Im Schnellverfahren zur IoT-Lösung

Wie gelangt man ins IoT, wenn am Einsatzort ein kabelgebundener Internetzugang oder WLAN nicht verfügbar oder – etwa wegen des Ex-Schutzes– nicht erlaubt ist? Schildknecht setzt hier auf Mobilfunktechnik. – Bild: chombosan – Fotolia.com

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.

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; dank eines stark komprimierten Datenvolumens und günstiger Tarife entstehen dabei bemerkenswert niedrige Kosten von nur wenigen Euro pro Monat, unabhängig davon, welches Mobilfunknetz weltweit verwendet wird. Von besonders 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 etwa einer Smartphone-App. Die Sicherheitsumsetzung erfolgt nach BSI Richtlinien und ist TÜV-zertifiziert.

Der Prozessablauf
Vier Entwicklungsschritte zum IoT-fähigen Gerät
Die Entwicklung einer IoT-Lösung läuft in folgenden Schritten ab:

• Bei der Konzeptfindung formuliert der Kunde bzw. das Partnerunternehmen eine Geschäftsidee und die damit verbundene Rolle des geplanten IoT-Produktes.
• In einem gemeinsamen, meist mehrtägigen Workshop werden der fachliche Hintergrund und die geschäftlichen Erwartungen genauer definiert. Hierzu gehören die Prüfung der Anbindungsmöglichkeiten im Zielprodukt, Überprüfung und 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.
• Den Abschluss bildet die Entwicklung zur Marktreife mit endgültigem Design von Gehäuse, Antenne oder Dashboard mit nachfolgendem Produktionsstart. Auf Wunsch kann auch eine Unterstützung bei der nachfolgenden Markteinführung etwa durch zeitlich begrenzte oder dauerhafte Übernahme der Portaldienste erfolgen.

Betrieblicher Schwerpunkt der IoT-Lösungen ist das Dienstleistungsangebot von Schildknecht, welches die komplette Funktionalitäts- und Leistungskette von der anfänglichen Beratung über Geräteparametrierung, Sensorankopplung bis zur Visualisierung und Verarbeitung der übertragenen Daten in einem Cloud-basierten Portal

Schildknecht bietet mit den Funk-Gateways DATAEAGLE ein umfassendes Gerätespektrum von der OEM-Platine bis zum gebrauchsfertigen IP66-Gerät. – Bild: Schildknecht

(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 System-Security und -Verfügbarkeit oder Unterstützung bei der Datenauswertung sowie beim Management der SIM-Karte.

IoT-fähige E/A-Verteilerboxen in 2 Monaten

Das IoT-Lösungskonzept von Schildknecht 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 zugunsten 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

„Global Connectivity“ mit Mobilfunk als Voraussetzung für die Anbindung ans IoT: Ein Proof-of-concept Board mit OEM-Gateway-Platine. – Bild: Schildknecht

jetzt IoT-fähigen Verteilerboxen eingeleitet werden einschließlich der Entwicklung einer eigenen IOS und Android APP.

Effektiver geht nicht

Der dargestellte Einstieg in die IoT-Welt ist dank der in zahllosen M2M-Lösungen erprobten Hard- und Software-Komponenten samt Applikationswissen auch für mit IoT noch nicht vertraute Unternehmen in nur wenigen Wochen möglich! Das 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.

Kontakt: Schildknecht AG
Tel.: 07144 897180
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