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Ein IoT-Betriebssystem steuert spezialisierte Kleinstcomputer

| Autor / Redakteur: Dennis Knake * / Hendrik Härter

Smarte Geräte: Für eine künftige Generation smarter Produkte wird es wichtig sein, dass die Hardware modular ist. Bei der Geräteentwicklung steht weniger die Frage der Connectivity im Vordergrund, sondern welche Embedded-Lösung am besten geeignet ist.
Smarte Geräte: Für eine künftige Generation smarter Produkte wird es wichtig sein, dass die Hardware modular ist. Bei der Geräteentwicklung steht weniger die Frage der Connectivity im Vordergrund, sondern welche Embedded-Lösung am besten geeignet ist. (Bild: Lemonbeat)

Produkte mit Sensoren auszustatten, damit sie Daten sammeln oder selbst analysieren, wird künftig nicht mehr ausreichen. Gefragt sind modulare Embedded-Anwendungen mit einem IoT-Betriebssystem.

Benjamin Franklin war ein amerikanischer Verleger, Schriftsteller, Erfinder und einer der Gründerväter der Vereinigten Staaten. In seinem Buch „Ratschläge für Junge Kaufleute“ prägte er den Ausdruck „Verschwende weder Zeit noch Geld, sondern mache aus beidem das Beste“. So wollte er vor allem Lehrlinge und Gesellen daran erinnern, dass Erfolg nur demjenigen beschieden ist, der seine Zeit sinnvoll einzusetzen weiß.

Neben Geld ist Zeit in einer modernen Industriegesellschaft heute der vorherrschende Faktor, der über Erfolg und Misserfolg bestimmt. Gerade in der Informationstechnologie, in der Neuentwicklungen gegenüber denen vieler anderer Branchen nur eine sehr geringe Halbwertszeit haben, ist Zeit eine höchst kritische Ressource. Schaffe ich es nicht, meine Idee innerhalb kürzester Zeit zur Marktreife zu bringen, stehen eher früher als später Wettbewerber mit ähnlichen Produkten auf der Matte. Bei neuen Entwicklungen setzt sich nicht unbedingt die beste Lösung durch, sondern diejenige, die den Markt am schnellsten erobern konnte. Das Internet der Dinge ist so ein umkämpfter Markt. Und der Kampf um die Vorherrschaft der Produkte mit unterschiedlichen technologischen Ansätzen ist in vollem Gange.

Warum smarte Produkte nicht unbedingt smart sind

Physische Produkte sollen „intelligent“ werden; mit einem digitalen Service aufgewertet. Dieser verspricht dem Kunden mehr Komfort und dem Anbieter neue Geschäftsmodelle und Zugang zu anderen Teilen der Wertschöpfungskette. Diese „smarten Produkte“, das sind meist mit Sensoren ausgestattete Geräte, die Daten sammeln, versenden, empfangen und manchmal auch selbst analysieren können. Sie sind in der Lage, Aufgaben selbständig zu erledigen und mit anderen Dingen zu kommunizieren.

Wie erlangt mein smartes Produkt möglichst schnell Marktreife? Auf welches Pferd soll ich setzen? Welche Technik setzt sich am Ende durch? Wie vermeide ich es, das Rad zweimal zu erfinden und dabei wichtige Entwicklungszeit zu verschwenden? Doch dieser Zeitdruck und die teilweise recht hastige Produktentwicklung für das „Internet der Dinge“ hat uns nachlässig gemacht.

Um Zeit zu sparen, interessieren sich Produktentwickler primär für zwei zentrale Punkte: Konnektivität und Plattform. Dabei geht es um die Fragen, mit welcher Technik meine Geräte Daten übertragen sollen und wo die Daten anschließend verarbeitet werden. Da es genügend Plattformanbieter gibt, wird man dabei kaum noch eigene Server bereitstellen, die Software entwickeln oder betreiben.

Smarte Produkte, die in Wahrheit nicht smart sind

Das Ergebnis sind sogenannte smarte Produkte, die in Wirklichkeit gar keine sind. Es sind Produkte, die ihre Daten in das Internet schicken und von dort auf Befehle warten, weitere Aktionen auszuführen. Für den schnellen und einfachen Marktstart eine nachvollziehbare Entscheidung. Doch damit begeben sich die Anbieter von IoT-Produkten wie deren Kunden von Anfang an in eine Abhängigkeit. Abhängig gegenüber einem Plattformanbieter, der als „dritte Person“ über alle gesammelten Daten der IoT-Lösung verfügt und abhängig gegenüber einer stets funktionierenden Onlineverbindung, ohne welche die IoT-Installation schlagartig nicht mehr funktionieren würde. Das schafft unnötige Sicherheitsrisiken.

