IoT-Sicherheit bezieht sich auf die Strategien und Schutzmaßnahmen, um IoT-Geräte und die Netzwerke, mit denen sie verbunden sind, vor Cyberangriffen zu schützen. Da IoT-Geräte oft kontinuierlich Daten senden und empfangen, ist die Sicherheit der Geräte entscheidend, um Integrität und Vertraulichkeit der Daten zu gewährleisten.

Warum ist IoT-Security so wichtig?

Mit der Zunahme von IoT-Geräten steigt auch das Risiko von Sicherheitsverletzungen. Ein unsicherer Thermostat oder eine WLAN-Kamera kann als Einfallstor für Angriffe auf ein gesamtes Netzwerk dienen. Darüber hinaus können Datenlecks zu erheblichen finanziellen und reputativen Schäden führen.

Einige Best Practices für die IoT-Sicherheit aus unserer Praxis

Ende-zu-Ende-Verschlüsselung

Prinzip: Daten sollten während ihrer gesamten Lebensdauer verschlüsselt sein, sowohl beim Senden und Empfangen.
Beispiel: Ein Smart-Home-System verwendet moderne Verschlüsselungsalgorithmen, um sicherzustellen, dass Daten, die zwischen Sensoren, Geräten und der zentralen Steuerungseinheit übertragen werden, vor Abhörversuchen geschützt sind.

Sichere Geräteidentität

Prinzip: Jedes IoT-Gerät sollte eine eindeutige Identität haben, die es dem Netzwerk ermöglicht, es zu überprüfen und zu authentifizieren.
Beispiel: Ein vernetztes Auto verwendet digitale Zertifikate, um seine Identität gegenüber einem Cloud-Server zu bestätigen, bevor es Software-Updates herunterlädt.

Regelmäßige Software-Updates

Prinzip: Software und Firmware von IoT-Geräten sollten stets aktuell gehalten werden, um bekannte Sicherheitslücken zu schließen.
Beispiel: Bei Projektraum Reger entwickeln wir IoT-Sensoren und Tracker, welche meist mit Over-the-Air-Updates ausgestattet sind. Dadurch können Sicherheitsupdates jederzeit eingespielt werden.

Zugriffskontrolle und Benutzerauthentifizierung

Prinzip: Nur autorisierte Benutzer sollten Zugriff auf IoT-Geräte und Daten haben.
Beispiel: Ein industrielles Steuerungssystem erfordert sowohl ein Passwort als auch eine Smartcard-Authentifizierung, um sicherzustellen, dass nur autorisierte Ingenieure Änderungen vornehmen können.

Sichere Entwicklung und Programmierung

Prinzip: IoT-Geräte sollten mit einem Sicherheitsfokus entwickelt werden, wobei bekannte Schwachstellen sowohl Hardware- als auch Softwareseitig  vermieden werden.
Beispiel: Bei Türschließsystemen reicht es zum Beispiel nicht, nur eine End zu End Verschlüsselung und Geräteverifikation anzuwenden. Genau so wichtig ist es, die Hardware so zu konzipieren, dass ein Missbrauch nicht möglich ist.

Sichere APIs und Kommunikation

Prinzip: Die Kommunikation zwischen IoT-Geräten und Backend-Servern sollte über sichere und authentifizierte APIs erfolgen.
Beispiel: Ein Smart-Home-Hub verwendet OAuth 2.0 und SSL/TLS, um sicherzustellen, dass nur autorisierte Anwendungen und Dienste Zugriff auf die Daten haben.

Weitere Möglichkeiten zur Steigerung der IoT-Sicherheit

Anwendung des Zero-Trust-Modells

Prinzip: In der heutigen Cyberlandschaft sollte man keinem Gerät oder Benutzer blind vertrauen. Das Zero-Trust-Modell geht davon aus, dass Bedrohungen sowohl außerhalb als auch innerhalb des Netzwerks existieren können.
Beispiel: Ein Unternehmen implementiert Multi-Faktor-Authentifizierung für alle Benutzer und Geräte, unabhängig davon, ob sie sich innerhalb oder außerhalb des Unternehmensnetzwerks befinden.

