2-2016

Editorial
Das Internet der Dinge braucht
Short-Range Devices
deckt er auch den Bereich Sicherheit
vorbildlich ab.
Technische Beratung und Distribution
Das Internet der Dinge (Internet of
Things, IoT) erobert schleichend
unsere Haushalte und verändert
unseren gesamten Alltag. Leistungsoptimierter
Kurzstreckenfunk
(Short-Range Devices) spielt
dabei eine bedeutende Rolle. Denn
beim heutigen und zukünftigen IoT
geht es um mehr als um intelligente
Computersysteme. Ziel ist es vielmehr,
für einen komfortableren und
sichereren Alltag der Menschen zu
sorgen. Alltagsgegenstände sollen
dazu miteinander vernetzt sein
und untereinander kommunizieren.
Ein Grundbestandteil dabei bleibt
zwar die RFID-Technologie, von
der einst die Idee des IoT ausging.
Doch das moderne IoT besitzt
smarte Devices, die auch Zustände
erfassen und Aktionen ausführen
können. Beispiele gefällig? Kühlschränke
füllen selbstständig Vorräte
wieder auf, Waschmaschinen
arbeiten erst dann, wenn der Strom
besonders günstig ist, das auf eine
Verpackung gerichtete Smartphone
zeigt, welche Lieferwege das Produkte
hinter sich hat und woher es
stammt, Autobatterien melden automatisch,
dass sie leer sind, Autofahrer
lernen per App, wie sie Sprit
sparen können, Beleuchtung reagiert
auf Musik oder das Wetter. Oder
offene Fenster schließen sich nach
Verlassen des Hauses selbständig,
und Steckdosen schalten sich nur
dann ein, wenn man im Raum ist.
Im Jahr 2020 soll sich die Anzahl
der internetfähigen Geräte verdreifacht
haben. Viele davon werden
auf Funktechnik basieren. Es ist
daher kein Wunder, dass die ULE
Alliance seit Anfang 2015 ein Zertifizierungsprogramm
für Produkte
anbietet, die auf dem Ultra-Low-
Energy-Standard (ULE) basieren.
Der Energie sparende Standard nutzt
DECT-Frequenzen und ermöglicht
die einfache Verknüpfung verschiedener
Smart-Home-Komponenten
unabhängig vom Hersteller. Dabei
Die erforderliche Reichweite der
Funkkommunikation im IoT beginnt
bei wenigen Zentimeter. RFID und
NFC (Near-Field Communication)
leisten dies und verwenden dazu
die induktive Kopplung. RFID-
Transponder der neusten Generation
verbrauchen unter 30 μW. Aktive
NFC-Einheiten lassen sich in ein
Mobiltelefon integrieren. So sind in
beiden Fällen auch Reichweiten von
mehreren Metern möglich. Leider
können RFID und NFC infolge ihrer
Einfachheit nicht auf den etablierten
Internetprotokollen aufbauen. Dazu
muss ein hochoptimiertes Funkprotokoll
eingefügt werden.
Anschlussfähigkeit über die letzten
100 m stellt im Wesentlichen das
Reichweitenextrem bei Funkübertragung
im IoT dar. Außerhalb dieses
Bereichs liegen nur noch wenige
Anwendungen. Eine ganze Palette
von Funktechnologien scheint hier
für das IoT geeignet. Dazu gehören
Ant+, Bluetooth, Edge, IrDA, NFC,
WLAN/WiFi, Zigbee und Z-Wave.
Neuere und in Entwicklung befindliche
WPAN-Standards (Wireless
Personal Area Networks) wie Zig-
Bee kommen mit sehr wenig Energie
aus – ein bedeutender Vorteil.
Die Favoriten für die „last 100
meters“ sind Bluetooth Low-Energy,
IEEE 802.15.4 Devices und WLAN/
WiFi. Bluetooth LE weist bei richtiger
Anwendung den geringsten
Eigenverbrauch auf und könnte
daher die Nummer 1 werden. Bluetooth
LE arbeitet bidirektional auf
2,45 GHz mit der Modulationsart
FHSS und ist gemäß IEEE 802.15.1
standardisiert. Viele IEEE 802.15.4
Devices überzeugen mit dem Hauptvorteil
der möglichen Erweiterung
auf Router-Anwendungen. WLAN/
WiFi wiederum lässt sich vorteilhaft
als drahtloses Backbone in
Kombination mit anderen Technologien
nutzen. WiFi arbeitet bidirektional
auf 2,45 oder 5 GHz mit den
Modulationsarten DSSS, FHSS und
OFDM und ist nach IEEE 802.11
standardisiert.
Ing. Frank Sichla
Redaktion hf praxis
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