Was ist IOT-Entwicklung?

IoT-Entwicklung ist die Entwicklung vernetzter Geräte, die Daten und Informationen an Cloud-Plattformen senden und von diesen empfangen können. Diese Geräte ermöglichen die Standorterfassung, sowie von Sensoren erfasste Messungen wie Druck, Temperatur, Feuchtigkeit, Vibration oder Füllstände. Die dabei gesammelten Daten können dann auf einem Server weiterverarbeitet werden und für verschiedene Analysen und Auswertungen genutzt werden. Diese Analysen können wiederum an Maschinen, Prozesssoftware, Geräte oder Menschen weitergegeben werden, wodurch neue Möglichkeiten für Effizienz und innovative Produkte und Lösungen entstehen.

Bei der Entwicklung von IoT-Geräten kommen Elektronikentwicklung, Schaltungsentwürfe, Embedded-System-Programmierung, Kommunikationsprotokolle, Maßnahmen zur Netzwerksicherheit, Datenverarbeitung, Cloud Computing, Web- und Mobile App-Entwicklung, Systemintegration zum Einsatz.

Welche Vorteile können sich für Ihre Firma durch eine IoT-Lösung ergeben?

Gesteigerte Nachhaltigkeit

IoT-Lösungen können dazu beitragen, den Energieverbrauch zu reduzieren, den CO2-Ausstoß zu verringern und eine umweltfreundlicheres und nachhaltigeres Wirtschaften zu fördern.

Gesteigerte Effizienz

IoT-Lösungen ermöglichen die Automatisierung von Prozessen, genaue Überwachung von Systemen und eine Optimierung der Ressourcennutzung, was zu einer höheren betrieblichen Effizienz führt.

Geringere Kosten

Durch die Optimierung von Prozessen und Ressourcenverbrauch sind Unternehmen in der Lage, ihre Betriebskosten zu senken, etwa durch verringerten Energieverbrauch oder geringere Wartungskosten.

Optimierte Entscheidungsfindung

IoT-Geräte generieren Daten, die analysiert werden können, um bessere Entscheidungen zu treffen und Prozesse zu optimieren.

Bessere Problemerkennung

IoT-Lösungen ermöglichen es Unternehmen, Systeme und Prozesse in Echtzeit zu überwachen und zu steuern, wodurch Probleme schnell erkannt und behoben werden können.

Höhere Sicherheit

IoT-Technologie kann die Unternehmenssicherheit erhöhen, indem z. B. Zugangskontrollsysteme, Videoüberwachung oder die Überwachung von Umgebungsbedingungen wie Temperatur und Luftfeuchtigkeit eingesetzt werden.

Verbesserte Kundenbindung und -zufriedenheit

Spezielle IoT-Lösungen verbessern den Kundenservice, indem personalisierte Angebote und Dienstleistungen gestellt werden oder die Kunden mehr Kontrolle und Transparenz über ihre Produkte erhalten.

Mehr Wettbewerbsvorteile

IoT-Anwendungen ermöglichen die Entwicklung innovativer Produkte und Dienstleistungen, die neue Geschäftsfelder erschließen, sowie die Zufriedenheit bestehender Kunden steigern.

Bessere Skalierbarkeit

IoT-Lösungen sind meist flexibel und skalierbar, sodass Unternehmen sie problemlos an ihre wachsenden Bedürfnisse anpassen können.

Was sind Use Cases für die Entwicklung von IoT-Geräten?

Hier sind einige Beispiele für die Entwicklung von IoT-Geräten 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 mit IoT-Technologie

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 mit IoT-Technologie

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 für IoT-Lösungen 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)

Welches Investment fällt bei der Entwicklung von IoT-Geräten an?

Für die Entwicklung eines Gerätes fallen folgende Arbeitsschritte an:

• Prototypenentwicklung
  • Konzeptausarbeitung
  • Schaltungsentwicklung
  • Platinen-Layout
  • Fertigung
  • Inbetriebnahme
  • Softwareentwicklung
  • Orientierende EMV-Prüfung, je nach Anwendungsfall
• Serienmuster (es kann auch erforderlich sein, vor dem Serienmuster noch Funktionsmuster zu produzieren)
  • Überarbeitung der Fertigungsdaten
  • Inbetriebnahme
• Seriensoftware
• Feldversuche
• CE-Dokumentation und zertifizierende EMV-Prüfung

Für den kompletten Entwicklungsdurchlauf sollten ca. 30.000€ — 60.000€ eingeplant werden. Das notwendige Investment ist natürlich stark von der speziellen Anwendung abhängig und kann auch deutlich außerhalb dieses Rahmens liegen.

Wie läuft die Entwicklung einer IoT-Lösung ab?

Um mit der Entwicklung und Integration der IoT-Lösung zu beginnen, bestimmen wir zunächst die Randbedingungen des Projektes:

1. Welche Art von Daten sollen gesammelt werden?
2. Welche Sensoren oder Aktoren werden benötigt?
3. Wie kann das Gerät betrieben werden (Akku, wechselbare Batterie, zentrale Netzversorgung)?
4. Welche Reichweiten sind erforderlich, welche Netze stehen zur Verfügung?
5. Welche Art von Analysen sollen verwendet werden?
6. Welche Art von Sicherheitsmaßnahmen sind erforderlich?

Sobald die Randbedingungen abgesteckt sind, erstellen wir im nächsten Schritt einen Plan, wie das IoT-System eingesetzt werden soll.

Zum Einsatzplan gehören die Auswahl der richtigen Hardware, Software und Kommunikationsprotokolle sowie die Entwicklung aller erforderlichen Anwendungen oder APIs. Dann testen wir das System und überprüfen es, um sicherzustellen, dass alles 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. So vermeiden wir gemeinsam Risiken und Kosten einer entgleisten Geräteentwicklung.

Wie lange dauert die Entwicklung von IoT-Lösungen?

Die Entwicklungsdauer von IoT-Lösungen hängt stark davon ab, welche Vorarbeit der Kunde bereits geleistet hat. Unter idealen Bedingungen sind 7 bis 8 Monate Entwicklungszeit möglich — wir empfehlen aber mit einem Jahr zur Markteinführung zu rechnen, damit auch längere Testphasen möglich sind. Bei komplexen Systemen kann auch deutlich mehr Entwicklungszeit sinnvoll oder erforderlich sein.

Warum sollte ich die Projektraum Reger GmbH als IoT-Dienstleister für die Geräteentwicklung beauftragen?

Die Projektraum Reger GmbH arbeitet schon seit 2010 IoT-Lösungen für kleine und große Firmen aus und kann Sie mit Erfarung in der Hardwareentwicklung und hardwarenahen Softwareentwicklung umfassend und kompetent unterstützen. Wenn gewünscht, übernehmen wir — die Projektraum Reger GmbH — für Sie auch gerne die Konzeptentwicklung und lassen unsere Entwicklungserfahrung und Ideen in Ihre Lösung miteinfließen. Auch unsere Erfahrung und Equipment für Prüfungen und der Zertifizierung von Elektronikprodukten könnte Ihre Entscheidung zur Wahl eines IoT-Dienstleisters erleichtern. Mit zuverlässiger Umsetzung und guter Kommunikation, unterstützen wir Sie von der Idee bis zur Serie und dem erfolgreichen Markteintritt.