Internet of Things

Das Internet der Dinge (IoT): Eine Welt verbundener Geräte, Smart Cities und Smart Homes, unterstützt durch die neuesten Technologien - erhältlich bei RS.

Starten Sie Ihr IoT Design

Was ist das Internet of Things?

Während der Begriff Internet of Things oder IoT relativ neu ist, gibt es die Idee vernetzter Geräte schon, seitdem es das Genre Science Fiction gibt.

Stellen Sie sich eine Kaffeemaschine vor, die mit dem Internet verbunden ist. Es ist 10.30 Uhr und Sie brauchen eine Kaffeepause. Sie checken eine App am Computer, um zu sehen, ob die Maschine fertig ist. Nicht ganz, also haben Sie sich einen Gang zur Maschine erspart.

Der “Trojan Coffee Pot” wurde an der Universität Cambridge erfunden, um sinnloses Durch-die-Gänge-laufen zu ersparen.

Das war im Jahr 1991.

Zwei Jahrzehnte später sind die Kerntechnologien Sensoren und drahtlose Protokolle erwachsen geworden und bilden als Internet of Things eine kommerzielle Realität.

Bis 2020 werden 26 Millarden vernetzte Geräte erwartet. Arbeiten Sie mit den neuesten Technologien von RS und machen Sie das Beste aus Ihrem Design in der vernetzten Welt.

IoT Block-Diagramm

IoT Architektur

Es gibt 3 Kernelemente, die typischerweise in einer IoT-Architektur zu finden sind.

  • Things (Dinge) - Geräte, die mit oder ohne Kabel mit größeren Netzwerken verbunden sind.
  • Netzwerk – Ähnlich Ihrem Router zu Hause verbindet das Netzwerk oder Gateway mehrere Dinge mit der Cloud.
  • Cloud – Externe Server in einem Rechenzentrum verwalten und speichern Ihre Daten sicher und zuverlässig.

Data

Dinge generieren Daten – wenige Bytes mit einfachen Daten erfassen Informationen wie Temperatur, Feuchtigkeit oder Position. Dies wird wegen der geringen Größe oft ‘Little Data’ genannt.

Sobald mehrere Geräte diese geringen Datenmengen über das Netzwerk an die Cloud übertragen, wachsen sie dann durch Zusammenfassung und Tracking oft zur erheblich größeren Datenmengen an. Das wird oft ‘Big Data’ genannt, und hier wird das IoT richtig clever. Big Data ermöglicht es Ihnen, tausende oder millionen von Datenpunkten abzufragen und somit zu lernen, zu verstehen oder zu kontrollieren.

Das können Analysen von Sensoren sein, mit denen Sie Resultate oder auch Aktionen erzielen können. Ein Beispiel: Im Frühjahr wird es später dunkler. Sensoren registrieren das Umgebungslicht, schalten Straßenlaternen später ein und helfen somit Strom zu sparen. Oder eine Maschine vibriert stärker als normal. Das kann bedeutet, dass ein Defekt vorliegt oder bevorsteht. So kann rechtzeitig eine Wartung bzw. Reparatur veranlasst werden.

IoT Protokolle

Es existieren eine ganze Reihe an geeigneten Sprachen und Protokollen für das IoT, vom traditionellen WiFi oder Bluetooth bis zu neu definierten wie LoraWAN und Sigfox.

Jedes ist für eine entsprechende Anwendung geeignet.

  • Datenrate – Wie viele Informationen werden übertragen?
  • Energieverbrauch - Beispielsweise haben Wearables nur einen kleinen Einfluss auf die Batteriekapazität.
  • Reichweite – Übertragung über einige Meter oder mehrere Kilometer?
  • Frequenz – Welche Frequenzen sind verfügbar?

Entwickeln für das IoT

Viele der Technologien für das IoT sind bereits bekannt, mittlerweile sind die einzelnen Elemente aber meist langlebiger und wirtschaftlicher sowie leicht verfügbar.

Es gibt Module wie den WepTech 6LoWPAN Router für einfache Lösungen oder diskrete Bauteile wie das TI CC2538 für eigene Entwicklungen. Selbst passive Bauteile oder Steckverbinder ändern sich, um die neuen Anforderungen innovativer IoT-Projekte zu erfüllen. USB-C wird unseren Wearables mehr Kabelfreiheit geben und 0,6 mm x 0,3 mm Mehrschicht-Keramikkondensatoren ermöglichen geringere Größen als je zuvor.

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