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Bluetooth-Smart-Modul BTM101.
„Internet of my Things“ mit der CSR-Mesh-Software.
Ottmar Flach ist Geschäftsführer bei Atlantik Elektronik.

Mit neuen Technologien lassen sich neue Marktfelder erschließen und bestehende erweitern. Doch dafür ist viel Know-how nötig: Entscheiden sich Kunden für ein Projekt mit neuen Technologien, dann bietet ihnen das Serviceteam von Atlantik Elektronik Entwicklungsunterstützung. Neben dem Design-in innovativer Halbleiterprodukte ist das Unternehmen auch auf kundenspezifische Hard- und Softwareentwicklung spezialisiert.

Durch die Kooperation mit den Herstellern kann Atlantik einerseits die Spezifikationswünsche der Kunden für Folgeserien frühzeitig berücksichtigen und andererseits die Produktdefinition gemeinsam erarbeiten. Nun schlagen die Atlantik Elektronik Services die Brücke zum Internet der Dinge (Internet of Things, IoT). „Das IoT ist wichtig, weil es Marktbereiche wie Automotive, Healthcare, Wearables sowie Home- und Building-Automation stärkt“, betont Ottmar Flach, Geschäftsführer bei Atlantik Elektronik.

Eckdaten

Beim Internet der Dinge kombiniert der Atlantik Komponenten wie energiesparende Mikrocontroller mit Übertragungstechnologien wie Bluetooth Smart zu applikationsspezifischen Kundenlösungen. So auch bei der CSR-Mesh-Software: Dort läuft das CSR-Mesh-Protokoll auf dem Bluetooth-4.0-Standard und wird dabei sowohl auf Single-Mode-Bluetooth-Smart- als auch auf Dual-Mode-Bluetooth-Smart-Ready-Chips unterstützt. Dabei helfen die Module BTM101 und BC118 sowie die BLC101 Blue-Lite-Ctrl-Familie. Hersteller können durch die Mesh-Implementierung jetzt Daten durch das Mesh-Netzwerk schicken und somit vorhandene Funktionsmodelle erweitern. Die Mesh-Technologie ermöglicht Anwendern, von einem Punkt aus alle Lampen im Haus zu erreichen.

Internet of Things

Komfortabler Leben: Alltägliche Gegenstände sind mit Sensoren, Mikroprozessoren und Kommunikationsmodulen ausgestattet und miteinander vernetzt.

Komfortabler Leben: Alltägliche Gegenstände sind mit Sensoren, Mikroprozessoren und Kommunikationsmodulen ausgestattet und miteinander vernetzt.Atlantik Elektronik

Der Begriff wurde bereits vor mehr als 15 Jahren geprägt. Er fasst zusammen, was wir heute in vielen Lebensbereichen sehen: Nicht nur die Menschen nutzen das Internet, um miteinander zu kommunizieren, sondern auch Maschinen, Autos, Häuser, Haushaltsgeräte, Zähler sowie Energieerzeuger und -verbraucher wie Wind- und Photovoltaikanlagen, Straßenbeleuchtungen und Heizungen. Ein großer Teil der Kommunikation endet zwar noch immer bei einem Menschen, da es bei einigen Anwendungen wie etwa in der medizinischen Betreuung unumgänglich ist. Mittel- und langfristig aber werden sich die Dinge selbst organisieren.

Atlantik kombiniert Komponenten wie energiesparende Mikrocontroller und Übertragungstechnologien wie Bluetooth Smart zu applikationsspezifischen Kundenlösungen. Mit der CSR-Mesh-Software wird das Smartphone oder Tablet noch mehr zum Zentrum des „Internet of my Things“: Ohne zusätzliche Gateways ist es nun möglich, Geräte – auch Lampen und Leuchten – im eigenen Haus zu steuern. Das CSR-Mesh-Protokoll läuft auf dem Bluetooth-4.0-Standard und wird dabei sowohl auf Single-Mode-Bluetooth-Smart- als auch auf Dual-Mode-Bluetooth-Smart-Ready-Chips unterstützt. Dazu zählen Module wie das BTM101 oder BC118 und komplette Beleuchtungssteuerungsprodukte wie Vertreter der BLC101-Blue-Lite-Ctrl-Familie. Durch das Aufsetzen auf dem Bluetooth-Standard können Produkte wie Smartphone oder Tablets als Fernbedienung agieren.

CSR-Mesh-Home: Eine Lighting-Demo.

CSR-Mesh-Home: Eine Lighting-Demo.Atlantik Elektronik

Neu bei der Mesh-Implementierung ist, dass Hersteller jetzt transparent Daten durch das Mesh-Netzwerk schicken können und sich somit vorhandene Funktionsmodelle unkompliziert erweitern lassen. Die Inbetriebnahme ist relativ einfach zu realisieren, etwa über vom Smartphone lesbare QR-Codes. Wichtig für den Nutzer ist dabei die Sicherheit.

Sicherheit geht vor

Die Beleuchtung in der Wohnung soll nur vom Nutzer oder von ihm autorisierten Personen bedient werden können. Dazu verwendet man Netzwerkschlüssel, die den Teilnehmern (Lampen und Leuchten) beim Einbinden in das Heim-Beleuchtungsnetzwerk übermittelt werden. Diese Übermittlung ist sowohl gegen reines Mithören als auch gegen Attacken wie „Man-in-the-Middle“ abgesichert, bei denen ein Dritter die Nachrichten abfängt, manipuliert und dann zum eigentlichen Empfänger weitersendet. Zu den Sicherheitsaspekten gehört auch die Ausfallsicherheit: Anwender müssen die Lampen traditionell ohne Smartphone weiter normal bedienen können. Dafür besteht optional die Möglichkeit, Schalter oder Helligkeitssensoren in dieses Netzwerk mit einzubinden. Außerdem können Gruppen gebildet werden, um ganze Räume oder eben ein komplettes Haus zusammenzufassen.

