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IoT: klassisch und auch ganz anders : Ausgabe 17/2015, 22.10.2015

Smart, Secure und Connected

An sich ist das Internet der Dinge für EBV Elektronik nichts Neues. EBV arbeitet schon seit Jahren an Themen, die heute IoT-spezifisch sind oder in dessen direktem Umfeld liegen, aber eben vor der Prägung dieses Begriffs nicht als IoT klassifiziert waren. Doch aus der Zusammenführung der Themen entsteht für die Kunden neues Potenzial.

Bilder: EBV, Fotolia

Beim Internet der Dinge wachsen die Disziplinen Sensorik, Datenaufbereitung und Datenverarbeitung, Datenausgabe, Aktorik, Connectivity und Security zusammen – und in all diesen Bereichen ist EBV seit über einem Jahrzehnt permanent aktiv. Die Begriffe IoT und die recht eng damit verbundene «Industrie 4.0» schaffen zunächst einen hohen Wiedererkennungswert und einen Ausgangspunkt für weitere Gespräche.

Fokus liegt auf technologiegetriebenen und klassischen Marktsegmenten

Eine der Hauptstärken von EBV liegt darin, diese Einzelthemenbereiche miteinander zu verknüpfen und aus dieser Themenkombination heraus neues Potenzial für die Kunden zu entwickeln. Seit einigen Jahren drückt sich das auch in den von EBV fokussierten Segmenten aus: einerseits den klassischeren Marktsegmenten Automotive, Consumer, Healthcare, High-Rel-Markt und den erneuerbaren Energien, sowie andererseits in den technologiegetriebenen Segmenten FPGA, Identifikation, LightSpeed und RF&Wireless. Die beiden Healthcare-Beispiele verdeutlichen, wie stark die Technologie bereits Einzug in diesen Bereich gehalten hat:

  • Das Diabetes Management System besteht aus einem Blutzuckermessgerät, einer App auf dem Handy und einer Patientendatenbank in der Cloud. Über das Blutzuckermessgerät werden über den Tag verteilt Messwerte des Blutzuckerspiegels aufgenommen und per BLE (Bluetooth Low Energy) zum Smartphone übertragen. Mit der zugehörigen App kann der Patient noch zusätzliche Daten, z. B. seine Nahrungsaufnahme dokumentieren. Er bekommt über die App auch Anweisungen bzw. Empfehlungen zur richtigen Ernährung und Flüssigkeitsaufnahme. Aus der App heraus werden die Daten gebündelt und verschlüsselt an eine Patientendatenbank übertragen. Auf diese Daten kann wiederum medizinisches Fachpersonal zugreifen und dem Patienten entsprechende Hinweise und Anweisungen z. B. zur Höhe der Insulindosis geben. Dieses System lässt sich noch durch eine automatische oder semiautomatische Insulinpumpe, die am Körper des Patienten angebracht ist, ergänzen.
  • Ein Beispiel aus dem Personal- Health & Fitness-Bereich ist der Activity Tracker oder Activity Monitor. Es gibt derzeit zahlreiche Varianten auf dem Markt, vom Schrittzähler bis zur Sportuhr, die die Sauerstoffsättigung im Blut und den Herzschlag des Benutzers misst. Es gibt Unterschiede in der Ausstattung und Genauigkeit. Eines haben die meisten Geräte gemeinsam und zwar eine BLE-Verbindung zum Smartphone, eine zugehörige App und/oder eine Schnittstelle zu den gängigsten Fitness- und Lauf-Apps. Über das Handy gelangen die Daten in die Cloud. Je nach Privatsphäreneinstellung können diese Daten dann von Freunden gesehen werden. Die Datensicherheit wird im Gegensatz zu den medizinischen Anwendungen nicht allzu hoch bewertet, da der User entscheidet, ob er seine Daten mit der Öffentlichkeit teilen möchte.

Machine-to-Machine-Communication ist wichtiges Thema

Aber auch der Bereich Industrial mit Anwendungen wie beispielsweise M2M und Industrie 4.0 wird unterstützt. Ein wichtiger Bereich ist auch NFC (Near Field Communication) oder Dual Interface: Die Programmierung von Motoren (Motor Control Unit) per NFC-Handy. Solche Anwendungen finden wir im Bereich Industrie 4.0, wo Displays und Touchpads an den Maschinen durch Tablets ersetzt werden.

Bereits seit Jahrzehnten war die Kommunikation zwischen Maschinen (M2M, Machine-to-Machine) für EBV ein wichtiges Thema, aber das Internet mit seiner Infrastruktur und die zunehmende Verbreitung von PCs, Tablets und Smartphones, sowie von neuen Halbleiterprodukten, haben den Markt nicht nur komplett umgekrempelt, sondern auch völlig neue Lösungsansätze in bisher überhaupt noch nicht relevanten Bereichen erlaubt.

