Auch in der Industrie steigt zunehmend die Nachfrage nach professionellen IoT-Anwendungen. Gemeint ist stets die Fähigkeit, Intelligenz durch die Verbindung verschiedener Sensoren und Aktoren mit einer dezentralen Steuerung weiter zu verteilen. „Smart“ sind diese Sensoren und Aktoren deshalb, weil sie Daten sammeln und weitergeben können, die dann intelligent verwaltet werden sollen. Da künftig noch viele weitere Einsatzgebiete für IoT-Anwendungen entstehen werden, wird folglich auch der Markt für industrielle IoT-Anwendungen weiter anwachsen. Mögliche neue Anwendungen sind beispielsweise denkbar im professionellen Gesundheitswesen, in der medizinischen Versorgung zu Hause, der Infrastruktur, der Gebäudeautomation und im Smart Home, der Automobilbranche oder andere Arten der Mobilität. Ohne Zweifel werden die Faktoren Miniaturisierung, Mobilität, lange Lebensdauer, Effizienz (Wirkungsgrad) und die Vernetzung elektronischer Geräte bei diesen professionellen IoT-Trends eine Rolle spielen.

Aufgrund verschiedener Konnektivitätslösungen ist auch die Medizinelektronik Teil des IoTs. Neben Anforderungen an Größe und Leistung muss Elektronik strenge Normen bezüglich Patientensicherheit erfüllen.

Aufgrund verschiedener Konnektivitätslösungen ist auch die Medizinelektronik Teil des IoTs. Neben Anforderungen an Größe und Leistung muss Elektronik strenge Normen bezüglich Patientensicherheit erfüllen. Traco

Anders als bei Hobbyanwendungen gelten bei derartigen sicherheitsrelevanten IoT-Industrieanwendungen sowohl für den Ingenieur als auch die verwendeten Bauteile strenge Vorgaben – eine große Herausforderung für Entwickler industrieller IoT-Anwendungen. Zertifizierte, zuverlässige und langfristig verfügbare elektronische Bauteile zu verwenden ist unerlässlich, denn nicht selten kommen diese in sicherheits- und funktionskritischen Anwendungen zum Einsatz. Daher spielt professionelle Unterstützung durch die Bauteilzulieferer eine wichtige Rolle.

Voraussetzungen bei der Stromversorgung professioneller IoT-Anwendungen

Bei der TEN-60N-Serie von Traco Electronics handelt es sich um 60-W-DC/DC-Wandlermodule für den Einsatz in Industrie-. Telekommunikations- und Netzwerkanwendungen.

Bei der TEN-60N-Serie von Traco Electronics handelt es sich um 60-W-DC/DC-Wandlermodule für den Einsatz in Industrie-, Telekommunikations- und Netzwerkanwendungen. Traco Power

Kritische Module in professionellen IoT-Geräten sind mit Sicherheit die Stromversorgungen. Bei dieser Art von Produkten kommt es zunehmend auf Miniaturisierung, geringen Stromverbrauch, Größe und eine hohe Effizienz an. Halbleiter sind wahrscheinlich die Komponenten mit dem höchsten Grad an Innovation. Als zweite Schlüsseltechnologie sind die in diesen Produkten verwendeten Transformatoren und Isolationseinrichtungen anzusehen. Darüber hinaus befinden sich diese meist batteriebetriebenen IoT-Systeme oftmals im Standby-Modus und nur kurze Zeit im aktiven Modus, sodass die verbauten DC/DC-Wandler einen breiten Lastbereich bei hoher Effizienz abdecken müssen.

Was ist neben Größe und Effizienz noch wichtig?

Um derartige professionelle IoT-Geräte entwickeln und zertifizieren zu können, kommt es nicht nur auf die genannten technischen Produktmerkmale an. Professionelle IoT-Geräte müssen immer striktere Vorgaben in Form global harmonisierter Normen und Richtlinien einhalten, um zertifiziert und verkauft werden zu können – keine leichte Aufgabe für die Elektroingenieure im IoT-Umfeld. Sind in kritischen Anwendungen wie der Medizintechnik IoT-Funktionen erforderlich, müssen die Elektronikkomponenten entsprechend ausgelegt sein und den branchenspezifischen Vorgaben entsprechen.

Ein mögliches Anwendungsgebiet kann beispielsweise ein für den medizinischen Einsatz zugelassenes, drahtloses, batteriebetriebenes Bedienpanel sein, das per Internet auf die Patientenakte zugreifen kann. Drahtlos mit diesem Bedienpanel verbunden ist ein weiteres Gerät, das gegebenenfalls mit dem Patienten in Kontakt kommt wie etwa ein Blutdruckmessgerät. Eine der wichtigsten Sicherheitsfragen bei Medizinprodukten besteht darin, dass oft eine elektrische Verbindung zwischen Gerät und Patient besteht. Daher müssen Netzteil und DC/DC-Wandler dieser IoT-Anwendung wichtige Sicherheitsvorgaben wie BF-Konformität und 2 × MOPP-Standards der 3. Ausgabe der Norm IEC/EN 60601-1 einhalten.

Ein weiteres gutes Beispiel sind industrielle IoT-Anwendungen für Smart Homes und automatisierte Gebäude. Für all diese IoT-Heim-/Gebäudeautomationsanwendungen sind eine hohe Effizienz und geringe Leerlaufaufnahme (ErP-konform), kleine Größe, hohe Zuverlässigkeit und Erschwinglichkeit von zentraler Bedeutung, und nicht zu vergessen die Einhaltung von immer mehr Normen inklusive IEC/EN 60335-1.

Sorgfältige Planung in der gesamten Lieferkette erforderlich

Total Quality, das umfassende Qualitätsmanagement, darf heute in keiner Frühphase eines Entwicklungsvorhabens mehr fehlen. Um all diesen Anforderungen gerecht zu werden, reicht es für einen Entwickler heute nicht mehr aus, eine funktionierende Lösung bereitzustellen. Zudem sollten Anbieter die Digitalisierung in den Bezugswegen der einzelnen Bauteile als höchst signifikante Entwicklung betrachten. Die Erhebung, Analyse und Verarbeitung relevanter Daten kann zur schnellen, zuverlässigen und wirtschaftlichen Verfügbarkeit der Bauteile beitragen und damit die Produktivität der Anlage des Kunden steigern.

Dies bedeutet, dass IoT-Anwendungen in kritischen Einsatzgebieten wie Medizintechnik, Gebäudeautomation oder Mobilität nicht nur effizient und miniaturisiert sind und einen extrem niedrigen Energieverbrauch im Standby haben müssen. Sie müssen auch jahrzehntelang erhältlich und nachverfolgbar sein sowie die einschlägigen Normen und Bestimmungen einhalten.