Bei den Schlagwörtern „Internet of Things“ (IoT), „Machine-to-Machine“ (M2M), „Industrie 4.0“ und „Smart Factory“ geht es im Grundsatz immer um das Gleiche: Die Vernetzung von Geräten und der Austausch von Informationen sollen Prozesse optimieren, um einen Mehrwert für den Benutzer zu schaffen. Bei den Geräten handelt es sich in der Regel um Steuerungen, Sensoren und Aktoren und somit um mehr oder weniger intelligente Embedded-Devices. Bei den zu optimierenden Prozessen sind die Möglichkeiten beinahe unbegrenzt. So kann ein einfacher Sensor via Internet einen Alarm versenden oder aber die Vernetzung eines Heizungsreglers den Wohnkomfort steigern und gleichzeitig die Heizkosten senken. Das IoT unterstützt den unaufhaltsamen Trend der Automatisierung, was einen enormen Bedarf an Embedded-Sensoren, -Aktoren und -Steuerungen auslösen wird.
IoT heißt Kommunikation
Das IoT ermöglicht es, zentrale und dezentrale Abläufe zu automatisieren und so deren Effizienz zu steigern. Die Kommunikation zwischen unterschiedlichen Embedded-Devices über die Grenzen eines Firmen-LAN hinweg spielt dabei eine zentrale Rolle. Zahlreiche Forschungslabors arbeiten an Standards, welche den unabhängigen und freien Datenaustausch zwischen unterschiedlichen Devices im Internet ermöglichen sollen. Eine der größten Herausforderungen ist dabei die Gewährleistung der nötigen Datensicherheit und Zuverlässigkeit.
Die Device-Cloud verbindet viele Embedded-Geräte zu einem Netzwerk, um ein Internet der Dinge zu realisieren.Neratec
Trotz fehlender Standards für die direkte Kommunikation der Devices untereinander ist es heute schon möglich, mit existierenden Technologien von den Vorteilen des IoT zu profitieren: über die Device-Cloud. Hier handelt es sich um ein geschlossenes Netzwerk, bei dem der Betreiber definiert, welche Devices er in die Cloud aufnimmt. Er kennt die Eigenschaften der Geräte und weiß, wie man sie betreibt und unterhält. Zudem legt er fest, welche Daten in welcher Form über das Internet (zum Beispiel IoT) oder für übergeordnete Systeme (zum Beispiel ERP) bereitgestellt werden. Mit diesem Ansatz gibt es einen Verantwortlichen, welcher für die Zuverlässigkeit und die Sicherheit der Device-Cloud zuständig ist. Das Hauptinteresse des Betreibers liegt allerdings im Erheben und Verarbeiten der Daten. Umso wichtiger ist es, dass das Framework, welches der Device-Cloud zu Grunde liegt, zuverlässig und sicher funktioniert.
Sicherheit durch Softwarequalität
Um ein Device ins Internet oder eine Device-Cloud einbinden zu können, bedarf es zusätzlicher Funktionalität, welche die eigentliche Applikation (zum Beispiel Temperatur messen) an Komplexität oftmals übersteigt. Damit verbunden steigt auch das Risiko von Sicherheitslücken wegen fehlerhafter Software (SW). Somit muss die Möglichkeit für ein SW-Update unbedingt und jederzeit gewährleistet sein. Häufig besteht eine Cloud aus mehreren tausend unbedienter Geräte, welche evolutionsbedingt auf unterschiedlicher Hardware basieren können. Ein integriertes SW-Framework mit automatisierten Tests gewährleistet den langfristigen Software-Unterhalt und damit die Sicherheit über die ganze Produktlebensdauer.
Gemäß Prognosen werden bis zum Jahr 2020 an die 50 Milliarden Geräte miteinander vernetzt sein, der größere Teil davon Embedded Devices. Dies ist nur möglich, wenn der Aufbau und die Konfiguration solcher Netze sehr einfach sind. Trotzdem bleiben die Anforderungen an Sicherheit und Zuverlässigkeit sehr hoch. Dies erfordert großes Know-how bei der Geräte-Entwicklung und eine noch weitergehende Standardisierung. In welchen Applikationen und in welchem Umfang sich das IoT schließlich durchsetzen wird, hängt vom Mehrwert ab, den der Nutzer wahrnimmt – sei es Komfort, Kosteneinsparungen oder einfach ein cooles Erlebnis.
Markus Hüppi
(lei)
