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Ausblick

Hartnäckiger Fortschritt bei ZigBee

14. November 2013, 11:48 Uhr | Von Prof. Dr.-Ing. Axel Sikora

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Fortsetzung des Artikels von Teil 2

ZigBee Smart Energy (ZSE Profile)

Von zentraler Bedeutung für die gesamten ZigBee-Aktivitäten sind die Entwicklungen für das Smart Energy Profile. Diese Bedeutung ist zum einen auf die Chancen zu beziehen, die dieser Markt mit seinen potenziell sehr hohen Stückzahlen, den komplexen Netzstrukturen und den Integrationsmöglichkeiten in Anwendungen der Heim- und Gebäudeautomatisierung bietet, zum anderen aber auch auf die wegweisenden technischen Entwicklungen, die im Rahmen der - übrigens außerordentlich zügigen und in einer offenen Community durchgeführten - Standardisierung umgesetzt werden konnten. Hier ist nicht nur die mögliche Integration der IPv6-Netzwerkschicht zu nennen, sondern auch die Sicherheitslösungen, die auch die sichere Aushandlung von Schlüsseln auf der Grundlage von asymmetrischer Kryptographie mit einschließt. Hierbei kommen auch Zertifikate zur zuverlässigen Authentifizierung zum Einsatz, wobei die hierbei vorgesehenen impliziten „Elliptic Curve Qu Vanstone“- (ECQV) Zertifikate aus patentrechtlichen Gründen nur von der US-amerikanischen Certicom, einer Tochter des Smart-phone-Herstellers Research In Motion, angeboten werden dürfen. Bild 3 zeigt den hierzu benötigten Prozessablauf.

Zu erwähnen ist im Zusammenhang von Smart Energy auch, dass das SEP2.0 innerhalb der ZA nicht die einzige Entwicklungsrichtung darstellt. Vor dem Hintergrund der teilweise problematischen Erfahrungen auf den britischen Inseln stehen auch Weiterentwicklungen der ursprünglichen 1.x-Familie auf der Agenda, um den Anschluss an die konkurrierenden Lösungen nicht zu verlieren.

Betrachtet man die ZigBee-Webpräsenz, so finden sich insbesondere auf der ZSE-Seite viele zertifizierte Geräte. Hierzu zählen neben Modulen und Zählern vor allem auch Bediengeräte und Gateways. Bild 4 zeigt eines der 1.x-kompatiblen Zählerprodukte von Elster.

ZigBee Health Care (HCP Profile)

Ein Musterbeispiel für ein Anwendungsprotokoll, das die ZA komplett aus einer anwendungsspezifischen Standardisierung übernommen hat, ohne den Versuch zu unternehmen, eine eigene Entwicklung zu platzieren, ist das ZigBee Health Care Profile (HCP). Dieses hat die Anwendungsbeschreibungen der Norm IEEE 11073 von der Continua Alliance übernommen. Die gleichen Profile können auch über beliebige IP-basierte Netze oder über Bluetooth übertragen werden. Auch wenn es wünschenswert erschiene, weitere solche Beispiele zu sehen, die das Verständnis von modularen Kommunikationsprotokollen auch in reale Produkte umsetzen, so muss leider auch konzediert werden, dass die Integration des HCP mit einer sehr hohen Komplexität verbunden ist.

Weitere Anwendungen

Neben den bereits genannten wurden und werden in der ZA weitere Anwendungsprofile spezifiziert. Diese gehen in der Regel auf Aktivitäten einzelner Personen oder Gruppen in der Alliance zurück und haben es in der Regel bislang nicht geschafft, eine breitere Akzeptanz zu erreichen. Die ZA lässt solche spezifischen Wege aber dennoch zu, um sich weitere Geschäftsfelder zu erschließen. Zu solchen Anwendungen zählen

das Input Device Profile, das ebenso wie RF4CE auf Anwendungen der Konsumelektronik zielt. Angestrebte Anwendungen des im Dezember 2012 veröffentlichten Profils sind die drahtlose Anbindung von Eingabegeräten wie Tastaturen, Mäuse, Spielkonsolen.
das bereits 2009 standardisierte ZigBee Telecom Services Profile, das Zusatzdienste für Betreiber von öffentlichen Infrastrukturen wie z.B. Mobilfunknetze ermöglichen soll.

Das ZigBee-Ökosystem

Rund um die ZigBee Allicance, die im Oktober 2002 gegründet wurde, hat sich in den Jahren eine umfangreiche Community gebildet, die die wichtigen Bereiche Hardware (auf IC- und auf Modul-ebene), Firmware, Werkzeuge, Test und Zertifizierung sowie unterstützende Dienstleistungen wie Systeminstallation, Training und Beratung abdecken. Auf diese Weise steht auch eine recht umfangreiche Auswahl an vorzertifizierten Plattformen und Werkzeugen zur Verfügung, die übrigens auch deutlich über das Angebot an Endprodukten hinausgeht.

Die akademische Begeisterung, die den kostengünstigen standardisierten Funksystemen zunächst entgegengebracht wurde, ist jedoch im Allgemeinen abgeklungen. Dazu müssten quelloffene Lösungen bereitstehen. Alle Versuche, solche in der Community zu entwickeln, müssen jedoch bislang als gescheitert angesehen werden.