Zuverlässigkeit, Schnelligkeit, Datenschutz, Bandbreite, Reichweite; das alles sind Eigenschaften, die im professionellen Umfeld wie der Industrie, der Energieversorgung oder der gewerblichen Gebäudeautomation einen ganz anderen Stellenwert genießen. Gerade dort, wo schnelle Reaktionen gefragt oder die Bandbreitenkapazitäten eng sind, stoßen reine Data-to-Cloud-and-Back-Lösungen an ihre Grenzen. Hier müssen smarte Produkte in der Lage sein, anhand aktueller Datenlage eigenständig und lokal Entscheidungen zu treffen. Eine temporär gestörte Onlineverbindung darf nicht zum vollständigen Versagen der Automatisierung führen. Je weniger Daten den Weg in die Cloud finden, desto weniger angreifbar ist die Lösung. In einer aktuellen IDG-Studie zum Internet der Dinge stellen Sicherheitsbedenken unter IT-Entscheidern ganz klar die größte technische Herausforderung für IoT-Projekte dar. Gefolgt von den Themen Daten- und Betriebssicherheit.

Übertragungswege und der entsprechende Prozessor

Jetzt wird es mit der schnellen Produktentwicklung schon schwieriger. Statt nur Connectivity, also die Vernetzung der einzelnen Geräte und Komponenten, muss das Gerät selbst mit gewisser „Intelligenz“ ausgestattet werden. Es geht also nicht nur um die Frage, welchen Übertragungsweg ich nutze, sondern auch, welcher Prozessor für die Ausführung der notwendigen Rechenoperationen geeignet ist. Daran knüpfen sich Fragen um die Stromversorgung, den Energieverbrauch und die Materialkosten für Prozessoren und weitere Bauteile. Ist die Hardware definiert, geht es an die Programmierung.

Es gilt, elementare Bausteine für die dezentrale Gerätekommunikation und -interaktion zu entwickeln. All das, was zuvor die Cloud erledigt hat, müssen die Geräte in gewisser Ausprägung nun selbst können. Sie müssen wissen, wie mit Werten umzugehen ist. Bedingungen erkennen, Entscheidungen treffen und sogar lernfähig sein. Kurzum: Wirklich smarte Geräte im Internet der Dinge sind vollwertige Kleinstcomputer, die auf ihr Einsatzgebiet spezialisiert sind. Um möglichst kompatibel mit der Außenwelt kommunizieren zu können, müssen bereits etablierte Techniken verwendet werden.

Künftig profitieren modulare Embedded-Anwendungen

Und wieder der Zeitmangel: Unternehmen, die im Kerngeschäft ganz andere Ziele verfolgen, werden sich eine gründliche Produktentwicklung kaum leisten können; zu teuer, zu langwierig. Aktuell profitieren die Anbieter von Connectivity- oder Cloudlösungen von der Digitalisierung. Doch künftig werden modulare Embedded-Lösungen auf Geräteebene immer wichtiger. Anbieter von IoT-Betriebssystemen verleihen einem individuellen Gerät die notwendigen Fähigkeiten, die sie für den sicheren und auch autarken Betrieb einer automatisierten Anwendung benötigen.

Bei Geräten für das Internet der Dinge kommt es für künftige Entwicklungen weniger auf die Themen an, welche Funktechnik oder Kommunikationsstandard man verwendet, sondern vielmehr welche Embedded-Lösung sich schnell und flexibel einsetzen lässt. Denn technisch unterscheiden sich die Anforderungen je nach Anwendungsfall teilweise extrem. Hier wird es keine „One-Size-Fits-All“-Lösung geben. Mit „Zeit ist Geld“ meinte Franklin eben nicht, dass wir schnell ans Ziel kommen, koste es, was es wolle. Er riet dazu, unsere Zeit effektiv zu nutzen, um am Ende das richtige Ergebnis zu erreichen.

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* Dennis Knake ist PR & Content Marketing Expert bei Lemonbeat (Innogy SE Group) in Dortmund.

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