Für M2M-Applikationen Wireless-IP-Gateways leicht gemacht

Schaubild 1: M2M-Kommunikation mit kosteneffizientem drahtlosem IP-Gateway
Schaubild 1: M2M-Kommunikation mit kosteneffizientem drahtlosem IP-Gateway

Ein kostengünstiges, für industrielle M2M-Anwendungen optimiertes Wireless-IP-Gateway lässt sich relativ schnell erstellen: Entwickler müssen hierzu ein intelligentes Wireless-Modul zusammen mit einer spezifischen Software-Bibliothek für Internet-Gateway-Funktionen implementieren.

Die Datenkommunikation zwischen Maschinen (M2M) ist eines der wichtigsten Wachstumsfelder des Mobilfunks. M2M ist aber weit mehr als nur ein Wachstumstreiber für die Telekommunikationsbranche. In der Industrie lassen sich Prozesse vielerorts durch M2M-Technik vereinfachen, beschleunigen und automatisieren. Entsprechendes gilt auch für intelligente Stromnetze.

Wenn mehrere Geräte zugleich einen drahtlosen Internet-Zugang benötigen - etwa die in einem Appartementhaus installierten Smart Meters -, kann die Ausstattung aller Geräte mit Wireless-Technik umständlich und teuer sein. Einfacher und kostengünstiger ist hier ein Wireless-IP-Gateway, das unmittelbar Zugang zu allen Geräten erlaubt. Die dafür einzig notwendige drahtlose Technik ist im Gateway integriert.

Schaubild 1 gibt einen Überblick über ein solches System: Die einzelnen Messgeräte sind via Ethernet oder WLAN verbunden, und das LAN nutzt das drahtlose IP-Gateway für den Zugriff auf das Internet. Das LAN ist nicht öffentlich und nicht sichtbar für die Internet-Öffentlichkeit. Das Gateway zeigt nur die eigene IP-Adresse und kann Datenpakete zum LAN hin- und vom LAN wegleiten. Die intelligenten Messgeräte arbeiten weiterhin nicht öffentlich zugänglich hinter dem LAN. Das Gateway selbst nutzt eine Kombination aus einem intelligenten drahtlosen Modul und einem optimierten Echtzeit-Betriebssystem (RTOS) sowie einer speziellen Software-Bibliothek für Internet-Gateway-Funktionen.

Das intelligente Wireless-Modul

Es gibt eine Reihe von Wireless-Modulen für die GSM/GPRS-Kommunikation, die sich für M2M-Anwendungen mit ihren üblicherweise relativ niedrigen Datenübertragungsraten anbietet. Viele dieser Module sind mit RTOS ausgestattet, mit denen Entwickler Anwendungen im ANSI-C/C++-Standard erstellen können und die für die Echtzeitnutzung und einen Basis-Service optimiert sind. RTOS werden seit mehr als zehn Jahren weltweit eingesetzt und haben sich in drahtlosen Kommunikationsmodulen millionenfach bewährt. Sie werden von mehreren Standard-Software-Bibliotheken unterstützt, darunter auch einer für den Internet-Betrieb. Die Protokolle der Internet-Bibliotheken sind speziell auf die industrielle Nutzung drahtloser M2M-Geräte abgestimmt und bieten die komplette Funktionalität eines Gateways. Weil RTOS und die Bibliotheken bereits an drahtlose Module portiert wurden, bleibt die Stückliste kurz. Zusätzliche Software-Elemente addieren sich nicht zu den Gesamtkosten.