Gerade weil EBV sich schon lange mit Themen wie «Internet der Dinge» oder «Industrie 4.0» beschäftigt, sehen die über 120 FAEs und andere Fachleute bei EBV diese Begriffe auch mehr als Schlagwörter, die in der Presse oft publikumswirksam überbetont werden. Viel wichtiger ist es, Entwicklern und Entscheidern die Bedeutung des IoT für ihr jeweiliges berufliches und auch privates Umfeld klar zu machen, damit sie die hieraus erwachsenden Möglichkeiten optimal nutzen können. Daher stellt sich EBV stets die gleiche, im Grundton sehr simple, Frage: Wie können wir unseren Kunden helfen, eine Lösung zu realisieren, die smart und intelligent ist, die permanent datentechnisch an die Aussenwelt angebunden ist und dabei eine sichere (secure) Kommunikation ermöglicht? Kurz gesagt: Es geht um smart, secure und connected every- where.

IoT-Lösungen für klassische Kunden

Mit IoT ändern sich die Herausforderungen der EBV-Kunden, wenn es beispielsweise darum geht, ein bisher autonomes Gerät jetzt ans Internet anzubinden oder mit einer Cloud-Lösung zu verbinden. So kann beispielsweise ein Wireless-Modul in Kombination mit der jeweiligen Software die gewünschte Connectivity ermöglichen, während eine passende Security-Lösung für die Datensicherheit bei Authentifizierung und Datenaustausch sorgt.

Mit ihrem Kernprodukt – dem ehemaligen autonomen Gerät – kennen sich die EBV-Kunden bestens aus; oftmals sind sie in diesem Bereich sogar Weltmarktführer und/oder ein Hidden Champion. Mit den Themen Hochfrequenztechnik und Security mussten sich diese Unternehmen bisher jedoch in vielen Fällen noch gar nicht beschäftigen, so dass auch längst nicht immer die passenden Ressourcen in ausreichender Menge im eigenen Haus vorhanden sind, um die Herausforderungen des IoT zu stemmen.

Exakt an dieser Stelle legt EBV einen besonderen Schwerpunkt, um diesen Kunden mit passenden Ressourcen und spezifischem Know-how dabei zu helfen. Ganz bewusst bringt EBV dabei auch die Risiken zur Sprache, die sich sicherheitstechnisch durch die Datenübertragung ergeben, denn schliesslich lässt sich mit den geeigneten Halbleiterbausteinen und adäquater Software stets die passende Sicherheitslösung finden.

Support für Elektronik-Newcomer

Im Prinzip verbindet das IoT verschiedene – bisher quasi als Insellösung existierende – Märkte, genauso wie das Internet die Stand-Alone-Computer und PCs miteinander vernetzt. Dadurch weicht die bisher meist ziemlich scharfe Trennung zwischen vielen Applikationen auf. Ein gutes Beispiel dafür sind Sportbekleidungen, die mittlerweile auch Sensoren enthalten können oder Möbelstücke mit integrierter Ladestation für das drahtlose Laden mobiler Endgeräte. Die Sportartikel- oder Möbelhersteller waren bisher typischerweise keine Elektronikspezialisten, so dass sie die passenden Partner benötigen, die für sie die Elektronikfunktionalität umsetzen. Einem sehr grossen Sportartikelhersteller half EBV dabei, einen Pulsfrequenzsensor in die Oberbekleidung sowie Drucksensoren in die Laufschuhe zu integrieren, wobei in diesen Applikationen zur Verbindung der Halbleiter oft ein flexibles Board erforderlich ist.

Unterstützung von Startups

Auch diverse Startups haben äusserst clevere Ideen, aber häufig ist die Hardware für diese Unternehmen nur ein Standardprodukt, das sie benötigen, um ihre Geschäftsidee umzusetzen. Oft differenzieren sich diese Unternehmen primär über ihre Software und Dienstleistungen, über die Anbindung an die Cloud und/oder über die dahinter liegende Datenverarbeitung. EBV hat schon diversen Startups geholfen, ihre Produkte auf den Markt zu bringen – manchmal auch durch das Vermitteln eines Kontaktes zu einem potenziellen Geldgeber beziehungsweise Investor oder zu einem geeigneten Fertigungspartner.