Netzwerksicherheit und Segmentierung

Prinzip: IoT-Geräte sollten von kritischen Netzwerksegmenten getrennt und durch Firewalls und andere Sicherheitsmaßnahmen geschützt werden.
Beispiel: In einem Krankenhaus sind medizinische Geräte in einem separaten Netzwerksegment untergebracht, das vom allgemeinen Krankenhausnetzwerk getrennt ist, um sie vor potenziellen Angriffen zu schützen.

Physische Sicherheit von Geräten

Prinzip: IoT-Geräte sollten vor physischen Angriffen, Diebstahl oder Sabotage geschützt werden.
Beispiel: Ein Geldautomat in einer Bankfiliale ist mit Überwachungskameras und Alarmsystemen ausgestattet, um Manipulationen zu verhindern.

Überwachung und Anomalieerkennung

Prinzip: Der Verkehr und das Verhalten von IoT-Geräten sollten kontinuierlich überwacht werden, um ungewöhnliche oder verdächtige Aktivitäten zu erkennen.
Beispiel: Ein Unternehmen verwendet ein Intrusion Detection System (IDS), das Alarm schlägt, wenn ein IoT-Gerät plötzlich Daten an eine unbekannte IP-Adresse sendet.

Schulung und Richtlinien

Prinzip: Mitarbeiter sollten in IoT-Sicherheitspraktiken geschult werden, und es sollten klare Richtlinien für die sichere Nutzung und Verwaltung von IoT-Geräten erstellt werden.
Beispiel: Ein Unternehmen bietet monatliche Schulungen zur IoT-Sicherheit an und hat ein Handbuch mit Best Practices für die Mitarbeiter erstellt.

Datenschutz und Compliance

Prinzip: Alle IoT-Daten sollten gemäß den geltenden Datenschutzgesetzen und -vorschriften behandelt werden.
Beispiel: Ein Wearable-Gerät, das Gesundheitsdaten sammelt, speichert diese Daten in verschlüsselter Form und teilt sie nur mit ausdrücklicher Zustimmung des Benutzers.

Reduzierung der Angriffsfläche durch Deaktivierung unnötiger Dienste

Prinzip: Nicht benötigte Dienste und Ports auf IoT-Geräten sollten deaktiviert werden, um potenzielle Einfallstore zu minimieren.
Beispiel: Ein vernetzter Drucker hat standardmäßig mehrere offene Ports. Ein sicherheitsbewusster Administrator würde alle nicht benötigten Ports schließen, um das Risiko eines Angriffs zu verringern.

Sicherheitsrisiken für das IoT: Was ist die IoT-Angriffsfläche?

Die IoT-Angriffsfläche bezieht sich auf alle Punkte eines IoT-Systems, die einem potenziellen Angriff ausgesetzt sind. Dies kann Hardware, Software, Netzwerkkomponenten oder sogar Benutzer einschließen.

IoT-Sicherheitsrisiken aus unserer Entwicklungspraxis

Die Zunahme von Endpunkten als erweitertes Risiko

Jedes neue IoT-Gerät, das zu einem Netzwerk hinzugefügt wird, erhöht die Angriffsfläche. Wenn man bedenkt, dass laut der Studie “Improving Internet of Things (IoT) Security with Software-Defined Network (SDN)” bis 2025 voraussichtlich über 75 Milliarden IoT-Geräte vernetzt sein werden, wird das Ausmaß dieses Risikos deutlich.

Unsichere Hardware

Billige oder schlecht konstruierte Hardware kann leicht kompromittiert werden. Ein Angreifer könnte beispielsweise eine unsichere Webcam hacken und sie für Spionagezwecke verwenden.

Probleme bei der Wartung und Aktualisierung

Viele IoT-Geräte erhalten nach ihrer Markteinführung keine regelmäßigen Software-Updates, was sie anfällig für Angriffe macht. Ein berühmtes Beispiel ist das Mirai-Botnet, das IoT-Geräte infizierte, die noch die Standardanmeldeinformationen verwendeten.

