HMI-Bedienpanels lassen sich aus der Ferne über drei grundlegende Technologien bedienen: VNC-Fernzugriff, webbasierte Visualisierungen und Cloud-HMI-Lösungen. Welcher Ansatz am besten passt, hängt von der vorhandenen Infrastruktur, den Sicherheitsanforderungen und dem gewünschten Bedienkomfort ab. Die folgenden Abschnitte beantworten die wichtigsten Fragen rund um HMI-Fernzugriff, Sicherheit, Nachrüstung und die Wahl der richtigen Lösung.
Welche Technologien ermöglichen den Fernzugriff auf HMI-Panels?
Für den Remote-Zugriff auf industrielle HMI-Bedienpanels stehen im Wesentlichen drei Technologien zur Verfügung: VNC (Virtual Network Computing), webbasierte Visualisierungen und Cloud-HMI-Plattformen. Jede dieser Technologien überträgt Bildschirminhalte oder Prozessdaten auf ein entferntes Endgerät und ermöglicht dort die Bedienung der Anlage.
VNC spiegelt den Bildschirminhalt eines lokalen HMI-Panels auf ein entferntes Gerät. Der Bediener sieht exakt das, was auch vor Ort auf dem Panel angezeigt wird, und kann Maus- und Tastatureingaben remote übertragen. Diese Methode erfordert in der Regel eine Netzwerkverbindung zum lokalen Anlagennetz, häufig über ein VPN.
Webbasierte Visualisierungen nutzen einen integrierten Webserver im HMI oder in der Steuerung. Der Bediener ruft die Oberfläche über einen Standard-Browser auf, ohne zusätzliche Software zu installieren. Voraussetzung ist, dass das Gerät über das Netzwerk erreichbar ist.
Cloud-HMI-Plattformen gehen einen Schritt weiter: Ein Adapter verbindet die Steuerung mit einer Cloud-Plattform, die Prozessdaten empfängt, speichert und über eine browserbasierte Oberfläche zugänglich macht. Der Zugriff erfolgt von jedem Ort der Welt, ohne dass das lokale Netzwerk direkt erreichbar sein muss. Für einen strukturierten Überblick über die verschiedenen Möglichkeiten für sicheren Fernzugriff lohnt sich ein Blick in die entsprechende Dokumentation.
Was sind die Unterschiede zwischen VNC, Webvisualisierung und Cloud-Lösung?
Der entscheidende Unterschied liegt in der Architektur: VNC spiegelt einen vorhandenen Bildschirm, Webvisualisierungen liefern eine browserbasierte Oberfläche direkt aus dem Gerät, und Cloud-Lösungen entkoppeln die Darstellung vollständig von der Steuerung und machen sie standortunabhängig verfügbar.
VNC: Bildschirmspiegelung mit Netzwerkabhängigkeit
VNC überträgt Pixel für Pixel den aktuellen Bildschirminhalt des HMI-Panels. Das ist praktisch, wenn die vorhandene Oberfläche exakt so remote bedient werden soll, wie sie vor Ort aussieht. Der Nachteil: Die Verbindung setzt voraus, dass das lokale Netzwerk der Anlage erreichbar ist, typischerweise über ein VPN. Latenz und Bildqualität hängen stark von der Netzwerkverbindung ab. Für Anlagen mit stabiler Netzwerkanbindung ist Fernzugriff per VNC eine bewährte Option.
Webvisualisierung: Browserbasiert, aber lokal gebunden
Viele moderne Steuerungen und HMI-Geräte bringen einen integrierten Webserver mit. Die Visualisierung läuft im Browser, ohne dass eine spezielle Client-Software installiert werden muss. Der Zugriff ist jedoch auf das lokale Netzwerk oder ein VPN beschränkt, sofern keine zusätzliche Infrastruktur vorhanden ist. Webvisualisierungen eignen sich gut für den Zugriff innerhalb eines Werksnetzes oder über einen gesicherten Tunnel.
Cloud-HMI: Standortunabhängig und skalierbar
Cloud-HMI-Lösungen trennen die Datenhaltung und Darstellung von der physischen Steuerung. Ein Adapter auf der Steuerungsseite sendet Prozessdaten verschlüsselt in die Cloud. Die Bedienoberfläche ist über jeden modernen Browser erreichbar, ohne VPN und ohne Konfiguration des lokalen Netzwerks. Das macht Cloud-Lösungen besonders attraktiv für verteilte Anlagen an mehreren Standorten oder für Maschinenbauer, die ihren Kunden Fernwartungszugriff anbieten möchten.
Wie sicher ist der Remote-Zugriff auf industrielle HMI-Panels?
