Kommentar: Wireless-Networks
IoT verändert WLAN-Strukturen
Die Planer und Designer von Funknetzen haben sich in der Vergangenheit mehr mit dem physischen Reichweitenbereich und nicht mit der Anzahl von funkbasierten Geräten befasst. Das Internet der Dinge (IoT) wird diesen Lösungsansatz drastisch verändern.
Traditionell wurden die meisten Endgeräte über Kabelverbindungen mit dem Netzwerk verbunden. Erst durch WLANs konnten die relativ teuren Verbindungen eingespart und der Verdrahtungsaufwand reduziert werden. Beim Design der WLANs fokussierten sich die Planer in der Vergangenheit mehr auf die physische Reichweite und mussten bei ihren Planungen immer nur wenige Endgeräte berücksichtigen. Durch die Verbreitung des Internet der Dinge (IoT) und der in diesem Bereich eingesetzten Komponenten ändern sich die Planungsvorgaben: Jetzt stehen die Übertragungskapazitäten und die Performance im Mittelpunkt der Design-Überlegungen.
Bei der Auslegung von WLAN-Netzen in den Unternehmen orientierten sich die Praktiker an den im Markt angebotenen Hard- und Software-Lösungen. Vordringlich ging es bei der WLAN-Planung um die Sicherstellung einer Verbindung zum Access-Bereich über einen oder mehrere Access-Points in einem definierten Versorgungsgebiet. Durch die kontinuierliche Erhöhung der verfügbaren Bandbreite der WLAN-Standards konnte selbstverständlich auch die Anzahl der zu nutzenden Endgeräte ansteigen. Die neueste Version des WLAN-Standards trägt die Bezeichnung „IEEE-802.11ac“ und kann bis in den GBit/s-Bereich genutzt werden.
Mit der Verfügbarkeit des Internets der Dinge und den in diesem Bereich genutzten Endpunkte, stellen das bisherige Netzwerkdesign für WLANs auf den Kopf. Im IoT-Bereich hat man es mit extrem vielen, aber relativ langsam kommunizierenden Geräten zu tun. Daher ist es wahrscheinlich, dass die schnellen WLANs aufgrund der großen Menge an IoT-Endpunkten schnell an ihre Leistungsgrenzen kommen werden. Folglich müssen die WLAN-Planer die bisherige Funkfeldplanung überdenken und kleinere Versorgungsbereiche pro Access-Point realisieren. In der Konsequenz müssen wesentlich mehr Access-Points im Netzwerk installiert werden.
Was macht das Internet der Dinge aus?
Cisco schätzt, dass die Zahl der mit dem Internet verbundenen Geräte bis zum Jahr 2020 auf 50 Milliarden Komponenten erreichen wird. Der größte Unterschied des IoT gegenüber den bisherigen Technologien besteht darin, dass durch das Internet der Dinge eine wesentlich höhere Anzahl an Endpunkten auf uns zukommt. Die Anzahl der Endpunkte wird pro Person von heute im Durchschnitt 2,7 auf bis zu 7 Endpunkte (Handys, Tablets, Laptops, tragbare Geräte, Sensoren, Autos, Haushaltsgeräte etc ) pro Nutzer steigen.
Vom Internet der Dinge werden manchmal wahre Wunder erwartet. Bisher konzentrierten sich die traditionellen Geschäftsmodelle auf den Verkauf eines Artikels. Bei Investitionsgütern ließen sich nach dem Verkauf der Ware noch zusätzliche Einnahmen durch Wartungs- und Pflegedienste erzielen. Die Wartungsdienste beschränkten sich in der Regel auf die klassische Rufbereitschaft eines Technikers, welcher die Analyse und Fehlerbehebung meist vor Ort vornahm.
Inzwischen haben einige Hersteller ihre Geräte so modifiziert, dass diese durch zusätzliche Services deutlich höhere Gewinne abwerfen, welche vielfach den ursprünglichen Verkaufspreis der Geräte übersteigen.
Angenommen ein Hersteller produziert Geräte (beispielsweise Sensoren, die mit dem Internet verbunden sind) und dieses Gerät benötigt für dessen Betrieb keinen Menschen, dann kann man seinen Kunden einen kontinuierlichen Monitoring-Service anbieten und die jeweiligen Parameter in Echtzeit messen. Über die gemessenen Parameter der Sensoren lässt sich im Bedarfsfall der Wartungsdienst automatisch aktivieren, die Fehler oder Abweichungen von der geforderten Norm werden während des Betriebs behoben. Auch ist vorstellbar, dass ein System nur in Betrieb geht, wenn die Energiekosten einen bestimmten Preis unterschreiten oder festgelegte Umweltparameter für den Betrieb stimmen. Der Betreiber spart dadurch erhebliche Betriebskosten ein. In der Cloud lassen sich solche Service problemlos realisieren.