Unverschlüsselte Datenübertragungen

Daten, die ohne Verschlüsselung übertragen werden, sind anfällig für Abhörversuche. Ein Angreifer könnte beispielsweise die unverschlüsselte Kommunikation zwischen einem Smart-Thermostat und einem Server abfangen und die Kontrolle über den Thermostat übernehmen.

IoT-Botnets

Ein Botnet ist eine Gruppe von kompromittierten Geräten, die für bösartige Aktivitäten wie DDoS-Angriffe verwendet werden können. Das Mirai-Botnet, das 2016 entdeckt wurde, bestand aus Millionen von IoT-Geräten und wurde verwendet, um einige der größten DDoS-Angriffe aller Zeiten durchzuführen.

Firmware Exploits

Die Firmware ist die Software, die direkt auf der Hardware eines Geräts läuft. Wenn ein Angreifer eine Schwachstelle in der Firmware findet, könnte er das Gerät komplett übernehmen.

Weitere Punkte, welche mögliche Sicherheitsrisiken darstellen könnten

Schlechte Bestandsverwaltung

Ohne eine genaue Übersicht über alle IoT-Geräte in einem Netzwerk ist es fast unmöglich, sie effektiv zu schützen. Ein Unternehmen könnte beispielsweise ein altes IoT-Gerät übersehen, das nicht mehr in Gebrauch ist, aber immer noch mit dem Netzwerk verbunden ist und eine Sicherheitslücke darstellt.

Schatten-IoT

Dies sind Geräte, die ohne das Wissen oder die Zustimmung der IT-Abteilung mit dem Netzwerk verbunden sind. Ein Mitarbeiter könnte beispielsweise ein unsicheres Smart-Gerät ins Büro bringen und es mit dem Unternehmensnetzwerk verbinden, wodurch potenzielle Sicherheitsrisiken entstehen.

DNS-Bedrohungen

Angreifer können DNS-Anfragen manipulieren, um den Datenverkehr auf bösartige Websites umzuleiten. Ein solcher Angriff könnte dazu führen, dass ein IoT-Gerät mit einem bösartigen Update infiziert wird.

Bösartige Node Injection

Angreifer könnten bösartige Knotenpunkte in ein IoT-Netzwerk einfügen, um Daten abzufangen oder das Netzwerk zu stören.

IoT-Ransomware

Ransomware-Angriffe sperren Geräte oder Daten und verlangen ein Lösegeld für ihre Freigabe. IoT-Geräte könnten besonders anfällig für solche Angriffe sein, da sie oft nicht die gleichen Sicherheitsmaßnahmen wie traditionelle Computer haben.

Manipulationen an physischen Geräten

Physische Angriffe können ebenso schädlich sein wie digitale. Ein Angreifer könnte beispielsweise einen Sensor in einer Fabrik physisch manipulieren, um falsche Daten zu senden und die Produktion zu stören.

Sie suchen Unterstützung rund um die IoT-Geräteentwicklung?

Wenn Sie Unterstützung bei der Entwicklung Ihrer IoT-Geräte benötigen, wenden Sie sich gerne an uns, die Projektraum Reger GmbH. Es ist immer sinnvoll, die Sicherheit der IoT-Lösung von Anfang an zu planen, als später unnötigen Risiken ausgesetzt zu sein. Wir helfen Ihnen bei der Umsetzung und unterstützen mit unserer Erfahrung, wo wir können.

Was aber wenn Sie sich darauf spezialisiert haben, ein sehr altes aber sehr gutes, robustes und beliebtes Hifi-Gerät zu warten und restaurieren.

Leider geht bei dem bis zu 40 Jahre alten Gerät immer wieder der Haupt-Regel-Controller kaputt, welcher zu allem Übel auch nicht mehr produziert wird. Jetzt ist guter Rat teuer.

Warum nicht den Chip mit neuer Technik neu entwickeln? Es liegen zwar nur Prinzip-Schaltbilder vor, aber vielleicht geht es ja. Also einen guten Partner suchen, der sich dem Problem annimmt.

