M2M-Kommunikation
Der Trend zu M2M wird anhalten: Die Analysten sind sich einig, dass die Zukunft gerade erst begonnen hat.
Einmal im Jahr werden in Millionen deutscher Haushalte die Zähler fu?r Strom, Gas und Wasser abgelesen. Auf Basis der Messergebnisse erstellt das zuständige Versorgungsunternehmen dem Kunden dann jährlich eine Endabrechnung. Dieses umständliche Verfahren wird allerdings bald der ...
Einmal im Jahr werden in Millionen deutscher Haushalte die Zähler fu?r Strom, Gas und Wasser abgelesen. Auf Basis der Messergebnisse erstellt das zuständige Versorgungsunternehmen dem Kunden dann jährlich eine Endabrechnung. Dieses umständliche Verfahren wird allerdings bald der Vergangenheit angehören: dank intelligenter Stromzähler, die die Fernablesung und -u?berwachung von Zählerständen ermöglichen.
Schlu?sseltechnologie auf dem Vormarsch
Machine-to-Machine-Kommunikation, kurz M2M, steht fu?r den automatischen Datenaustausch zwischen unterschiedlichen Endgeräten wie Maschinen, Automaten oder Fahrzeugen. Kernelement jeder M2M-Lösung ist ein Kommunikationsmodul, das Daten empfängt und weiterleitet. Durch die automatisierte Echtzeitu?berwachung und -steuerung ergeben sich fu?r den Anwender zahlreiche Vorteile: von der Prozessoptimierung und Effizienzsteigerung bis hin zur Reduzierung der Kosten.
Der weltweite Markt fu?r die M2M-Kommunikation wächst kontinuierlich und rasant. Die Marktforscher von Beecham Research aus Cambridge in Großbritannien prognostizieren in einem 2011 veröffentlichten Report fu?r die Jahre 2011 bis 2015 ein durchschnittliches weltweites Wachstum von 27 Prozent beim Absatz von M2M-Mobilfunk-Modulen, dem zentralen Element der drahtlosen M2M-Kommunikation.
Bezu?glich der Stu?ckzahlen soll sich der Markt in diesem Zeitraum somit nahezu verdreifachen. Den Umsatz im M2M-Markt im Jahr 2015 sieht Beecham bei 1,5 Milliarden US-Dollar. Auch in Deutschland ist mit einem deutlichen Wachstum zu rechnen. Waren hierzulande 2010 erst 2,3 Millionen M2M-Module im Einsatz, soll diese Zahl bis 2013 auf u?ber fu?nf Millionen steigen.
Drei zentrale Komponenten
M2M-Lösungen bauen prinzipiell auf drei zentralen Komponenten auf: einem Kommunikationsmodul als zentralem Kommunikationsinterface, einem drahtlosen oder kabelgebundenen Kommunikationsnetz fu?r die Datenu?bertragung sowie einem Datenempfänger. Das bedeutet, dass bei der Realisierung einer M2M-Lösung verschiedenste Komponenten und Services zu beru?cksichtigen sind: Hardwarekomponenten, Mobilfunk- oder Festnetzdienstleistungen sowie Systemintegrations- und Beratungsdienstleistungen.
Daraus resultiert, dass man es mit einer komplexen, fragmentierten Wertschöpfungskette zu tun hat, die eine enge Zusammenarbeit zwischen Lösungsanbietern, Netzbetreibern und Anwendern erfordert. Eingeschlagen hat diesen Weg bereits Telit mit einer ku?rzlich vereinbarten weltweiten strategischen Partnerschaft mit Telefonica.
Im Rahmen dieser Kooperation können Entwickler und Anbieter von M2M-Lösungen Value-Added-Services, Support und leistungsfähige Kommunikationsmodule aus einer Hand erhalten, um neue Applikationen in Bereichen wie Automotive, Tracking and Monitoring, Healthcare oder Security zu entwickeln.
Eine typische M2M-Lösung reicht von einem Sensor bis hin zu einer Applikationssoftware. Die Sensoren werden fu?r die Messung von Parametern genutzt. Die Übertragung der Daten erfolgt von einem Kommunikationsmodul zum Beispiel u?ber Mobilfunk oder Short-Range- Anwendungen an eine Middleware-Plattform, auf der eine entsprechende Applikationssoftware die Aufbereitung und Auswertung der Rohdaten u?bernimmt.
Automat mit SIM-Karte
Kernelement der Lösung sind die Kommunikationsmodule, die bei einer Datenu?bertragung u?ber Mobilfunk mit einer SIM-Karte ausgestattet sind. Diese SIM-Karten dienen zur Identifikation des Gerätes im Netz analog zu herkömmlichen SIM-Karten in mobilen Geräten. Im Unterschied dazu sind sie allerdings im Hinblick auf Langlebigkeit und den Einsatz auch unter rauhen Bedingungen konzipiert.
Kommunikationsmodule sind fu?r die gesamte Bandbreite von Mobilfunk- Technologien verfu?gbar. Im Einzelnen betrifft das GSM/GPRS, EDGE, UMTS/ WEDGE/HSDPA/HSPA und CDMA. Damit wird Anwendern ein globaler und anforderungsspezifischer Einsatz ermöglicht. Erhältlich sind außerdem Module, die Short-Range-Technologien wie Zig- Bee, den Wireless-M-Bus-Standard und herstellerspezifische RF-Technologien unterstu?tzen.
