Mobile Kommunikation ist ein fester Bestandteil unseres Alltags geworden. Völlig selbstverständlich nutzen wir unterwegs Email, Messaging und eine Vielzahl von Cloud-Diensten. Mit den Themen M2M, Industrie 4.0, IoT und „Smart“-Anwendungen werden auch immer mehr industrielle Anwendungen vernetzt. Für einen Einsatz im industriellen Umfeld sind jedoch weitere Überlegungen zu den speziellen Anforderungen dort erforderlich.

Ein wesentlicher Faktor hierbei ist die Investition in eine zentrale Server-Infrastruktur für vernetzte Anwendungen. In großen Unternehmen und für Consumer-Anwendungen lässt sich dies in der Regel gut realisieren. Bei Projekten im Mittelstand stehen jedoch die Investitions- und Betriebskosten oft in einem Missverhältnis zur Projektgröße. Auch das fehlende Know-how lässt eine schnelle Realisierung oft scheitern.

Mit der Verfügbarkeit von flexiblen Device-to-Cloud-Lösungen für M2M-Anwendungen lassen sich die Vorteile der bewährten Server-Lösungen nun auch für kleine und mittlere Projekte nutzen. Eine Investition in eigene Server-Hardware entfällt hierbei. Die Kosten für die Nutzung der Cloud-Plattform sind gut planbar. Auch eine Skalierung auf größere Stückzahlen ist leicht möglich, da die Cloud-Lösung darauf ausgelegt ist und mitwachsen kann.

Eine solche Cloud-Plattform für M2M/IoT-Anwendungen dient hierbei als zentraler Sammel- und Verteilpunkt für alle Daten. Neben der reinen Datenspeicherung ist hier oft auch eine Auswertung und Konvertierung der Daten möglich.

Gut abgestimmte Komponenten

In den Geräten selbst werden passende Kommunikationsmodule integriert (siehe Kasten). Idealerweise unterstützen diese bereits IP-Kommunikation zur Verbindung mit dem Internet und der Cloud-Plattform. Dies kann beispielsweise per Mobilfunk (GSM, UMTS, LTE), WLAN oder kabelgebunden per Ethernet erfolgen.

Entscheidend für eine zuverlässige Funktion des Gesamtsystems ist vor allem, dass alle Komponenten – Endgerät, Cloud-Plattform und Backend – gut aufeinander abgestimmt sind. Die sichere Datenübertragung erfolgt meist mit standardisierten Protokollen wie MQTT, LWM2M, OMA-DM, REST-API oder HTTP. Dies erlaubt auch eine flexible Erweiterung der Anwendung mit anderen kompatiblen Systemen.

Gerade mittelständische Unternehmen sind technisch oft stark auf den Kernbereich ihrer Anwendung fokussiert. Die richtige Integration eines Cloud-Systems stellt andere Anforderungen und würde zusätzliche Ressourcen für die Entwicklung erfordern. Vorteilhafter ist deshalb die Auswahl eines integrierten „Device-to-Cloud“-Gesamtsystems. Dieses bietet eine abgestimmte Lösung für die sichere Datenverbindung vom Endgerät zur Cloud-Plattform, oft auch kombiniert mit SIM-Karten für Mobilfunk und passenden Verwaltungsfunktionen. Mit einer solchen „schlüsselfertigen“ Lösung kann auch ein mittelständisches Unternehmen die Vorteile moderner Cloud-Technologien schnell und einfach einsetzen.

Neue Geschäftsfelder erschließen

Um diese neuen Möglichkeiten bestens zu nutzen, sollte man jedoch auch das eigene Geschäftsmodell prüfen. Es ist hier oft nicht damit getan, eine neue Zusatzoption „Fernwartung“ oder „Cloud-Anbindung“ für die die Geräte anzubieten. Vielmehr sind hier neue Ideen – und oft auch ein radikales Umdenken – gefragt, um neue Geschäftsfelder und Märkte zu erschließen.

Eine solche neue Möglichkeit für Hersteller ist es beispielsweise, nicht mehr die Geräte selbst zu verkaufen, sondern den konkreten Nutzen, den der Kunde damit gewinnt:

  • Ein Hersteller von Kaffeeautomaten verkauft nicht mehr die Automaten selbst – stattdessen erzielt er seinen Umsatz mit dem verkauften Kaffee aus den Automaten.
  • Geräte für Geschwindigkeitsüberwachung werden Kommunen kostenlos zur Verfügung gestellt – die Bezahlung erfolgt über die konkret durchgeführten Messungen.
  • Ein Automobilhersteller bietet ein Car-Sharing System an.