Wir haben uns dem Problem angenommen.

1. Phase: Exakte Messungen der Ein- und Ausgänge, alles dokumentieren und sich ein Konzept überlegen.
2. Phase: Das Konzept in eine neue Elektronik umsetzen.
3. Phase: Die neue Elektronik mittels Software Leben einhauchen
4. Phase: Wirklich viel Zeit, um der Hardware und Software die exakte Funktion zurück zu geben.

Klingt erst mal überschaubar, aber alle Funktionen exakt zu analysieren und das mit neuer Technik umzusetzen hat uns wirklich herausgefordert. Wir haben es am Ende gemeistert.

Damit lebt das bis zu 40 Jahre alte Gerät weiter, unser Kunde kann weiter alte und defekte Gerät restaurieren und wir haben darüber hinaus noch die Option integriert, neue Spezialfunktionen in das Gerät zu implementieren.

Da uns Diskretion wichtig ist, halten wir uns allgemein und unsere Kunden im Hintergrund. Wir bitten hier um Verständnis.

Die gesammelten Daten der Endgeräte (Endnodes oder “Dinge”) können dann im Server weiterverarbeitet werden und für diverse Auswertungen und Analysen genutzt werden. Die Analysen können dann an Maschinen, Prozesssoftware, Geräte oder Menschen weitergegeben werden, wodurch neue Möglichkeiten für Effienz, Innovation und Geschäftsmodelle entstehen.

Ein IoT-Gerät kommuniziert immer über ein mobiles Netz, um kontinuierliche und zuverlässige Verbindung für den Datenaustausch zwischen den Geräten und Cloud-Plattformen oder anderen Systemen zu ermöglichen.

Meist kommt für IoT-Geräte eines der folgenden mobilen Netze zum Einsatz:

• LoRa (Long Range): LoRa ist ein Low-Power-Wide-Area-Network (LPWAN), das für IoT-Anwendungen entwickelt wurde, die eine große Reichweite und einen geringen Energieverbrauch erfordern. Dies ermöglicht eine längere Batterielebensdauer und eine effiziente Kommunikation für IoT-Geräte.
• NarrowBand-IoT (NB-IoT): NB-IoT ist ein weiteres LPWAN, das speziell für IoT-Anwendungen entwickelt wurde. Es bietet eine gute Netzabdeckung (auch weltweit), geringen Energieverbrauch und effiziente Daten bei niedrigen Kosten.
• Sigfox: Sigfox ist ein globales Low-Power-Wide-Area-Network (LPWAN) und wurde ebenfalls für IoT-Anwendungen entwickelt. Es bietet eine kostengünstige und energieeffiziente Lösung für die Vernetzung von Geräten über große Entfernungen und ist in der EU mit guter Netzabdeckung verbreitet. Sigfox zeichnet sich durch seine einfache Integration, geringe Betriebskosten und eine gute Netzabdeckung aus, was es ideal für Anwendungen macht, die eine moderate Datenübertragung und eine lange Batterielebensdauer erfordern. Weltweit gesehen ist die Netzabdeckung bei Sigfox jedoch leider eher schlecht.
• xG, LTE (4G, 5G): Die xG-Netzwerke (4G, 5G) sind Mobilfunknetzwerke, die eine hohe Bandbreite, niedrige Latenz und schnelle Datenübertragungsgeschwindigkeiten bieten. Sie eignen sich besonders für IoT-Anwendungen, die eine kontinuierliche und schnelle Kommunikation zwischen Geräten erfordern, wie zum Beispiel autonomes Fahren, Industrieautomatisierung oder Echtzeit-Videoüberwachung. Während 4G (LTE) bereits eine signifikante Verbesserung gegenüber den älteren 3G-Netzwerken darstellt, bietet 5G eine noch höhere Leistung und Effizienz. 5G-Netzwerke ermöglichen extrem niedrige Latenzen und Datenübertragungsgeschwindigkeiten, die mehrere Gigabit pro Sekunde erreichen können. Zudem sind sie in der Lage, eine deutlich höhere Gerätedichte zu unterstützen, was bedeutet, dass eine größere Anzahl von IoT-Geräten in einem bestimmten Bereich gleichzeitig verbunden und betrieben werden kann. Nachteil der xG-Netzwerke ist, dass sie recht teuer sind (vor allem bei vielen Geräten).