Halbleiter (auch) für Nischenmärkte

Zum Teil gibt es die für den entsprechenden Markt oder das angestrebte Design erforderlichen Halbleiter (noch) gar nicht. Ein Grund dafür könnte die Tatsache sein, dass sich dieser Markt zu schnell bewegt oder verändert, aber es kann auch sein, dass die klassischen Halbleiterhersteller einen Markt beziehungsweise ein Applikationsfeld als nicht attraktiv ansehen. Im Rahmen seines EBVchips genannten Programms ist EBV in der Lage, relativ schnell eine Lösung für diese bisher nicht abgedeckten Anwendungen zu schaffen. Bei zwei Produkten im Rahmen von EBVchips handelt es sich nicht um reine Halbleiter, sondern um die Vesta und Maia genannten Wireless-Module für spezielle Applikationen.

Sensorik und Low-Power

Ein wesentliches Element im Internet der Dinge sind die Sensoren, die den Ist-Zustand diverser Grössen erfassen. EBV Elektronik ist mit seiner sehr breiten Sensorpalette bestens aufgestellt. Durch eine intelligente Vorverarbeitung der Sensordaten direkt am Sensor lässt sich das über die Funkschnittstelle übertragene Datenvolumen signifikant verringern. So ist das jeweils genutzte Frequenzband weniger stark belastet und auch der zum Senden benötigte Energieaufwand verkleinert sich – Low-Power-Design heisst da das Thema.

Industrie 4.0

Unter dem Schlagwort Industrie 4.0 versteht man eine hochgradige Vernetzung im Bereich der Fertigung. Ein relativ neuer Aspekt in diesem Bereich ist die sogenannte Predictive Maintenance. Dabei erkennen Sensoren eventuelle Abnutzungen und teilen rechtzeitig vor einem Ausfall mit, dass eine Wartung und/oder der Austausch eines Teils nötig ist.

Bei Gesprächen rund um Industrie 4.0 geht es für EBV Elektronik nicht mehr nur um die Ebene der reinen Technologieumsetzung sondern auch um die Beantwortung von Fragen wie: «Wie gehe ich damit um? Was bedeutet das? Wer sind die Spieler? Worin liegen die Auswirkungen?». Folglich besteht die Herausforderung für EBV darin, die Diskussionen bei seinen Kunden auf eine höhere Ebene zu bringen und ihnen dabei zu helfen, auch den Prozess anzupassen und so die Produktberatung um das Geschäftselement zu ergänzen.

Neue Anwendungen – Home Automation und Connected Car

Auch in der Home Automation und rund um das Connected Car ergeben sich neue Möglichkeiten. So könnte beispielsweise in einem Haus ein Grossteil der Lichtschalter entfallen, wenn Sensoren erkennen, wo sich die Menschen gerade aufhalten. Auch für die effiziente Steuerung der Heizung liefern derartige Sensoren wertvolle Inputs. Gleichzeitig gehen die deutschen Automobilhersteller davon aus, dass bis zum Jahr 2020 mindestens jedes zweite neu zugelassene Fahrzeug ein Connected Car sein wird, also ein Fahrzeug mit einer permanenten Verbindung zum Internet.

Software-Support wird immer wichtiger

Obwohl das Kerngeschäft von EBV die Halbleiterdistribution ist, investiert die Firma seit geraumer Zeit bereits auch in den Software-Support. So ist ein Mitarbeiter ausschliesslich damit beschäftigt, Software potenzieller und bereits existierender Partner zu untersuchen und zu qualifizieren. Damit ist EBV in der Lage, qualifizierte Third-Party-Anbieter mit ins Spiel zu bringen, um so eine möglichst zügige Umsetzung der Kundenlösung zu ermöglichen. Schon jetzt hat EBV Elektronik zirka 20 Unternehmen zertifiziert, deren Software speziell auf IoT-Anwendungen zugeschnitten ist.

Security ist ein heikles Thema

Wie hoch ist das Risiko, dass jemand auf die Daten zugreift, diese manipuliert oder sich als Berechtigter ausgibt und die Daten abgreift? Die Nachfrage nach Security- und Identifikationsprodukten zieht derzeit massiv an: Während EBV bis vor etwa einem Jahr lediglich drei bis vier Anfragen von Kunden nach ID- und Security-Lösungen verzeichnete, sind es mittlerweile 15 bis 20 Anfragen pro Monat.

Rund um das Thema Identifikation und Security hat EBV mit den Herstellern Atmel, Infineon, NXP und ST alle Marktführer auf seiner Linecard. Je nach Anwendung kann bereits ein kleiner Krypto-Baustein eine grosse Wirkung zeigen, aber manchmal sind auch komplette Sicherheitslösungen mit Schlüssel-Management gefragt. Auch in diesem Bereich arbeitet EBV mit entsprechenden Partnern zusammen, zum Beispiel mit dem Fraunhofer-Institut für Angewandte und Integrierte Sicherheit (Fraunhofer AISEC) in Garching bei München. 

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