Projekt IoT-Bus Verdrahtete Drahtlosigkeit

Der IoT-Bus ist drahtgebunden, überträgt die Daten aber mit dem Funk-Protokoll IEEE 802.15.4.
Der IoT-Bus ist drahtgebunden, überträgt die Daten aber mit dem Funk-Protokoll IEEE 802.15.4.

Unter Federführung des Fraunhofer-Instituts für Integrierte Schaltungen IIS in Nürnberg wird ein »IoT-Bus« entwickelt. Dazu wird das gleiche Protokoll sowohl für drahtlose wie drahtgebundene Übertragung verwendet.

Vielleicht gelingt dem Fraunhofer IIS mit dem "IoT-Bus" ja der nächste große Wurf. Zur Erinnerung: Das Institut für Integrierte Schaltungen ist die Wiege des Musikkompressionsverfahrens MP3, das dort seit 1987 entwickelt wurde. Jetzt sucht das Fraunhofer-Institut Kooperationspartner für ein zeitgemäßes Projekt mit dem Namen "IoT-Bus".

Der IoT-Bus dient zur sicheren und zuverlässigen Übertragung von Messwerten und Steuerbefehlen. Dabei schlägt dieser Bus die Brücke zwischen drahtloser und drahtgebunder Kommunikation, denn im industriellen Umfeld wird häufig eine drahtgebundene Verbindung bevorzugt, wenn es um Zuverlässigkeit, Robustheit und Sicherheit der Kommunikation geht. Andererseits haben sich im Bereich der Funkkommunikation bereits Protokolle etabliert, die genau diese Aufgabe übernehmen. Sie basieren auf dem Übertragungsprotokoll IEEE 802.15.4. Bekannte Implementierungen sind z.B. 6LoWPAN und ZigBee.

Der IoT-Bus ist eine drahtgebundene Kommunikationstechnik, die das IEEE-802.15.4-Protokoll verwendet. Physikalisches Medium wird eine EIA-485-Schnittstelle (frühere Bezeichnung: RS-485) sein. Damit ist eine bruchlose Kommunikation von drahtlosen und drahtgebundenen Komponenten möglich. Der IoT-Bus soll bei einer Reichweite von bis zu 500 Metern die Daten mit 1 Mbit/s übertragen. Durch automatische Adressvergabe und Zuordnung wird der Installationsprozess erleichtert.

Integration von Standard-Protokollen

Der evolutionäre Ansatz erlaubt die einfache Integration weiterer Standardprotokolle in den Protokollstack. Der IoT-Bus nutzt 6LoWPAN und realisiert damit die IPv6-Fähigkeit der Endknoten. Dies können unter anderem Sensoren, Aktoren oder allgemein "Dinge" im Kontext des "Internet of Things" sein.

Zusätzlich bietet der IoT-Bus durch sein Datencontainerkonzept die Möglichkeit einer sogenannten "Tunnelung" von Nachrichten und Protokollen, wie beispielsweise von CAN Nachrichten. Diese Funktionalität kann für eine Reichweitenerhöhung, von an sich reichweitenlimitierten Feldbussen verwendet werden, was derzeit im Feldversuch erprobt wird.

Gegenüber drahtlosen Sensornetzen und WPAN Lösungen zeichnet sich der IoT-Bus durch höhere Zuverlässigkeit, Robustheit und größere Reichweite bei Punkt-zu-Punkt Verbindungen aus. Im Vergleich mit gängigen Gebäudebussystemen spricht für den IoT-Bus die Möglichkeit der Echtzeitfähigkeit, der IP-Fähigkeit und die IT-Sicherheit, die auf DTLS beruht.

Partner gesucht

Nach dem geschilderten Konzept entwickelt das Fraunhofer-Institut IIS die Basis-Technologie, die sich bals im Prototypenstadium befinden wird. Um die Technik in die Anwendung zu bringen, sucht das Institut Partner aus der Wirtschaft, die den IoT-Bus einsetzen wollen. Zusammen mit diesen Partnern wird die Technik dann individualisiert, ggf. werden zusätzliche Anforderungen eingebracht und schließlich erfolgt eine Erprobung in einer realen Anwendung.