Gerätedesign & Prototyping
Konzeption und Entwicklung von IoT-Hardware von der Schaltplanerstellung über das PCB-Layout bis zum funktionsfähigen Prototyp mit Tools wie KiCad oder Altium Designer.
Ihr Dienstleister für die IoT-Geräteentwicklung
Projektraum Reger entwickelt seit über 15 Jahren zuverlässige und stabile Elektronik und IoT-Geräte. Unsere Experten beraten Sie gerne zur IoT-Geräteentwicklung.
Das Leistungsspektrum in der IoT-Entwicklung umfasst das Gerätedesign, die Mikrocontroller-Integration mit ESP32, nRF52 und STM32, Kommunikationsprotokolle wie LoRaWAN, LTE-M und MQTT sowie Cloud-Anbindung an AWS IoT, Azure IoT Hub und Google Cloud.
Bei der IoT-Geräteentwicklung werden energieoptimierte Schlafmodi eingesetzt, welche die Batterielaufzeit bei Feldgeräten von wenigen Monaten auf mehrere Jahre verlängern.
Over-the-Air-Updates, Ende-zu-Ende-Verschlüsselung und Secure Boot werden bei Projektraum Reger von Beginn an in die Firmware für die IoT-Geräte integriert.
Die Dauer der IoT-Geräteentwicklung liegt typischerweise bei 7 bis 12 Monaten. Die Entwicklungkosten rangieren bei typischen Projekten zwischen 30.000 und 60.000 Euro.
Projektraum Reger hat über 250 abgeschlossene Projekte in der Industrie, Medizintechnik, dem Bauwesen, Militär und Agrartechnik, sowie weiteren Innovationsbranchen. Wir übernehmen IoT-Entwicklungen vollständig oder arbeitet als verlängerter Arm Ihrer Entwicklungsabteilung.
Was umfasst die IOT-Entwicklung?
Die IoT-Entwicklung ist Teil der Elektronikentwicklung und umfasst die Entwicklung vernetzter Geräte, die Daten und Informationen an Cloud-Plattformen senden und empfangen können. IoT-Geräte ermöglichen die Standorterfassung, sowie von Sensoren erfasste Messungen wie Druck, Temperatur, Feuchtigkeit, Vibration oder Füllstände. Die gesammelten Daten können dann auf einem Server weiterverarbeitet werden und für verschiedene Analysen und Auswertungen genutzt werden. Die Analysedaten der IoT-Geräte werden an Maschinen, Prozesssoftware, Geräte oder Menschen weitergegeben, wodurch neue Möglichkeiten für Effizienz und innovative Produkte 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.
Die IoT-Geräteentwicklung ist besonders gefragt in den Bereichen Smart Home, Industrie 4.0 / Smart Manufacturing, Landwirtschaft / Smart Farming, Smart Cities, dem Gesundheitswesen, vernetzten Autos / intelligenten Verkehrssystemen, der Logistik, und Überwachung.
Mikrocontroller & Edge Computing
Auswahl und Integration geeigneter MCUs und SoCs (z. B. ESP32, nRF52, STM32) für energieeffiziente Verarbeitung direkt am Gerät, inklusive Edge-AI-Anwendungen.
Kommunikation & Protokolle
Implementierung drahtloser und drahtgebundener Übertragungsstandards wie LoRaWAN, Zigbee, LTE-M, NB-IoT oder Matter für zuverlässige Gerätekommunikation.
Cloud-Anbindung & Plattformintegration
Anbindung von IoT-Geräten an Cloud-Plattformen wie AWS IoT, Azure IoT Hub oder Google Cloud IoT über MQTT, AMQP oder CoAP für Datenaustausch und Remote-Management.
Energiemanagement
Entwicklung stromsparender Low-Power-Betriebsmodi, Duty-Cycling-Strategien und Power-Management-Lösungen für batteriebetriebene oder energy-harvesting-fähige Geräte.
Sicherheit & Zertifizierung
Integration von Sicherheitsmechanismen wie Secure Boot, TLS/DTLS und Hardware Security Modules (HSM) sowie Vorbereitung auf IoT-Zertifizierungen (CE, FCC, Matter).
Vorteile der IoT-Geräteentwicklung
mit Projektraum Reger
Die IoT-Gerätentwicklung mit Projektraum Reger deckt den gesamten Entwicklungsweg ab, von der Protokollwahl über die Firmware bis zur Marktzulassung.