Der Remote-Zugriff auf industrielle HMI-Panels ist sicher, wenn er auf verschlüsselten Verbindungen, starker Authentifizierung und klar definierten Zugriffsrechten basiert. Unsichere Implementierungen, etwa direkt ins Internet exponierte HMI-Ports ohne Authentifizierung, stellen hingegen ein erhebliches Risiko dar.
Folgende Sicherheitsmaßnahmen sind bei jeder Fernzugriffslösung unverzichtbar:
- Verschlüsselung der Übertragung: Alle Daten zwischen Steuerung und Endgerät müssen verschlüsselt übertragen werden, idealerweise bereits auf Steuerungsebene und nicht erst im Netzwerk.
- Authentifizierung: Mehrstufige Anmeldeverfahren verhindern unbefugten Zugriff. Einfache Passwörter reichen in industriellen Umgebungen nicht aus.
- Rollenbasierte Zugriffsrechte: Nicht jeder Benutzer benötigt Schreibrechte. Klare Berechtigungsstufen trennen Beobachter von Bedienern und Administratoren.
- Kein direkter Internetzugang für die Steuerung: Steuerungen sollten nie direkt aus dem Internet erreichbar sein. VPN-Tunnel oder Cloud-Adapter mit ausgehenden Verbindungen sind sicherer als offene Ports.
- Datenpufferung bei Verbindungsausfall: Fällt die Internetverbindung aus, sollten Daten lokal zwischengespeichert und nach Wiederherstellung der Verbindung synchronisiert werden, um Datenverluste zu vermeiden.
Cloud-basierte Ansätze, bei denen der Adapter eine ausgehende Verbindung zur Cloud aufbaut, gelten als besonders sicher, weil keine eingehenden Ports in der Firewall geöffnet werden müssen. Das reduziert die Angriffsfläche erheblich.
Welche Hardware und Software werden für den HMI-Fernzugriff benötigt?
Für den HMI-Fernzugriff benötigen Sie auf der Anlagenseite eine Internetverbindung, eine kompatible Steuerung oder ein HMI-Gerät sowie eine Software-Komponente, die den Fernzugriff herstellt. Auf der Bedienerseite reicht in den meisten Fällen ein moderner Webbrowser auf einem PC, Tablet oder Smartphone.
Die konkreten Anforderungen unterscheiden sich je nach gewähltem Ansatz:
- VNC-Fernzugriff: Ein VNC-Server auf dem HMI-Panel, ein VPN-Gateway im Anlagennetz und ein VNC-Client auf dem Endgerät des Bedieners. Alternativ kann ein VPN-Client auf dem Endgerät direkt den Tunnel aufbauen.
- Webvisualisierung: Ein HMI oder eine Steuerung mit integriertem Webserver sowie eine Netzwerkverbindung. Für den Fernzugriff außerhalb des lokalen Netzes ist zusätzlich ein VPN oder ein Reverse-Proxy erforderlich.
- Cloud-HMI: Ein Cloud-Adapter, der auf der Steuerung oder einem Gateway-Rechner (Linux oder Windows) läuft und Daten in die Cloud überträgt. Viele Plattformen stellen diesen Adapter kostenlos zur Verfügung. Unterstützte Protokolle umfassen typischerweise OPC-UA, Modbus, Siemens TCP, Beckhoff ADS, EtherNet/IP, BACnet, M-Bus, CODESYS und MQTT.
Für die meisten Cloud-HMI-Lösungen ist keine zusätzliche Hardware erforderlich. Der Adapter läuft als Software auf vorhandenen Systemen, was die Einstiegshürde deutlich senkt.
Kann man bestehende HMI-Panels nachrüsten, ohne sie zu ersetzen?
Ja, bestehende HMI-Panels lassen sich in der Regel nachrüsten, ohne sie zu ersetzen. Vorhandene Panels können über VNC in übergeordnete Fernzugriffslösungen eingebettet werden, sodass die lokale Oberfläche remote zugänglich wird, ohne die bestehende Konfiguration zu verändern.
Dieser Ansatz ist besonders wertvoll, wenn eine bewährte lokale Visualisierung weiter genutzt werden soll, aber zusätzlich ein sicherer Fernzugriff benötigt wird. Die bestehende Lösung bleibt vollständig erhalten und wird um Remote-Fähigkeiten erweitert, nicht ersetzt.
Darüber hinaus gibt es weitere Nachrüstoptionen:
- Lokale Webvisualisierungen einbetten: Viele Steuerungen und HMI-Geräte verfügen bereits über eine lokale Weboberfläche. Diese lässt sich in eine übergeordnete Cloud-Plattform einbetten und damit remote zugänglich machen.
- Kamera-Streams integrieren: IP-Kameras können in Fernzugriffslösungen eingebunden werden, um visuelle Überwachung ohne physische Präsenz zu ermöglichen.