Wie sah die das IoT entwickelt?

Die Vision einer vernetzten Umgebung und der Kommunikation zwischen “Dingen” wurde bereits 1966 von Karl Steinbuch skizziert. Die Entwicklung des “Internet der Dinge” (IoT) nahm jedoch erst so richtig in den 2000ern Fahrt auf, wobei schon 1982 an der Carnegie Mellon University ein Getränkeautomat über das Arpanet, einen Vorläufer des Internets, überwacht wurde. 1990 wurde der erste vernetzte Toaster von John Romkey und Simon Hackett vorgestellt. 1991 sprach Mark Weiser in “The Computer for the 21st Century” von „Ubiquitous Computing”, einem allgegenwärtigen Rechnen. Der Begriff “IoT” wurde schließlich 1999 von Kevin Ashton geprägt. Die Vernetzung von Geräten nahm rasant zu, und 2008 gab es bereits mehr vernetzte Geräte als Menschen. Bis 2025 sollen schätzungsweise 75 Milliarden Geräte online sein.

Wie hängt das Internet of Things mit dem Begriff Industrie 4.0 zusammen?

Das Internet der Dinge (IoT) kommt besonders auch in der Industrie zum Einsatz (dort auch “IIoT” oder Industrial Internet of Things genannt). Das Internet of Things ist ein wichtiger Baustein für die Umsetzung der Industrie 4.0.

Industrie 4.0 ist die Digitalisierung und Vernetzung von Maschinen und Abläufen. Oft können die Maschinen (oder Abläufe) auch über das Internet vernetzt werden, bei dezentralen Geräten oder Maschinen ist man jedoch auf IoT-Technologie angewiesen.

Use Cases: Wofür werden IoT-Technologien eingesetzt?

Hier sind einige Beispiele aus Kundenprojekten der Projektraum Reger GmbH:

Altpapiercontainer mit IoT-Technologie

Der Füllstandssensor in einem Altpapiercontainer sendet zweimal am Tag den Füllstand des Containers an eine Cloud. So kann der Entsorgungsbetrieb immer genau die Container leeren, die gerade voll sind und fährt nicht umsonst zu einem noch nicht vollen Container. Außerdem steht auch kein Container lange voll da, ohne zeitnah abgeholt zu werden.

So entstehen viele Vorteile: Die Fahrt des Lkw lohnt sich, da der Container voll ist, die Leute müssen sich nicht über volle Container ärgern und es kann viel Energie gespart werden.

Das Container-Projekt wurde derzeit noch mit 2G umgesetzt. Lora und NB-IOT waren noch in den Kinderschuhen.

Digitaler Bienenstock

Mittels LoraWan haben wir ein Kundenprojekt umgesetzt, welches mit diversen Sensoren einen Bienenstock überwacht. Mit den Sensoren können Rückschlüsse auf das Wohlbefinden der Bienen gezogen werden. Die Daten werden mit einem von uns entwickelter Low-Energie Endnode gesammelt und dann via LoraWan an ein Gateway gesendet. Der kundenspezifisch entwickelte Gateway übermittelt die Daten dann mittels Internet an den Server. Endkunden (Imker) können ihre Bienenstöcke dann mit einer App überwachen.

Drucküberwachung

Für das Bauwesen haben wir im Kundenauftrag einen Lora Endnode entwickelt, welcher Temperaturen und Druckeinwirkungen erfasst, und die Daten an ein Gateway sendet. Dadurch können die Systeme genau überwacht werden und Fehler oder Probleme können frühzeitig erkannt und behoben werden. Das IoT-Gerät ist batteriebetrieben, daher muss der Energieverbrauch sehr niedrig sein. Wir haben daher Ultra-Low-Energie-Komponenten eingesetzt, welche nur bei Bedarf aktiviert werden.

