Das Internet der Dinge – Entwicklungen auf allen Ebenen

Die mobile Nutzung des Internets und die zunehmende Integration von Kommunikationsfähigkeiten in Gegenstände im privaten und industriellen Umfeld – das sogenannte «Internet der Dinge» – führen zu einer zunehmenden Vernetzung von Systemen, die neue Anwendungen und Märkte ermöglicht. In zahlreichen Anwendungsgebieten zeichnen sich dadurch neue Trends ab.
Auf der physischen Ebene treten neben die herkömmlichen Übertragungsprotokolle aus der Machine-to-Machine-Kommunikation (GPRS, UMTS, LTE) und der Kurzstreckenfunksysteme (IEEE802.15.4, Bluetooth) zunehmend auch schmalbandige Weitverkehrsnetze, die für die Datenkommunikation optimiert sind. Interessanterweise stellt unter dem Konkurrenzdruck neuartiger Produkte wie LoRa / LoRaWAN, Sigfox oder Weightless nun auch die Mobilkommunikation neue Technologien bereit: die Machine-Type-Communication (MTC) sowohl in der vierten LTE (4G) als auch der fünften Generationsstufe (5G).
Auf der Netzwerkebene findet eine Konsolidierung hin zum Internet-Protokoll der Version 6 (IPv6) statt, das sich nun auch bei «kleinen Netzen» als das Netzwerkprotokoll schlechthin etabliert. Dies erlaubt nicht nur die durchgängige Ende-zu-Ende-Adressierung, sondern auch den Einsatz bekannter Internet-Sicherheitslösungen. Besonders attraktiv und flexibel ist das Transport Layer Security (TLS)-Protokoll, das eine flexible Ende-zu-Ende-Sicherheit mit beidseitiger Authentifizierung, Schlüsselaushandlung und Verschlüsselung erlaubt und sich auch auf kleinen und kostengünstigen Mikrocontrollern umsetzen lässt.
Die Konsolidierung hat aber die Anwendungsschicht noch nicht erreicht. Dies ist umso kritischer, als die semantische Eindeutigkeit für die effiziente Systemintegration der Kommunikation zwischen Maschinen (M2M) nötig ist. Hier sind bislang vor allem branchen- oder unternehmensspezifische Lösungen und Architekturen zu sehen, die – im besten Fall – eine vertikale Integration erlauben, wie z.B. OPC-UA. Und auch für die Verwaltung der Netzwerkknoten gibt es noch keine übergreifenden Lösungen.
Gegenwärtig sehen wir somit ein Internet der Dinge, bei dem die Dinge zwar zunehmend miteinander reden, sich aber trotzdem oft noch nicht verstehen.