Protokollgenaue Konnektivität
Wir integrieren die passenden Funkprotokolle wie WLAN, BLE, LoRaWAN oder LTE-M auf Ihren Anwendungsfall abgestimmt. Die Protokollwahl bestimmt Reichweite, Energieprofil und Datendurchsatz; eine Fehlentscheidung hier zieht sich durch den gesamten Produktlebenszyklus.Minimaler Energieverbrauch
Durch hardwarenahe Optimierung von Schlafmodi und Übertragungsintervallen verlängern wir die Batterielaufzeit Ihrer Feldgeräte erheblich (bei Geräten mit zwei AA-Zellen auf mehrere Jahre statt wenigen Monaten).Skalierbare Geräteflotten
Die Architektur wächst mit Ihrer Flotte, von der ersten Einheit bis zu Tausenden vernetzter Geräte ohne Systemwechsel. Reengineering-Kosten in späteren Wachstumsphasen entfallen.Sichere Datenübertragung
Ende-zu-Ende-Verschlüsselung und sichere Bootprozesse werden von Beginn an in die Firmware eingebaut. Diese Sicherheitsmechanismen schützen Ihre Geräte und Nutzerdaten gegen Cyberangriffe.Over-the-Air-Updates
Firmware-Updates werden ohne Servicebesuche, Produktionsunterbrechung, oder Rückrufkosten drahtlos eingespielt. Für Feldgeräte sind Over-theAir-Updates der einzige Weg, Sicherheitslücken schnell zu schließen.Echtzeit-Monitoring
Der direkte Zugriff auf Gerätedaten ermöglicht vorausschauende Wartung und schnelle Reaktion auf Anomalien bevor Ausfälle entstehen (nicht danach).Plattformunabhängige Cloud-Anbindung
Wir verbinden Ihre IoT-Geräte mit AWS IoT, Azure IoT Hub, Google Cloud oder Ihrer eigenen Infrastruktur. Sie bleiben herstellerunabhängig, ohne Vendor-Lock-in. Wechselt Ihre Cloud-Strategie, bleibt die Gerätearchitektur unverändert.Zertifizierungssichere Entwicklung
Wir entwickeln Geräte von Beginn an nach relevanten IoT-Normen und begleiten Sie durch EMV-, RED- und branchenspezifische Zulassungen. Zertifizierungsprobleme kurz vor dem Launch gehören zu den teuersten Verzögerungen – wer früh plant, vermeidet sie.
Erfahrene IoT-Entwickler für Ihr vernetztes Produkt
Mit 15+ Jahren Erfahrung in der Entwicklung realisieren wir IoT-Geräte von der ersten Schaltungsskizze bis zur serienreifen Hardware. Unsere IoT-Spezialisten arbeiten als verlängerter Arm Ihrer Entwicklungsabteilung oder übernehmen Projekte komplett.
IoT-Entwicklung anfragen- 0+
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Erfolgreiche Projekte
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Aus einer Hand
Unsere Spezialisierung für den Erfolg Ihrer hardwarenahen Software
- Jahrzehntelange Embedded- und IoT-Expertise
- Energieeffizienz-Fokus
- Agile Entwicklung
- Partnerschaftliche Zusammenarbeit
- Langfristige Wartung und Weiterentwicklung
Projektraum Reger als bewährten IoT-Partner beauftragen
250 abgeschlossene Projekte haben uns gelehrt, dass gute IoT-Entwicklung im Dialog entsteht. Wir hören zu, fragen nach und liefern Lösungen, die im Feld funktionieren.
Unser Prozess der IoT-Entwicklung
Der Prozess der IoT-Geräteentwicklung durchläuft 5 Phasen. Von der Ideenfindung Systemkonzept über Machbarkeitsprüfung und Entwicklung, bis zur Integration, Validierung, Serienproduktion und langfristigem Support.
Um mit der Entwicklung und Integration der IoT-Lösung zu beginnen, bestimmen wir zunächst die Randbedingungen des Projektes wie folgt.
- Welche Art von Daten sollen gesammelt werden?
- Welche Sensoren oder Aktoren werden benötigt?
- Wie kann das Gerät betrieben werden (Akku, wechselbare Batterie, zentrale Netzversorgung)?
- Welche Reichweiten sind erforderlich, welche Netze stehen zur Verfügung?
- Welche Art von Analysen sollen verwendet werden?
- 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).
Die Serverseite gehört ebenfalls zur Gesamtarchitektur. Verarbeitung, Analyse und Aufbereitung der Gerätedaten übernehmen Kunden häufig selbst, wir unterstützen dort, wo Bedarf besteht.
