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Funk-Gateways IoT-Lösungen im Schnellverfahren entwickeln

| Redakteur: Katharina Juschkat

Für die Realisierung vollständiger IoT-Lösungen ist neben geeigneter Hardware eine kostengünstige und zuverlässige globale Konnektivität sowie ein umfangreiches Dienstleistungspaket Voraussetzung. Diesem Trend folgend hat Schildknecht als Hersteller von Funk-Gateways sein Geschäftsmodell entsprechend erweitert und erste Projekte umgesetzt.

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Schildknecht bietet mit den Funk-Gateways Dataeagle ein umfassendes Gerätespektrum von der OEM-Platine bis zum gebrauchsfertigen IP66-Gerät.
Schildknecht bietet mit den Funk-Gateways Dataeagle ein umfassendes Gerätespektrum von der OEM-Platine bis zum gebrauchsfertigen IP66-Gerät.
(Schildknecht)

Viele Unternehmen zögern noch, den Schritt vom vertrauten Produkt- oder Systemgeschäft in Richtung Internet of Things und globaler IoT-Fähigkeit ihrer Produkte und den damit verbundenen Herausforderungen bezüglich Kommunikations- und Datentechnik sowie Dienstleistungen zu gehen. Umgekehrt existieren Anbieter, welche auf Basis ihrer Erfahrung anderen Unternehmen Unterstützung beim Einstieg in die IoT-Welt bieten – wie etwa Schildknecht. Als M2M-Spezialist mit der Dataeagle-Gateway-Gerätereihe und seiner Erfahrung mit weltweit einsetzbaren Lösungen kann das Unternehmen unter dem Begriff „Global Connectivity“ neben fertigen Geräten auch flexible OEM-Lösungen bis zum Chip sowie vielfältige Schulungen und Entwicklungsunterstützung bieten.

Der Einstieg in die IoT-Welt

Wo immer auch Maschinen und Geräte, die in das IoT eingebunden werden sollen, zum Einsatz kommen: Am Einsatzort ist in der Regel ein kabelgebundener Internetzugang oder WLAN technisch nicht verfügbar oder organisatorisch nicht erlaubt. Deshalb setzt Schildknecht als hauptsächlichen Kommunikationskanal auf Mobilfunktechnik mit ihren heute annähernd 7 Milliarden Anschlüssen weltweit. Technologischer Schwerpunkt der IoT-Lösungen ist die im Gateway Dataeagle 7000 eingesetzte Grundplatine mit allen notwendigen Komponenten, welche in verschiedenen OEM-Versionen zur Verfügung steht.

Günstig und sicher: Verbindung über Mobilfunknetz

Alle Platinen enthalten als Kern eine integrierte, global einsatzfähige SIM-Karte, über welche sich das Gerät in über 130 Ländern bei etwa 400 Mobilfunk-Providern automatisch in das vor Ort jeweils stärkste Mobilfunknetz einwählen und über das Internet eine Verbindung mit einem Cloud-Portal als Ziel der Datenübertragung aufbauen kann. Auf dem Portal stehen die Daten dann legimitierten Nutzergruppen zur Auswertung, Darstellung und Weiterverwendung, auch auf mobilen Geräten, zur Verfügung. Diese so erreichte „Global Connectivity“ ist Voraussetzung für jede IoT-Lösung; und mit stark komprimiertem Datenvolumen und günstigen Tarifen sollen dabei niedrige Kosten von nur wenigen Euro pro Monat entstehen – unabhängig davon, welches Mobilfunknetz weltweit verwendet wird. Von hoher Bedeutung ist die Sicherheit der Gesamtlösung durch eine AES Ende-zu-Ende Verschlüsselung vom Gateway über die weltweite Mobilfunk- bzw. Internetdatenverbindung einschließlich Datenportal bis zur Frontend-Anwendung wie z.B. einer Smartphone-App. Die Sicherheitsumsetzung erfolgt nach BSI Richtlinien und ist TÜV zertifiziert.

Begleitung von der Beratung bis zur Visualisierung der IoT-Lösung

Betrieblicher Schwerpunkt der IoT-Lösungen ist das Dienstleistungsangebot des Unternehmens, welches die Funktionalitäts- und Leistungskette von der anfänglichen Beratung über Geräteparametrierung, Sensorankopplung bis zur Visualisierung und Verarbeitung der übertragenen Daten in einem Cloud-basierten Portal (Portal Hosting) umfasst. Der Anwender erhält einen eigenen Portal-Zugang, über den er „seine“ Daten analysieren und auf „seine“ Geräte zugreifen kann. Das Dienstleistungsangebot beinhaltet auch Unterstützung bei der System-Security und -Verfügbarkeit oder Unterstützung bei der Datenauswertung sowie beim Management der SIM-Karte.

