Machine-to-Machine Communication – ohne Standards keine Zukunft

M2M-Service-Layer: eine Plattform für alle Infrastrukturen und Industrien

| Autor / Redakteur: Joachim Koss / Andreas Donner

Von standardisierter M2M-Kommunikation profitiert nicht nur die Energiewirtschaft; nahezu jeder Industriezweig wird das Internet of Things (IoT) in Zukunft nutzen!
Von standardisierter M2M-Kommunikation profitiert nicht nur die Energiewirtschaft; nahezu jeder Industriezweig wird das Internet of Things (IoT) in Zukunft nutzen! (Bild: Gina Sanders - Fotolia.com)

Der Markt für Machine-to-Machine-Kommunikation (M2M) wächst schnell und hat eine Vielzahl an branchenspezifischen Anwendungen hervorgebracht. Die beteiligten Industrien stehen nun vor der Herausforderung, eine standardisierte interoperable Infrastruktur zu schaffen.

Unternehmen verschiedener Branchen haben bis heute zahlreiche M2M-Dienste und Anwendungen entwickelt: von Recycling-Containern, die ihren Füllstand an die Müllabfuhr melden, bis zu Blutdruckgeräten für chronisch Kranke, die die gemessenen Werte automatisch an den behandelnden Arzt senden.

M2M-Anbieter verbinden Milliarden von Maschinen mit dem Internet und schaffen so ein eigenes Internet der Dinge (IoT; Internet of Things). Dieses Netz der Objekte ermöglicht eine Vielzahl an intelligenten Diensten. Schlagworte wie Smart Home, Ambient Assisted Living oder Intelligent Transport Systems unterstreichen das Potenzial des Internet der Dinge, das seinen Ursprung in M2M-Architekturen findet.

Im Alltag der Menschen sind diese Dienste aber noch nicht angekommen. Der Hauptgrund hierfür ist, dass die vielen Lösungen nicht miteinander kompatibel sind und so das eigentliche Potential von M2M-Kommuikation noch nicht ausgeschöpft werden kann. Zudem haben sich noch keine verbindlichen einheitlichen Standards für Datensicherheit und Datenschutz etabliert. Die Anwender können deshalb noch nicht auf die Nachhaltigkeit ihrer Technologieentscheidung vertrauen, da sie nicht wissen, welche Standards sich durchsetzen werden.

Smart City – ein komplexes System aus M2M-Diensten

Eine Smart City ist ein gutes Beispiel, um die Komplexität eines Systems von miteinander verbundenen M2M-Anwendungen zu verdeutlichen. Die Dienste in einer vernetzten Stadt sollen intelligente Infrastrukturlösungen bieten, die ineinander greifen. Der vernetzte Recycling-Container zum Beispiel meldet der Müllabfuhr seinen Füllstatus, sodass diese die Abfälle nur abholt, wenn die Tonne voll ist.

Die technische Umgebung einer Smart City generiert mithilfe von Sensoren Daten, die Organisationen beispielsweise für effizienten Energieverbrauch in Gebäuden oder zur Regelung des Verkehrs nutzen können. Der nächste Schritt ist, dass zum Beispiel die Stadtverwaltung die Daten nutzt, um den Verkehr, die Straßenbeleuchtung oder die Müllabfuhr automatisch zu steuern und zu optimieren.

Standardisierung ermöglicht intelligente Nutzung von Daten

Damit dies möglich wird, ist es unerlässlich, einheitliche Standards und Methoden für die Vernetzung branchenspezifischer Dienste zu schaffen und so deren Kompatibilität untereinander zu gewährleisten. Es reicht nicht, eine große Masse an Daten zu sammeln, sondern die Anbieter müssen die Daten auf die bestmögliche Weise für mehre Anwendungen nutzbar machen.

Dieses Ziel erfordert die Expertise einer ganzen Reihe wichtiger Akteure. M2M-Kommunikation bietet neue Geschäftsmodelle für Dienstleister, Einzelhändler, Energieversorger, Behörden und auch Technologieanbieter, wie Systemintegratoren und Mobilfunkanbieter. Voraussetzung einer erfolgreichen Smart City ist ein Miteinander der Akteure bei der Entwicklung von Standards. Ziel der Transformation einzelner M2M-Anwendungen zu einem Internet der Dinge ist es, eine gemeinsame, horizontale Plattform zu schaffen, die die Kommunikation zwischen verschiedenen M2M-Diensten ermöglicht.

Kompatibilität zwischen zahlreichen Diensten

M2M-Standardisierung ist ein Instrument, um diese vernetzte Kommunikation zu ermöglichen und Kompatibilität zwischen den Diensten zu schaffen.

Eine Vielzahl an Technologien wird bereits genutzt, um Maschinen miteinander zu verbinden. Informationen müssen auf ihrem Weg von einem Gerät bis zu einem entfernten Server verschiedene Typen von Netzwerken mit unterschiedlichen Protokollen, Technologien und Schnittstellen durchlaufen. Ein vernetztes Blutdruckgerät schickt beispielsweise die gemessenen Werte vom Handgelenk des Patienten zuhause zu einem Server im Krankenhaus. Auf diesem Weg nutzt es im Nahbereich zum Beispieleine Bluetooth-Verbindung zu einem Mobiltelefon oder Gateway. Dieses übermittelt die Daten über Mobilfunk oder kabelgebunden, beispielsweise über einen Glasfaseranschluss, bis zum Server im Krankenhaus. Mithilfe eines LAN-Anschlusses überträgt der Server die Daten dann auf den Computer des Arztes.

Wenn die Semantik der Daten nicht einheitlich standardisiert ist, sind die verschiedenen Dienste nicht interoperabel. Das kann dazu führen, dass die Anwendung auf dem Server die Daten nicht deuten, beziehungsweise die Maschine am anderen Ende des Kommunikationsflusses empfangene Kommandos nicht lesen kann.

Alle Technologien, die M2M-Anwendungen während des Kommunikationsprozesses nutzen, müssen miteinander kompatibel sein. Dies ist meist nur der Fall bei Anwendungen, die innerhalb eines geschlossenen, vertikalen Systems operieren. Diese Dienste werden innerhalb eines Wirtschaftssektors angewandt und arbeiten mit branchenspezifischen Standards. Im Falle einer Smart City greifen jedoch zahlreiche Anwendungen aus verschiedenen Industrien ineinander, für die es keine einheitlichen gemeinsamen Standards gibt, und somit ein Datenaustausch untereinander nicht möglich ist, selbst wenn sie öffentliche Infrastrukturen, wie das Glasfasernetz im obigen Beispiel nutzen.

weiter mit: Einheitliche Plattform für verschiedene Industrien

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