Generelle Use Cases nach Einsatzgebiet

1. Smart Home:
   • Intelligente Beleuchtung und Heizungssteuerung
   • Sicherheitssysteme
   • Smarte Haushaltsgeräte und Energiemanagement
2. Industrie 4.0 / Smart Manufacturing:
   • Automatisierte Produktions- und Fertigungsprozesse
   • Predictive Maintenance (vorausschauende Wartung) von dezentralen Maschinen
   • Echtzeit-Überwachung von dezentralen Anlagen und Prozessen
   • Überwachung von Transportwegen, z.B. Position und Unfall
   • Überwachung der Lieferkette
   • Auffinden von wichtigen Teilen, z.B. Frachtcontainern
3. Landwirtschaft / Smart Farming:
   • Präzisionslandwirtschaft mit Sensoren zur Überwachung von Bodenfeuchtigkeit, Nährstoffen und Wetterbedingungen
   • Automatisierte Bewässerungs- und Düngesysteme
   • Tierüberwachung und Gesundheitsmanagement
4. Smart Cities:
   • Intelligente Verkehrssteuerung und Parkraummanagement
   • Umweltüberwachung (Luftqualität, Lärmpegel, etc.)
5. Gesundheitswesen:
   • Fernüberwachung von Patienten und Telemedizin
   • Wearables zur Überwachung von Gesundheitsdaten (Herzfrequenz, Schrittzähler, Schlafüberwachung, etc.)
   • Automatisierte Medikamentenverwaltung und Dosierung
   • Smarte Krankenhausbetten und Geräte zur Verbesserung von Patientenversorgung und Effizienz

7. Vernetzte Autos / Intelligente Verkehrssysteme:
   • Echtzeit-Verkehrsdaten und Navigationsoptimierung
   • Steuerung und Überwachung von Verkehrsfluss
   • Datenerfassung für intelligente Verkehrsleitsysteme oder auch Geschwindigkeitsvorgaben (Digitale Verkehrsschilder, z.B. Tempolimit bei Nässe oder Eis; Erfassung, wie im Winter der Salzgehalt des Autobahnabschnittes ist, damit Streufahrzeuge wissen, wann diese wieder Salz streuen müssen).
8. Logistik:
   • Flottenmanagement und Fahrzeugortung für effizientere Fuhrparkplanung
   • Zustandsüberwachung von Gütern (Temperatur, Feuchtigkeit, Stöße) während des Transports
   • Automatisierte Lagerverwaltung und Bestandskontrolle
   • Vernetzung von Lieferketten für verbesserte Transparenz und Nachverfolgbarkeit
9. Überwachung:
   • Überwachung von Fahrrädern, Autos, E-Scootern, … (Mobile Geräte)

Was sind die wichtigsten Komponenten des Internet of Things?

Das Internet der Dinge basiert auf drei grundlegenden Komponenten:

Sensoren

Sensoren sind die Augen und Ohren des IoT. Sie erfassen Informationen über die physische Welt, wie Temperatur, Feuchtigkeit, Bewegung, Licht oder Schall. Sensoren können auch Daten aus anderen Quellen lesen, wie Barcodes, RFID-Tags oder Kameras.

Aktoren

IoT Geräte können auch agieren und eine dezentrale Maschine steuern.

Konnektivität

Konnektivität ermöglicht die Übertragung von Daten zwischen den Sensoren und dem Internet oder anderen Netzwerken. Dies kann über verschiedene Technologien wie Lora, Sigfox, NarrowBand geschehen.

Analysen

Analysen sind die Gehirne des IoT. Sie verarbeiten die gesammelten Daten und wandeln sie in nützliche Informationen oder Aktionen um. Dies kann mithilfe von Cloud-Diensten oder Künstlicher Intelligenz (KI) erfolgen.

Welche Verbesserungen bringt das Internet of Things im Vergleich zum Mobilfunknetz?