Diese Kommunikationsprotokolle gewinnen gerade fu?r Anwendungen in intelligenten Strom-, Gas-, Wasser- und Heizungszählern zunehmend an Bedeutung. Die Datenu?bertragung vom Kunden zum Versorgungsunternehmen erfolgt in solchen Fällen meistens zunächst u?ber Short Range und anschließend u?ber Mobilfunk.
Eine hohe Nachfrage besteht zudem momentan nach Kommunikationsmodulen, die GNSS-Funktionalität (Global Navigation Satellite System) bieten - gerade im Hinblick auf Applikationen in Bereichen wie dem Flottenmanagement oder der Personen- und Gu?terortung. Verfu?gbar sind heute bereits Module, die sowohl das russische Navigationssatellitensystem GLONASS als auch das US-amerikanische GPS unterstu?tzen. Im Unterschied zu rein GPS-basierten Lösungen bieten sie eine deutlich höhere Navigations-Performance.
Wirtschaftlicher und gesellschaftlicher Nutzen
Die Vorteile der M2M-Lösungen liegen auf der Hand - und zwar sowohl aus Unternehmens- als auch Verbrauchersicht: M2M-Anwendungen können generell in fast jeder Branche zur Rationalisierung von Arbeitsabläufen und zur Effizienz- beziehungsweise Produktivitätssteigerung beitragen. Die Optimierung von Geschäftsprozessen kann dabei zu signifikanten Kosteneinsparungen fu?hren.
Die wirtschaftliche Dimension der M2M-Kommunikation zeigt ein Beispiel deutlich: Die Einnahmen u?ber das deutsche Toll-Collect-System, dessen Mauterhebung auf einer Kombination aus Satelliten- und Mobilfunktechnologie basiert, lagen im Jahr 2010 bei 4,87 Milliarden Euro. Dass aber nicht nur Staat oder Unternehmen von der M2M-Kommunikation profitieren, verdeutlicht das Beispiel Smart Metering, das eine Optimierung des Stromverbrauchs ermöglicht, die gerade auch dem Verbraucher zugutekommt.
M2M-Lösungen weisen zudem nicht nur einen wirtschaftlichen, sondern auch gesellschaftlichen Nutzen auf: In der Medizin werden beispielsweise M2M-Module zur Fernu?berwachung von Herzrhythmusstörungen genutzt. Da so eine sofortige Analyse und Diagnose der Herzfunktionen auch aus der Ferne möglich wird, mu?ssen Patienten nicht mehr im Krankenhaus bleiben. Sie können stattdessen in ihre gewohnte Alltagsumgebung zuru?ckkehren.
Vielfältige Anwendungsszenarien
M2M-Lösungen sind in vielen Wirtschaftszweigen einsetzbar. Im Bereich Verkehr (Transport/Logistik) sind zum Beispiel das Fleet Management, Trackand- Tracing-Anwendungen oder ku?nftig das eCall-System zu nennen. Die Einfu?hrung des von der EU initiierten automatischen Notrufsystems fu?r Fahrzeuge (eCall) soll ab 2015 erfolgen.
Die Automobilhersteller werden dann per Gesetz verpflichtet sein, alle Neuwagen mit solchen Systemen auszuru?sten, die auf M2M-Modulen basieren. Damit wird sichergestellt, dass bei einem Unfall automatisch eine Meldung an eine Notrufzentrale abgesetzt wird, um Rettungsmaßnahmen sofort einleiten zu können.
In der Energieversorgung reichen die Anwendungen vom Smart Metering bis hin zum Smart Grid. Smart Meter sind intelligente Zähler zur Messung des Stromverbrauchs, die die Daten per Mobilfunknetz an den Energieversorger weiterleiten. In Deutschland mu?ssen seit 2010 alle Neubauten mit intelligenten Stromzählern ausgestattet sein, ab 2018 wird dies fu?r alle Gebäude gelten.
Beim Smart Grid handelt es sich um ein intelligentes Stromnetz, das eine vollständige kommunikative Vernetzung und Steuerung von Einrichtungen zur Energieerzeugung, -u?bertragung und -verteilung auf Basis von M2M-Modulen erfordert. Ein weiteres Beispiel findet sich in der Solarenergie, in der M2M-Anwendungen zur Überwachung und Steuerung von Photovoltaik-Anlagen genutzt werden. So kann jederzeit der Status der Anlagen u?berpru?ft oder der zu erwartende Energieertrag ermittelt werden.
Auch Fehler oder Effizienzverluste lassen sich durch die M2M-Kommunikation schnell erkennen. Und im Hinblick auf private Haushalte lassen sich Lösungen im Bereich des intelligenten Wohnens, das sogenannte Smart Home, anfu?hren.
Fazit
Die Machine-to-Machine-Kommunikation ist keine Luxustechnologie mehr, sondern fu?r viele Unternehmen ein "Must have". Im Hinblick auf die Steigerung von Produktivität und Wettbewerbsfähigkeit wird in Zukunft in vielen Bereichen kein Weg mehr an M2M-Lösungen vorbeifu?hren.
Bei der Auswahl des richtigen Lösungspartners sollte man insbesondere auf dessen Branchen-Know-how und seine klare Fokussierung auf M2M-Anwendungen achten. Denn eines darf man nicht vergessen: Da die Anforderungen generell in den einzelnen Branchen stark differieren, ist es eher schwierig, einen generischen Business Case aufzustellen.