Zum Distributor

Atlantik Elektronik aus Planegg bei München sieht die richtige Mischung als sein Konzept: „Ein geschickter Produktmix, kombiniert mit hoher Lagerverfügbarkeit, flexiblen Sonderbeschaffungen und professioneller Logistik, führt zu sehr hoher Kundenzufriedenheit und langfristigen Partnerschaften“, erklärt Ottmar Flach. Neben dem Design-in innovativer Halbleiterprodukte ist das Unternehmen vor allem auch auf kundenspezifische Hard- und Softwareentwicklung spezialisiert.

Mittels der Mesh-Technologie erreichen Anwender von einem Punkt aus alle Lampen im Haus, auch wenn die direkt mögliche Reichweite überschritten ist. Das zur Konfiguration eingesetzte Smartphone oder Tablet kann hier auch zur Steuerung und Statusabfrage dienen – das war einer der Hauptgründe für dieses Netzwerk. Die jeweilige App kann Funktionen bereitstellen, die moderne LED-Leuchten auszeichnen. So sind Dimmen, Farbe, Farbverläufe oder -übergänge mit verschiedenen zeitlichen Einstellungen konfigurier- und abrufbar. Zudem ist es mittlerweile möglich, komplette Szenarien zusammenzustellen, wie etwa die Beleuchtung beim Fernsehen. Ebenso lassen sich weitere Smartphones oder Tablets einbinden. Hier zeigt sich der Charme der Lösung, die es durch Bluetooth Smart erlaubt, weitverbreitete und -genutzte Geräte ohne Router direkt zu nutzen.

Von außen steuern

Ein weiterer Schritt ist der Weg ins Internet (und zurück). Dafür benötigt man im Haus eine Bridge, die über Wi-Fi den Zugang zum DSL-Router ermöglicht. Der Bridge muss das Beleuchtungsnetzwerk im Haus bekannt sein. Dabei wird bei Nutzung von IPv6 jedem einzelnen Teilnehmer eine feste und eindeutige IP-Adresse zugeordnet – die ideale Konstellation für das IoT. Im Moment stehen mit IPv4 gut vier Milliarden Adressen zur Verfügung, deutlich zu wenig für das IoT. Das eigentliche Problem besteht aber darin, dass die IP-Adressen für den DSL-Router dynamisch vergeben werden: Das Haus selbst ist damit nicht über eine feste Adresse erreichbar. Also muss ein Server für die Übersetzung dieser dynamischen Adressen zuständig sein, um den externen Zugriff auf die einzelnen Teilnehmer im Haus zu ermöglichen. Nur so kann die App auch von außen die Beleuchtung im Haus steuern.

Voll integriertes Bluetooth-4.0-Modul BC118.

Voll integriertes Bluetooth-4.0-Modul BC118.Atlantik Elektronik

Atlantik unterstützt seine Kunden bei einer entsprechenden Implementierung, die zwei Seiten umfasst: Die Embedded-Hardware mit den Bluetooth-Smart-Chips CSR101x und die zugehörige Embedded-Software mit Apps auf Smartphones oder Tablets unter iOS oder Android. Atlantik kann neben den Chips auch zertifizierte Bluetooth-Smart-Module wie das BTM101 von Flairmicro und das BC118 von Blue Creation anbieten, die auf diesen Chips aufsetzen und mit der gleichen Embedded-Software funktionieren. Dadurch ist eine schnellere Hardware- und Projektrealisierung auf Kundenseite möglich. Atlantik hat mehrere Beleuchtungsprojekte durchgeführt und dabei spezifische Anforderungen berücksichtigt. Beide Seiten sind entscheidend: Die neuesten Technologien der Hersteller und die Anforderungen der Kunden.

Ausbau zur IoT-Implementierung

Das Finden der richtigen Zukunftstechnologien ist für Atlantik entscheidend.

Das Finden der richtigen Zukunftstechnologien ist für Atlantik entscheidend.Atlantik Elektronik

Bluetooth Smart, zusammen mit der Wi-Fi-Technologie und den notwendigen Softwarepaketen, erlaubt den Ausbau zur IoT-Implementierung. Dies gibt dem Endkunden schließlich alle Freiheitsgrade, von der traditionellen Bedienung über die Steuerung der Beleuchtung per Smartphone zuhause bis hin zur Kontrolle von jedem beliebigen Ort der Welt. Neue Marktsegmente und Applikationen eröffnen gleichzeitig auch neue Chancen, um weiter zu wachsen und sich noch erfolgreicher am Markt zu platzieren.

Atlantik positioniert sich mit Technologien in den Bereichen Wireless Connectivity, Mikrocontroller, Sensoren und Analog-Frontends, Audio und Video, Displays, Wired Connectivity, Memories sowie Embedded und PC-Peripherals auf der Höhe der Zeit. Das Produktspektrum konzentriert sich vorrangig auf die Marktbereiche Automotive, Industrial, Consumer sowie Health und Fitness – dort, wo IoT eine immer größere Rolle spielt.