Über das Potenzial des Internet of Things (Internet der Dinge, IoT), neue Möglichkeiten zu eröffnen und die Effizienz gängiger Prozesse zu maximieren, wurde viel berichtet. Inzwischen redet man nicht mehr nur über Potenziale: Jetzt ist es an der Zeit darüber nachzudenken, wie eine IoT-Lösung implementiert und von ihr profitiert werden kann.

Das IoT beruht im Wesentlichen darauf, große Datenmengen von einer Vielzahl von Sensoren zu sammeln, die dann gespeichert und verarbeitet werden, um einen einzigartigen Einblick in jegliche Verfahren zu gewähren. Durch die Möglichkeiten des Internet of Things werden sich voraussichtlich unzählige neue Geschäftsmodelle auftun, von denen viele serviceorientiert sein werden.

Die eine Lösung gibt es nicht

Vom Sensor zur Cloud und über die Feedbackschleife zurück –  das IoT wird hauptsächlich im Bereich des traditionellen Embedded-Designer verbleiben. Wesentliches Merkmal des IoTs ist seine Vernetzung, wobei viele Systeme vollkommen drahtlos sein sollen. Daher ist eine der frühesten Hauptentscheidungen eines Ingenieurs, welche Drahtlosverfahren und -protokolle den besten Mix für die jeweils geforderten Eigenschaften bieten. IoT ist ein noch ziemlich neuer Trend. Deshalb haben viele Unternehmen Protokolle entwickelt, die um die Datenübertragung vom Sensor auf die Cloud wetteifern – und jedes hat eine andere Spezialisierung. Dieser Beitrag geht der Frage nach, welche Vor- und Nachteile die einzelnen Protokolle besitzen.

Eine Standardlösung für IoT-Systeme gibt es nicht – dafür sind die Anwendungen zu verschieden: Einige Sensoren senden nur kleine Datenmengen an die Cloud, entweder in regelmäßigen Intervallen oder bei Abfrage. Andere Sensoren übermitteln kontinuierlich große Datenmengen. Entsprechend unterschiedlich fallen auch die Anforderungen an die Drahtlosprotokolle aus. Die wichtigsten Protokolle im Überblick:

Das Thread-Protokoll

Bild 1: Die Infografik zeigt die Hauptkomponenten des Thread-Protokolls. Es zielt vor allem auf Haushaltsgeräte, Zugriffs- und Klimakontrolle, Energiemanagement, Beleuchtung, Schutz und Sicherheit.

Bild 1: Die Infografik zeigt die Hauptkomponenten des Thread-Protokolls. Es zielt vor allem auf Haushaltsgeräte, Zugriffs- und Klimakontrolle, Energiemanagement, Beleuchtung, Schutz und Sicherheit. Mouser

Als einer der Wegbereiter in Sachen Cloud nimmt Google in Bezug auf IoT-Geräte und -Applikationen eine Spitzenstellung ein. Im Jahr 2015 hat das Unternehmen Nest Labs akquiriert. Nest Labs hat das Thread-Protokoll (Bild 1) entwickelt, ein frühes Drahtlosprotokoll für IoT-Anwendungen, genauer gesagt zur Steuerung der smarten Thermostate und Rauchmelder von Nest. In diesen und in vielen anderen Bereichen hat sich das Thread-Protokoll inzwischen etabliert und ist weit verbreitet. Ermöglicht wurde das durch die Partner- und User-Communities, die von Google unterstützt und gepflegt werden.

Aufgrund dieser starken Gemeinschaft und der technischen Referenzen ist das Protokolls eine gute Wahl für viele IoT-Implementierung und ein starker Kandidat auf einem Gebiet, in dem auch Zigbee, Z-Wave und Bluetooth Low Energy (BLE) mitmischen. Ein Grund für den gegenwärtigen Erfolg von Thread dürfte die Tatsache sein, dass es nicht von Grund auf neu aufgebaut wurde – Google wählte den bereits etablierten IEEE 802.15.4-Standard als Basis.

Thread wurde entsprechend den Bedürfnissen der IoT-Designteams entwickelt. Es hat beispielsweise eine sehr niedrige Latenz, typischerweise um die 100 ms, und wurde konzipiert, um bis zu 300 Geräte in einem Netzwerk aufzunehmen. Um Datensicherheit zu gewährleisten, weist es eine AES 128-Bit-Verschlüsselung auf. Doch selbst mit all diesen speziell für IoT-Applikationen konzipierten Eigenschaften und der Unterstützung von Google gibt es keine Garantie, dass sich Thread durchsetzen wird.

Seite 1 von 3123