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 der 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.
Unterhalb zeigen wir die 5 Phasen der IoT-Geräteentwicklung.
Was kostet die IoT-Geräteentwicklung?
Für die komplette IoT-Geräteentwicklung sollten Kosten von ca. 30.000€ bis 60.000€ eingeplant werden. Das notwendige Investment ist natürlich stark von der speziellen Anwendung abhängig und kann auch deutlich außerhalb dieses Rahmens liegen.
Der konkrete Preis für die Entwicklung eines IoT-Gerätes setzt sich in der Regel aus folgende Arbeitsschritten (und deren Umfang) zusammen.
- 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
Fallstudien zur IoT-Entwicklung
Die folgenden Fallstudien zur IoT-Entwicklung geben einen kleinen Einblick in unsere Arbeit bei Projektraum Reger.
1) 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.
Die Steueraufgaben konnten wir mit dem industrietauglichen Mini-Linux-System RevPi lösen, einem kostengünstigen und modularen Industriecomputer. Die intuitive Weboberfläche wurde dabei mit HTML, CSV und Java programmiert. Die Steuerungsaufgaben haben wir mit Python realisiert.
Die Steuerbox wird mittlerweile in Serie produziert.
2) 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.
3) 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 werde
1) Hardwarenahe Programmierung für die Industrie
Aufgabe bei dieser hardwarenahen Programmierung (und Elektronikentwicklung) war es, eine für die Automatisierungstechnik optimierte Steuerbox für Schwingkörper zu entwickeln. Die Steueraufgaben sollten mittels einer komplexen Weboberfläche intuitiv bedienbar gemacht werden.
Die Steueraufgaben konnten wir mit dem industrietauglichen Mini-Linux-System RevPi lösen, einem kostengünstigen und modularen Industriecomputer. Die intuitive Weboberfläche wurde dabei mit HTML, CSV und Java programmiert. Die Steuerungsaufgaben haben wir mit Python realisiert.
Die Steuerbox wird mittlerweile in Serie produziert.
2) Entwicklung eines Elektroniksystems zur Prävention von Wasserschäden in Gebäuden
Diese Fallstudie zur hardwarenahen Softwareentwicklung behandelt einen batteriebetriebenen LoRa-Endnode zur Wasserschaden-Prävention mit integrierter Zugangskontrolle (RFID, PIN, Biometrie).
Die geforderte Laufzeit von zwei Jahren erforderte starke Energieoptimierung auf Hardware- und Software-Ebene. Wir haben ein Simulationsmodell erstellt, das den Stromverbrauch verschiedener Nutzungsszenarien prognostiziert hat, bevor die erste Platine gefertigt wurde. Während der Entwicklung haben wir Messwerte mit Simulationsdaten verglichen und beide iterativ optimiert.
Für Remote-Updates implementierten wir FOTA über LoRa. Die gesamte Kommunikation sicherten wir mit AES256-Verschlüsselung ab.
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Erfolgreich realisierte Projekte in der Geräteentwicklung
Die Projektraum Reger GmbH ist Ihr Vertrauenspartner für die anspruchsvolle Geräteenwicklung. Mit über 250 erfolgreich realisierten Projekten verfügen wir über umfassende Erfahrung und Expertise in den Bereichen IoT, Industrie, Medizintechnik, Militär sowie Agrar- und Verkehrstechnik (und weiteren Branchen).
Projektraum Reger ist Ihr Partner für die IoT-Geräteentwicklung
Die Projektraum Reger GmbH ist Ihr bewährter Partner für die IoT-Geräteentiwicklung. Die Projektraum Reger GmbH arbeitet schon seit 2010 IoT-Lösungen aus – unter anderen in den Bereichen Industrie, Medizintechnik, Militär, sowie im Bauwesen und der Agrartechnik.
Inhalt entwickelt und geprüft durch: Sebastian Reger
Staatlich geprüfter Techniker Elektrotechnik | Entwicklungsleitung | Geschäftsführer der Projektraum Reger GmbH (seit 2010)
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Wir freuen uns darauf, Sie und Ihre Idee für das IoT-Gerät kennenzulernen! In einem unverbindlichen Erstgespräch besprechen wir gemeinsam, wie Ihre Idee realisierbar ist. Dabei beraten wir Sie transparent, ehrlich und ohne Druck.
Mit Sitz in Süddeutschland, bedienen wir Kunden aus ganz Deutschland und dem DACH-Raum (nahe Ulm).
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