In vier Entwicklungsschritten zur IoT-Lösung:

  • Bei der Konzeptfindung werden vom Kunden bzw. Partnerunternehmen eine Geschäftsidee und die damit verbundene Rolle des geplanten IoT-Produktes formuliert.
  • Danach folgt ein gemeinsamer, meist mehrtägiger Workshop, in dessen Verlauf der fachliche Hintergrund und die geschäftlichen Erwartungen genauer definiert werden. Hierzu gehören u. a. Prüfung der Anbindungsmöglichkeiten im Zielprodukt, Überprüfung und endgültige Festlegung der Applikation oder Skizzierung des Entwicklungsprozesses und der Markteinführung. Auf Wunsch kann bereits in dieser Phase eine Entwicklung eines Lösungsansatzes unter realen Bedingungen auf Basis der beim DE7000 verfügbaren Fertiggeräte umgesetzt werden.
  • In einem Proof of Concept, PoC wird die erarbeitete Lösung unter Verwendung der passenden OEM-Hardware und Erstellung einer angepassten Software (Script) in einen Produkt-Prototyp integriert. Das erfolgt in enger Abstimmung mit den Entwicklern des Kunden und unter Berücksichtigung eventuell erforderlicher Normen und Standards.
  • Den Abschluss bildet die Entwicklung zur Marktreife mit endgültigem Design von Gehäuse, Antenne, Dashboard etc. mit nachfolgendem Produktionsstart. Auf Wusch kann auch eine Unterstützung bei der nachfolgenden Markteinführung durch z.B. zeitlich begrenzte oder dauerhafte Übernahme der oben geschilderten Portaldienste erfolgen.

IoT-fähige E/A-Verteilerboxen in 2 Monaten

Das IoT-Lösungskonzept hat sich bereits in vielen Applikationen bewährt. So zum Beispiel bei einem Unternehmen der Automatisierungsbranche, das intelligente Verteilerboxen zur Verbindung von Sensoren und Aktoren über Standard M12-Anschlüsse mit Steuerungen über unterschiedliche Feldbusse fertigt. Den Marktforderungen folgend sollten diese Verteilerboxen jetzt die E/A Daten über Mobilfunk übertragen. Nach Kenntnis des oben geschilderten Lösungsweges verzichtete das Unternehmen auf eine Eigenentwicklung zu Gunsten der OEM-Platinenlösung von Schildknecht mit entsprechend angepasster Software und Portaldiensten. Die Konzeptfindung in einem Workshop erforderte nur wenige Tage; während dieser Zeit wurde auch bereits das Script für die Ankopplung an die interne Kundenelektronik umgesetzt. Das Hosting des Datenportals hat der Hersteller der Verteilerboxen, nach Kauf einer Portalserverlizenz, selbst übernommen; es läuft nun in einem großen asiatischen Rechenzentrum. Nach nur zwei Monaten konnte die Serienfertigung der jetzt IoT-fähigen Verteilerboxen eingeleitet werden einschließlich der Entwicklung einer eigenen IOS und Android APP.

Alle Entwicklungsschritte zur IoT-Lösung

Der dargestellte Einstieg in die IoT-Welt soll mit den in zahllosen M2M-Lösungen erprobten Hard- und Software Komponenten samt Applikationswissen auch für Unternehmen, die noch nicht mit IoT vertraut sind, in nur wenigen Wochen möglich sein. Das beschriebene Konzept umfasst alle Entwicklungs- und Dienstleistungsschritte zum Aufbau einer funktionsfähigen IoT-Lösung, von der Sensoranbindung bis zum Portal-Hosting und Dienstleistungen bezüglich Datenauswertung, Sicherheit oder Verfügbarkeit. Damit ist der Weg offen für Unternehmen, die mit ihren Produkten und Systemen möglichst effektiv, d.h. schnell und ohne große Investitionen, neue Geschäftsmodelle in der IoT-Welt realisieren und damit ihre Wettbewerbsfähigkeit absichern wollen.

Sensor + Test 2016: Halle 5, Stand 106/10-13.

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