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Security & Connectivity sind Schlüsselelemente

Wie EBV das IoT mit Leben füllt

6. Oktober 2015, 11:16 Uhr | Karin Zühlke

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Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Drahtlos Technologien – smarte Enabler

Der Kern des IoT bzw. seiner Anwendungen ist die Konnektivität, und in vielen Fällen wird inzwischen der drahtlosen Kommunikation der Vorzug gegeben. »Generell gibt es einen Trend, kabelgebundene Lösungen durch kabellose-Technologien zu ersetzen – auch im Industriebereich, etwa in rauen Arbeitsumgebungen zur Anbindung von Sensorik und Aktorik, aber auch in allen Bereichen, wo eine Datenkommunikation nachträglich installiert werden soll und eine Erweiterbarkeit ohne zusätzlichen Installationsaufwand gewünscht ist«, erläutert Oliver Kanzler.

Sicherheit ist also auch in dieser Hinsicht ganz entscheidend. »Wenn ich beispielsweise über WLAN kommuniziere, muss ich die Daten verschlüsseln. Wenn ich mit Systemkomponenten kommuniziere, also beispielsweise eine Fabriksteuerung mit einem Temperatursensor an einem Kessel, dann kann ich diesen Daten nicht einfach vertrauen, sondern muss überprüfen, ob das ein realer Sensor ist und nicht ein Hacker, der sich dazwischengeschaltet hat. Lösen lässt sich dieses Problem, indem der Sensor authentifiziert wird und der Sensor die Daten „signiert“«, schildert Krieber.

Es wird im Rahmen von IoT und Industrie 4.0 diverse neue Geräte geben, die als Hub fungieren, um mehrere schmalbandige Sensor-Signale zu sammeln und diese dann weiter über LAN- oder Daten-Mobilfunk an einen Server beziehungsweise in die Cloud zu leiten.

Neben WLAN gibt es diverse Funktechnologien von Bluetooth, Bluetooth Smart (Bluetooth Low Energy) und Bluetooth Smart Ready (Bluetooth + Bluetooth Smart) bis hin zu IEEE802.15.4 (z.B. ZigBee sowie weitere Protokolle), die darauf aufbauen. Außerdem gibt es viele proprietäre Ansätze. Außerdem spielen auch Mobilfunktechnologien wie GSM, UMTS, LTE, LTE Advanced und, wenn es um Lokalisierung geht, GNSS beim IoT eine Rolle. Für Designs im Rahmen des Internet-of-Things ist meist ein Know-how-Mix in den Bereichen HF-Technologie, CMOS-Sensoren, Low-Power-Design, Mikrocontroller/Mikroprozessor und Datensicherheit bzw. Security erforderlich – hier sieht sich EBV bestens positioniert. »EBV differenziert sich auf dem Distributions-Markt besonders durch seine intensive Unterstützung in anspruchsvollen Bereichen: Einer davon sind die Wireless- und Hochfrequenz-Technologien, die in vielen Designs ein Schlüsselelement darstellen«, betont Oliver Kanzler.

In Spezialisierung zu investieren, gehört zur EBV-Strategie. So beschäftigt der Distributor im RF & Wireless-Segment derzeit sechs RF-Experten. Welche Wireless-Technologie zum Einsatz kommt, hängt von den Anforderungen des Kunden ab und steht im Mittelpunkt der Beratung durch die Experten von EBV. Zu klären sind dabei Fragen wie die benötigte Datenrate, Leistung und die Batterielebensdauer. »Oft hat der Kunde schon eine Vorstellung, was er einsetzen möchte. In den Kundengesprächen erarbeiten wir daraufhin detailliert, welches die passende und für den Kunden preiswerteste Lösung ist«, erläutert Oliver Kanzler. »Hier sind wir inzwischen segmentübergreifend unterwegs, so dass uns die Marktsegment-Verantwortlichen von EBV schon früh in die Kundengespräche mit einbeziehen.«

Die FAEs erarbeiten die Bauteile- bzw. die Modulempfehlungen. Ob ein diskreter Aufbau oder ein Modul bevorzugt wird, hängt wiederum auch von den Rahmenbedingungen beim Kunden ab: Sind die Stückzahlen eher gering, dann ist ein Modul empfehlenswert. In diesem Zusammenhang kommen dann gegebenenfalls auch die EBVChips Maia und Vesta ins Gespräch. (Eine Kurzbeschreibung zu beiden Modulen ist im Kasten am Ende des Beitrages zu finden. Details gibt es auf der EBVChips Webseite ebvchips.ebv.com/products). Hat der Kunde sehr spezielle Anforderungen, gibt es auch die Möglichkeit, über das EBVChips-Programm ein neues Produkt aufzusetzen. Dafür ist allerdings ein Kundenpool erforderlich, also mehrere Kunden, die ein solches Produkt einsetzen würden.

Viele Drahtlos-Technologien unterstützen bereits Verschlüsselung. Der Knackpunkt liegt hier nach den Worten von Christian Krieber allerdings oft im Umgang mit den geheimen Schlüsseln, die für die Datenkommunikation verwendet werden.

Drahtlos & Sicher?

Sind die nicht gut genug geschützt, d.h. werden die Schlüssel einfach im Memory abgelegt, können sie ausgelesen werden, und das System wäre kompromittiert. »Würde ich ein Krypto-Device einsetzen, wäre der Schlüssel deutlich sicherer«, betont Krieber. Das geschilderte Vorgehen passiere zum großen Teil aus Unwissenheit, so Krieber, weil die Entwickler ihr System für sicher halten und viele aus Kostengründen auf Software und nicht auf Krypto-Devices setzen.

Aber mathematische Spielereien in Software reichen nach Ansicht von Krieber in der Regel nicht aus: »Wenn etwas ungeschützt im Speicher steht, ist es nun mal angreifbar«, gibt er zu bedenken. Während Standardalgorithmen, die in Kryptochips verwendet werden, aufwändig und weltweit von Fachinstituten und Universitäten überprüft werden, sind die mathematischen Software-Muster von Profi-Hackern relativ leicht zu knacken. Kryptochips hingegen gelten als resistent gegenüber Angriffen. Sie haben z.B. ein Active Shielding, so dass sich die Chipstrukturen nicht mehr mit einem Röntgengerät analysieren lassen. In diesen Metal Layers laufen die Leiterbahnen. Versucht ein Angreifer, diese Metal Layer abzuschleifen, wäre der Chip nicht mehr funktionsfähig. Weitere Features dieser Chips sind verschlüsselte Speicher, eine eigene Clock Generation und Selbstüberwachungsfunktionen. Viele großen Halbleiterhersteller aus dem EBV-Portfolio haben entsprechende Produkte im Programm, speziell die Hersteller, die schon länger im Banking-Bereich aktiv sind.

Mit der bestehenden Linecard sei EBV insgesamt für das IoT sehr gut aufgestellt, unterstreichen die beiden Experten. Auch die Zusammenarbeit mit den Herstellern schildern sie als »sehr intensiv«. So haben die FAEs von EBV beispielsweise auch die Möglichkeit, sich an die Hersteller-Spezialisten zu wenden. Intensive Schulungen und der frühzeitige Einblick in die Roadmaps der Hersteller flankieren die Zusammenarbeit. Das ist eine Win-Win-Situation für beide Seiten, denn umgekehrt legen nach Auskunft von Oliver Kanzler auch die Hersteller inzwischen bei ihrer Produktdefinition großen Wert auf das Feedback »aus dem Feld«. (zü)