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Datenkommunikation

Von M2M zum IoT

15. Juli 2014, 12:53 Uhr | Jürgen Kern, Netmodule

Fortsetzung des Artikels von Teil 2

Zugrunde liegende Techniken

Die M2M-Domäne ist typischerweise eng verbunden mit Business-to-Business-Anwendungen in Bereichen wie Fernüberwachung, -kontrolle und -wartung, POS-Anwendungen, Flottenmanagement, Gebäudeüberwachung und -management, Smart Metering, Car-Communication - alles letztlich mit dem Ziel, Prozesse zu automatisieren und zu optimieren oder die Sicherheit in einem umfassenden Sinne zu erhöhen. Als Basis dienen heutzutage industrietaugliche Router oder Embedded-PCs, ausgestattet mit kommerzieller Mobilfunktechnik, Industrial WiFi und in einigen Anwendungen auch noch xDSL, oft erweitert durch GPS, sowie teilweise mit Schnittstellen zu Sensoren und externen Datenquellen. Als Kommunikationsprotokoll kommt meist das Internet Protocol (TCP/IP) zum Einsatz, teilweise über Gateways ergänzt durch spezielle Feldbus-Protokolle. Es gibt eine Vielzahl von M2M-Kommunikationssystem-Anbietern.

Die dem IoT zugrunde liegenden Techniken sind stark von den jeweiligen Anwendungen bestimmt. Einige der daraus resultierenden, übergreifenden Anforderungen sind:

Einfache Kommunikation
Sofortiger Einsatz
Kosteneffizienz
Geringer Energiebedarf
Hohe Sicherheit (unter anderem Privatsphärenschutz, Datensicherheit, Betriebssicherheit / Safety etc.) und Zuverlässigkeit
Interoperabilität mit anderen Geräten

Bei den »Dingen« handelt sich es meist um Embedded-Geräte oder Geräte mit eingebetteter Intelligenz. Sie alle kommunizieren drahtlos, vornehmlich im Nahbereich. Klassische Anwendungen finden sich in Warenwirtschaft und Logistik, wo die RFID-Technik schon seit vielen Jahren ihren Dienst tut. Ein stark wachsendes Anwendungsfeld ist die Gebäudeüberwachung und -steuerung, sowohl im kommerziellen als auch im privaten Bereich (Smart Home).

Auf der Hardware-Seite tun dabei häufig relativ einfache Embedded-Computer mit vergleichsweise wenig Speicher, einer WiFi-Einheit und gegebenenfalls ein paar einfachen (Sensor)-Schnittstellen ihren Dienst. Diese Systeme sind meist sehr kompakt und mit einem effizienten Energie-Management ausgestattet. Sensoren werden über RFID und andere Nahbereichsnetzwerke (u.a. WiFi 802.15.4) verbunden. Als Kommunikationsprotokolle zu Smartphones und anderen Geräten kommen hauptsächlich TCP/IP (IPv6), ZigBee, 6LoWPAN und CoAP zum Einsatz. Vor allem CoAP gewinnt an Bedeutung: Bei ihm handelt es sich um ein Application-Layer-Protokoll, das einfachen elektronischen Geräten über das Internet zu kommunizieren erlaubt und dabei wenig Ressourcen benötigt. Der Markt für diese Art von Systemen ist erst am Entstehen. Allerdings hat er ein sehr großes Geschäftspotenzial, wie die milliardenschweren Investitionen von Firmen wie etwa Google, Cisco und Apple nahelegen.