Für die Kunden entfällt bei diesen Geschäftsmodellen die Investition in die Geräte. Stattdessen sind die Kosten je Nutzung direkt planbar. Gleichzeitig liegt es nun im Interesse des Herstellers, eine ständige Funktionsbereitschaft sicherzustellen.

Der Gerätehersteller profitiert hingegen von einem regelmäßigen und andauernden Umsatz mit den Kunden. Neben der Basisfunktion lässt sich das Angebot noch mit weiteren Diensten erweitern. Dies ermöglicht auch eine bessere Differenzierung gegenüber Wettbewerbsprodukten.

Vor allem aber erhält der Hersteller detaillierte Informationen zu Nutzungsverhalten und Betriebsdaten. Diese lassen sich für weitere Verbesserungen nutzen. Außerdem hält man so leichter den Kontakt zum Kunden und kann das Angebot bedarfsgerecht anpassen.

Cloud-Technologien sind heute einfach und günstig einsetzbar. Auch kleine und mittelständische Unternehmen können damit die Vorteile einer IT-Infrastruktur nutzen, die bislang Großunternehmen vorbehalten war.

Plattform für IoT-Gateway-Anwendungen

Cloud

Die FX30-Plattform ist flexibel erweiterbar. Glyn

Für die Entwicklung einer zuverlässigen IoT-Anwendung müssen mehrere Hardware- und Software-Komponenten miteinander kombiniert und evaluiert werden. Dazu gehören etwa Funkmodul, Prozessor, Betriebssystem, Software-Framework, SIM-Karte/Connectivity sowie die Cloud-Lösung. Auch die Sicherheit der Anwendung und der Datenübertragung spielt eine wesentliche Rolle. All dies selbst zu integrieren, kann einen erheblichen Entwicklungsaufwand bedeuten.

Mit der integrierten Device-to-Cloud-Lösung von Sierra Wireless sparen Entwickler Zeit und Kosten, da sie ihre Ressourcen auf die Kernfunktion der Anwendung und innovative Lösungen konzentrieren können. Das Sierra-Wireless-FX30-Sytem etwa ist die richtige Plattform für IoT-Gateway-Anwendungen. Alle nötigen Komponenten sind hier bereits aufeinander abgestimmt:

  • „WP Serie“: intelligente Mobilfunk-Module mit Applikationsprozessor
  • „Legato“: Open Source Embedded Linux Software-Plattform
  • „Smart SIM“: für bestmögliche Netzabdeckung
  • „AirVantage Cloud Service“: für Nutzdaten und Remote Management der Geräte

Über Standard-Schnittstellen wie USB und Ethernet oder serieller RS-232/RS-485 lässt sich die FX30-Plattform einfach mit bestehenden Systemen verbinden. Darüber hinaus ist die Plattform dank eines „IoT Connector“-Steckplatzes flexibel erweiterbar. Es genügt, einfach die passende Erweiterungskarte einzustecken. Zusatzfunktionen wie WLAN/Bluetooth, Zigbee/Thread, CAN-Bus, Ethernet oder weitere Schnittstellen sind bereits verfügbar. Falls eine passende Erweiterung für eine spezielle Anwendung noch nicht verfügbar ist, hilft Glyn gerne dabei, eine entsprechende Lösung zu finden.

 

Eck-DATEN

Mit flexiblen Device-to-Cloud-Lösungen für M2M-Anwendungen lassen sich die Vorteile bewährter Server-Lösungen nun auch für kleine und mittlere Projekte nutzen. Die Cloud-Plattform dient hierbei als zentraler Sammel- und Verteilpunkt für alle Daten. In den Geräten selbst werden passende Kommunikationsmodule integriert. Das programmierbare Gateway FX30 von Sierra Wireless ermöglicht eine schnelle Umsetzung einer IoT-Anwendung. Es lässt sich flexibel mit eigener Anwendungssoftware programmieren. Über den Erweiterungsslot können einfach zusätzliche Schnittstellen hinzugefügt oder eigene Hardware-Erweiterungen realisiert werden.