Bei diesen Geräten muss es sich nicht um große und teure Systeme handeln. In der Praxis werden kleine Geräte als fester Bestandteil der Geschäftsprozesse eingesetzt. So kann beispielsweise der automatisierte Datenaustausch von Maschinen, Containern und Fahrzeugen untereinander oder mit einer zentralen Leitstelle, realisiert werden. Das macht IoT-Lösungen wie beispielsweise Ortungssysteme auch für kleine und mittlere Unternehmen attraktiv. Diese können im Taxi ebenso zum Einsatz wie im Speditions-Lkw oder im Solarmodul – etwa um Fahrtrouten zu optimieren oder den Diebstahlschutz zu erhöhen, eingesetzt werden.
Werden Ortungsmodule in Firmenfahrzeuge verbaut, können die Betriebe damit ihren Fuhrpark besser verwalten. Ein M2M-Trackingsystem hilft beispielsweise die Fahrzeuge auf einer Großbaustelle im Blick zu behalten: Ein Knopfdruck genügt und sofort weiß man, wo sich die Fahrzeuge befinden.
Auch Außendienstmitarbeiter können mit Ortungssystemen besser zu ihren Einsatzorten koordiniert werden. Eine im Firmenfahrzeug installierte Kommunikationsbox erfasst den aktuellen Aufenthaltsort und registriert alle Bewegungsdaten des Fahrzeugs.
Trackingsysteme werden für die Fahrzeugflotte von Carsharing-Anbietern zur Schlüsseltechnologie. Denn M2M-Lösungen in den Fahrzeugen übermitteln laufend die Position sowie den Kilometer- und Tankfüllstand an den Carsharing-Anbieter. Auf diese Weise hat er die Flotte stets im Blick und kann durch die lückenlose Dokumentation sogar Strafzettel an den verantwortlichen Fahrer weitergeben. Zudem lassen sich so Reparatur- und Wartungsarbeiten besser planen. Neben den Anbietern selbst profitieren auch die Nutzer von M2M: Sie können die Autos einfach über eine App auf ihrem Smartphone orten und sich ein Fahrzeug reservieren.
Werden die Dienstleistungen zusammen mit den hierfür notwendigen Geräten kombiniert, lassen sich quasi aus der Cloud heraus - attraktive Angebotspakete schnüren. Neben Fahrzeugen lassen sich IoT-Lösungen sogar in Holzstämme integrieren. Diese werden teils über mehrere Monate im Wald zwischengelagert und kommen immer wieder abhanden. Im Fall eines Diebstahls können die Baumstämme individuell verfolgt werden. Ein integrierter Bewegungssensor sorgt dafür, dass die Position des Holzes erst dann regelmäßig übermittelt wird, wenn die Diebe das Holz verladen.
Auch Risikopatienten, können im Notfall von einem Ortungssystem profitieren. Bei Aktivitäten außer Haus trägt der Nutzer stets einen Tracker bei sich. So ist die Rettungsleitstelle im Notfall jederzeit in der Lage, zu sehen, wo sich die Person, die einen Notruf abgesetzt hat, gerade aufhält und welcher Rettungswagen den Einsatzort am schnellsten erreichen kann.
In der Landwirtschaft werden in Zukunft die Prozesse auf den Feldern weitestgehend automatisiert. Ganz ohne Feldarbeiter geht es jedoch nicht. Die neuen Knechte der Landwirtschaft sind jedoch keine Menschen mehr, sondern smarte Rechenknechte. Intelligente Computersysteme liefern die technologische Basis, landwirtschaftliche Maschinen weitestgehend autonom steuern zu können.
Die Erntemaschinen erfassen darüber hinaus präzise Daten über die Bodenbeschaffenheit, indem sie auswerten, auf welchem Feldstück sie welchen Ertrag abernten konnten und sogar wie hoch der Unkrautanteil ist. Aus diesen Informationen lässt sich ableiten, wie viel Dünge- und Pflanzenschutzmittel an jeder einzelnen Stelle zukünftig benötigt werden. Die Daten werden an Düngewagen weitergegeben, die entsprechend höchst granular die Gaben dosieren und so auch Kosten für Düngemittel senken und die Umwelt schonen.
- IoT verändert WLAN-Strukturen
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