Bis vor einigen Jahren war die Datenerfassung von dezentralen Systemen (mobilen Geräten) nur über das Mobilfunknetz möglich. Die Grundkosten waren hoch, obwohl die Geräte nur eine sehr geringe Bandbreite (Datenübertragungsrate) benötigen. So haben sich nach und nach die unterschiedlichen IoT-Netze entwickelt (Lora, NarrowBand-IoT, Sigfox). IoT-Netze erlauben nur eine geringe und definierte Bandbreite, dafür ist die Nutzung jedoch sehr günstig.

Was sind die Herausforderungen und Nachteile des Internet of Things?

Das Internet der Dinge bringt auch einige Herausforderungen mit sich, die gelöst werden müssen. Einige davon sind:

Sicherheit und Datenschutz

IoT-Geräte können anfällig für Hackerangriffe oder Manipulationen, die zu Datenschutzverletzungen oder wirtschaftlichen Schäden führen. Daher müssen IoT-Geräte mit geeigneten Sicherheitsmaßnahmen geschützt werden, wie Verschlüsselung oder Authentifizierung.

Energieverbrauch

IoT-Geräte verbrauchen Strom für ihre Funktionen und Kommunikation. Dies kann zu einem erhöhten Energiebedarf führen, vor allem wenn es sich um batteriebetriebene Geräte handelt, die nicht für Energieeffizienz konzipiert wurden. Daher müssen IoT-Geräte mit Technologien, wie Low-Power-Wireless-Networks oder Energy-Harvesting, ausgestattet werden, um klein, mobil, nachhaltig und wirtschaftlich zu sein.

Interoperabilität

IoT-Geräte stammen oft von verschiedenen Herstellern oder Anbietern und verwenden unterschiedliche Standards oder Protokolle für ihre Kommunikation. Dies kann zu Kompatibilitätsproblemen führen, wenn es um die Integration oder den Datenaustausch geht. Daher müssen IoT-Geräte mit offenen Plattformen oder Schnittstellen versehen werden, die eine einfache Vernetzung ermöglichen.

Abhängigkeit von mobilen Netzen

Da IoT-Systeme auf eine ständige und zuverlässige Netzwerkverbindung angewiesen sind, um Daten zwischen den vernetzten Geräten und Sensoren auszutauschen und zu analysieren, ist die Verfügbarkeit und Qualität des lokalen IoT-Netzes entscheidend. In Gebieten mit schlechter Netzabdeckung oder unzureichender Bandbreite können IoT-Anwendungen meist nicht ordnungsgemäß funktionieren oder sogar komplett ausfallen. Dies führt zu eingeschränkter Effektivität und Reichweite der IoT-Technologie, insbesondere in ländlichen oder entlegenen Gebieten, in denen der Netzausbau noch nicht so gut ist.

Hohe Initialkosten für Set-up und Entwicklung

Das Implementieren einer IoT-Infrastruktur erfordert oft umfangreiche Investitionen in Hard- und Software, um die Vielzahl der vernetzten Geräte und Sensoren optimal zu integrieren und zu verwalten. Darüber hinaus muss in spezialisiertes Personal oder externe Dienstleister wie uns investiert werden, um die Entwicklung, Implementierung und Wartung der IoT-Systeme zu gewährleisten. Diese hohen Anfangsinvestitionen können besonders für kleinere Unternehmen und Start-ups eine echte Hürde darstellen.

Ist das Internet der Dinge in Deutschland (und Europa) ein Wachstumsmarkt?

Das Internet der Dinge ist in Deutschland ein Wachstumsmarkt. Für die kommenden Jahre wird laut Statista eine jährliche Wachstumsrate (CAGR) von 8,34 % für den Zeitraum von 2023 bis 2027 prognostiziert, was zu einem erwarteten Marktvolumen von 2,149 Milliarden Euro im Jahr 2027 für IoT-Technologien führt.

Besonders die Anwendungsbereiche Logistik und Industrie sind in Deutschland stark vertreten — zusätzlich wird in den nächsten Jahren der Agrar- und Bausektor eine primäre Rolle einnehmen, da das Internet of Things hier mit massiven Produktivitätssteigerungen lockt.