- Cloud-Adapter auf Gateway-Hardware: Wenn die Steuerung selbst keinen Adapter unterstützt, kann ein separater Gateway-Rechner (Raspberry Pi, Industrie-PC) die Verbindung zur Cloud herstellen.
Der Schlüssel liegt darin, bestehende Investitionen zu schützen und schrittweise zu erweitern, anstatt vollständige Neuinstallationen vorzunehmen.
Wann lohnt sich eine Cloud-Plattform gegenüber einer lokalen Fernwartungslösung?
Eine Cloud-Plattform lohnt sich gegenüber einer lokalen Fernwartungslösung, wenn Sie mehrere Standorte zentral verwalten, Fernzugriff ohne VPN-Infrastruktur benötigen oder Betriebsdaten langfristig auswerten möchten. Lokale Lösungen sind sinnvoll, wenn strenge Datenschutzanforderungen einen Cloud-Einsatz ausschließen oder die Anlage keine stabile Internetverbindung hat.
Folgende Kriterien helfen bei der Entscheidung:
- Anzahl der Standorte: Bei einer einzelnen Anlage kann ein lokales VPN ausreichen. Bei mehreren Standorten bietet eine Cloud-Plattform erhebliche Vorteile durch zentrales Management und einheitliche Oberflächen.
- IT-Ressourcen: Lokale VPN-Lösungen erfordern Konfiguration, Wartung und Sicherheitsupdates. Cloud-Plattformen übernehmen diese Aufgaben und reduzieren den IT-Aufwand auf Anlagenseite.
- Datenauswertung: Wenn Langzeitanalysen, Reports oder Condition Monitoring gewünscht sind, bieten Cloud-Plattformen integrierte Funktionen, die lokal aufwendig nachzubauen wären.
- Skalierbarkeit: Cloud-Lösungen wachsen mit dem Projekt. Neue Anlagen oder Standorte lassen sich ohne zusätzliche Infrastruktur einbinden.
- Datenschutz und Compliance: In Branchen mit strengen Datenschutzanforderungen kann eine lokale Lösung oder eine private Cloud-Instanz notwendig sein.
Für Maschinenbauer, die ihren Kunden Fernwartung als Dienstleistung anbieten möchten, ist eine Cloud-Plattform fast immer die wirtschaftlichere Wahl, da sie ohne eigene Serverinfrastruktur auskommt und neue Geschäftsmodelle wie vorausschauende Wartung oder datenbasierte Serviceverträge ermöglicht.
Wie wir den HMI-Fernzugriff mit AnyViz unterstützen
Wir bei AnyViz haben eine Cloud-Plattform entwickelt, die speziell für die Anforderungen industrieller Fernüberwachung und Remote-Bedienung konzipiert ist. Unser Ansatz verbindet bestehende Steuerungen ohne aufwendige Neuprogrammierung mit der Cloud und macht HMI-Fernzugriff für Automatisierungstechniker praktisch umsetzbar.
Was wir konkret für das Thema HMI-Fernzugriff bieten:
- VNC-Integration: Vorhandene Bedienpanels lassen sich direkt in AnyViz-Ansichten einbetten, sodass die lokale Oberfläche sicher remote zugänglich wird, ohne die bestehende Installation zu verändern.
- Webvisualisierungen einbetten: Lokale Weboberflächen von Steuerungen und HMI-Geräten können in AnyViz integriert und damit standortunabhängig bedient werden.
- Cloud-HMI ohne Programmierkenntnisse: Über unseren kostenlosen Cloud-Adapter verbinden Sie Ihre Steuerung in wenigen Minuten mit der AnyViz Cloud. Visualisierungen erstellen Sie per Drag and Drop, ohne Schulung und ohne Programmierkenntnisse.
- Verschlüsselung auf Steuerungsebene: Unser Kommunikationsprotokoll verschlüsselt Daten bereits an der Steuerung. Bei Verbindungsausfall werden Daten lokal gepuffert und nach Wiederherstellung synchronisiert.
- Multistandort-Management: Mehrere Anlagen und Liegenschaften lassen sich zentral in einer Oberfläche verwalten, von jedem Endgerät aus, ob PC, Tablet oder Smartphone.
- Kamera-Streams und VPN-Fernzugriff: Neben der Cloud-HMI bieten wir integrierten Kamera-Zugriff sowie einen VPN-basierten Netzwerkzugriff für tiefergehende Fernwartungsaufgaben.
Wer die Plattform und ihre Funktionen selbst ausprobieren möchte, kann sich kostenlos registrieren und AnyViz direkt im eigenen Projekt testen. Mirasoft GmbH & Co. KG stellt dabei alle notwendigen Komponenten für die Anbindung kostenfrei zur Verfügung.