem Unternehmen verknüpft sind. Zugriffsregeln werden über AWS IoT Core Policies durchgesetzt.
Technologie-Stack
🧠 Backend
Sprache & Framework: Golang mit gorilla/mux für eine leichte, performante REST-API-Entwicklung
Datenbank: MySQL für strukturierte Datenspeicherung und relationale Abfragen
Architektur: Service-basiertes Backend, verbunden mit IoT Core und Unterstützung für Echtzeit-Gerätekommunikation
🔐 Auth & Sicherheit
Authentifizierung & Autorisierung: AWS Cognito für sicheres Identitätsmanagement und rollenbasierten Zugriff
Security Gateway: AWS API Gateway für eingehenden Traffic mit Throttling und Monitoring
Zugriffskontrolle: AWS IAM Policies setzen strenge Berechtigungen für Geräte, Nutzer und Services durch
🌍 Frontend
Framework: Angular 15 für eine responsive und modulare Webanwendung
Styling: Tailwind CSS + Angular Material für moderne, konsistente UI-Komponenten
Internationalisierung: Transloco für Mehrsprachigkeit
Testing: Jasmine für robuste Unit-Tests im Frontend
☁️ Cloud-Infrastruktur
IoT-Konnektivität: AWS IoT Core für sichere Device-to-Cloud-Kommunikation
Compute: AWS Lambda für serverlose Ausführung von Backend-Logik
Datenbank-Hosting: AWS AuroraDB für Hochverfügbarkeit und Skalierbarkeit von MySQL
Speicher: AWS S3 für Datei- und Firmware-Storage
Infrastructure as Code: Terraform für reproduzierbare Deployments
Zugriff & Sicherheit: AWS IAM für granulare Berechtigungen und Rollendurchsetzung
Warum Dieser Stack und Diese Architektur
Angular → Robustes und skalierbares Framework für den Aufbau einer responsiven, mehrsprachigen Webanwendung
AWS IoT Core → Verwaltet Gerätekonnektivität, Authentifizierung und das sichere Routing von IoT-Nachrichten in großem Maßstab
MQTT → Leichtgewichtiges Publish/Subscribe-Protokoll, ideal für IoT-Umgebungen, in denen die Internetverbindung unzuverlässig oder instabil ist, sodass Maschinen weiterhin Daten mit minimalem Bandbreitenverbrauch austauschen können
Golang Backend → Effizienter, leistungsstarker Service für die Verwaltung von IoT-Daten und Workflows
AWS Lambda + Serverless + AuroraDB → Skalierbare, kosteneffiziente Infrastruktur mit minimalem Betriebsaufwand
AWS Cognito → Sichere Authentifizierung und fein granulierte Zugriffskontrolle
Funktions-Highlights
IoT-Connector-Nachrüstung – Nutzung der bestehenden USB-Schnittstelle, um Legacy-Maschinen ohne Hardware-Redesign aufzurüsten
Echtzeit-Daten & Steuerung – Bediener sehen Live-Metriken, Status und können Konfigurationen sofort anpassen
Onboarding-Flow – Verbindet Maschinen mit dem Werkstatt-WLAN, stellt Sicherheitszertifikate aus und verknüpft sie mit dem richtigen Unternehmen
Rollenbasierter Zugriff – Admins können neue Bediener einladen und Berechtigungen zuweisen
Mehrsprachige Unterstützung – Oberfläche auf Deutsch und Englisch verfügbar
Service-Reports – Berichtserstellung für abgeschlossene Wartungen, beschrieben im folgenden Abschnitt
PDF- & E-Mail-Berichte
Um Bediener bei der Überwachung der Maschinenleistung zu unterstützen, haben wir eine Reporting-Funktion eingeführt, die Live-Sensordaten – wie Füllstände, Betriebsstatus und zentrale Diagnosen – in klare, strukturierte Berichte verwandelt.
Berichte drucken: Die Webanwendung sammelt Maschinendaten und erzeugt daraus ein druckfertiges PDF, das den Bedienern einen sofortigen, physischen Überblick über den aktuellen Maschinenzustand bietet.
Berichte per E-Mail: Dasselbe PDF kann direkt per E-Mail versendet werden. Das Frontend übergibt den Bericht an einen Go-Backend-Service, der die Kommunikation mit einem SMTP-Server übernimmt, um eine zuverlässige Zustellung sicherzustellen.
Mehrsprachige Unterstützung: Berichte können sowohl auf Deutsch als auch auf Englisch generiert werden und sind somit für Bediener in verschiedenen Regionen zugänglich.
Dieses Feature vereinfacht die Erfassung und Weitergabe von Maschineninformationen, reduziert manuelle Arbeitsschritte und sorgt für eine konsistente Dokumentation.
Herausforderungen & Erkenntnisse
Die Nachrüstung von Legacy-Hardware erforderte tiefes Wissen über bestehende Geräteprotokolle.
Sichere Kommunikation mit niedriger Latenz über MQTT zu erreichen und gleichzeitig Authentifizierung für Hunderte Geräte zu managen, verlangte ein sorgfältiges Design der AWS IoT Policies.
Ein technikerfreundlicher Onboarding-Prozess war entscheidend für die Akzeptanz.
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