Anhand der Absatzzahlen stechen vor allem auch die Smart-Home-Technologien als Marktsegment hervor. Mit einem Marktvolumen von etwa 1,545 Milliarden Euro stehen sie im IoT-Sektor aktuell vorne.

Wie können Firmen, Kommunen und Länder mit der Entwicklung und Integration von IoT-Technologie beginnen?

Um mit der Entwicklung und Integration von IoT-Technologie zu beginnen, muss zunächst der Umfang des Projekts bewertet werden. Dazu gehört:

1. die Bestimmung, welche Art von Daten gesammelt werden müssen
2. welche Geräte angeschlossen werden müssen
3. welche Art von Analysen verwendet werden sollen
4. welche Art von Sicherheitsmaßnahmen erforderlich sind

Sobald der Umfang der IoT-Entwicklung abgesteckt ist, wird im nächsten Schritt ein Plan erstellt, wie das IoT-System eingesetzt werden soll. Dazu gehören die Auswahl der richtigen Hardware, Software und Kommunikationsprotokolle sowie die Entwicklung aller erforderlichen Anwendungen oder APIs. Dann muss das System getestet und überprüft werden, um sicherzustellen, dass es ordnungsgemäß funktioniert. Darauf folgt die Kleinserienfertigung und Serienproduktion (sollte dies vorgesehen sein).

Auch die Serverseite muss bedacht werden. Die Daten müssen verarbeitet, analysiert und aufbereitet werden. Oft übernehmen diesen Teil unsere Kunden selbst.

Bei der Entwicklung von Endnodes oder Gateways können wir Sie sowohl mit der Hardware als auch mit der benötigten hardwarenahen Software unterstützen. Wir bieten auch kostengünstige Versuchsaufbauten an, was für viele Kunden wichtig ist, um zu sehen, ob die gewünschten Daten wirklich aussagekräftig gesammelt werden können.

Verfasst von: Sebastian Reger

Der Aufbau besteht aus bedruckter PMMA Platte, Flex-Leiterplatte und PIC Mikrocontroller zur Auswertung der Tastatur.
Optional kann an das System auch eine Folientastatur adaptiert werden. Diese wird dann notwendig, wenn das System mit Handschuhen bedient werden soll.

Da unser Kunde nur kleine Stückzahlen benötigt, haben wir, um eine ideale Preis/Leistung zu schaffen eine Lösung mit dem M5Stack Core2 geschaffen.

Aufgabe war es, sehr hohe Ströme mit einem M5Stack zu messen und via WLAN an einen entfernten M5Stack zu senden.

Kleinste Piezomotoren machen es möglich.

Für unseren Kunden entwickelten wir eine Piezo-Ansteuerplatine inklusive Software mit einem STM32 F0, welche eine hoch präzise Bewegung in axialer-Richtung erzeugt.

Mit den Piezomotoren können axiale Bewegungen mit einer Genauigkeit von bis zu 1um realisiert werden. Die Ansteuerung und vor allem auch die hoch präzise Positionsauswertung ist nicht einfach und erforderte eine komplexe Programmierung.

Um einen möglichst kleinen Bauraum zu realisieren, haben wir eine Starflex Platine entwickelt die sich exakt an die Hardware des Kunden adaptieren lässt.

Doppelseitige, durchkontaktierte Metallkern Platinen machen es möglich.

Für unseren Kunden entwickelten wir eine komplexe High-Power LED Baugruppe für den medizinischen Bereich. Im Fokus standen Anforderungen wie redundante Ansteuerung, sicherer Zustand bei Ausfall der Steuerung und eine analoge Helligkeitsregelung, um mit digitalen Highspeed-Kameras das Flackern auszumerzen.

Um die Wärme von den LEDs wegzubekommen – und dadurch die Lebensdauer der LEDs maximal nutzen zu können – haben wir einen zweilagig-durchkontaktierten Platinenaufbau gewählt.

Die Alukernplatine wird somit direkt mit dem Aluminiumgehäuse verschraubt, was die Wärmeabfuhr optimiert.

• Konzeptausarbeitung
• Schaltplan
• Layout
• Embedded Software
• Gesamtinbetriebnahme