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Bei IoT können kleine Dinge einen grossen Unterschied machen

arcHUB

Das IoT (Internet of Things) ist mehr als die Summe seiner Teile, auch wenn man davon ausgeht, dass sich die Anzahl dieser Teile allein in diesem Jahrzehnt auf Dutzende Milliarden belaufen wird. Grösse, Form und Umfang dieser Dinge werden stark variieren, aber IoT als Konzept wird oft als eine Menge intelligenter Sensoren präsentiert, die eine intelligentere Infrastruktur ermöglichen. Und in einigen Fällen trifft das genau zu.

In vielerlei Hinsicht ist IoT nichts Neues, wir erfassen Daten seit Jahren und agieren aufgrund von Daten. Das IoT trägt in diesem Fall eine gewisse Dynamik bei, ermöglicht aber auch ein hohes Mass an Sichtbarkeit. Für diejenigen, die sich in der Elektronik nicht so gut auskennen, kann die Erkenntnis, dass es relativ einfach ist, Daten zu erfassen und darauf zu reagieren, ausreichen, um sie zur Entwicklung von Innovationen motivieren. Andere, vielleicht diejenigen, die mit Elektronik und ihren Möglichkeiten besser vertraut sind, können das volle Potenzial des IoT schätzen; als Erweiterung der Kommunikationsinfrastruktur, die uns umgibt und die jeden Tag leichter genutzt werden kann.

In der Praxis bedeutet das, dass es immer einfacher wird, Probleme mit Lösungen zu verbinden. Das ist ein Bereich, in dem IoT wirklich weitreichende Auswirkungen hat. Wir können tatsächlich davon ausgehen, dass in den kommenden Jahren eine Vielzahl neuer Anwendungen entstehen wird. Aber am Startpunkt von IoT stand die Möglichkeit zu verbessern, wie wir bereits einige Dinge tun. Der wichtigste und am häufigsten genannte Wegbereiter ist die Konnektivität. Und das ist auch richtig so. IoT ohne „I“ funktioniert nicht. Aber manchmal werden „Arbeiterbienen“ völlig übersehen wird. Das sind die Technologien, die sich im Hintergrund leise entwickeln, um neue Lösungen zum Leben zu erwecken. Damit sind Dinge wie Sensoren und Aktoren gemeint, die mehr beitragen.

Der damit verbundene Skaleneffekt senkt die Gesamtkosten, so dass Anwendungen, die bisher zwar technisch möglich waren, nun auch wirtschaftlich rentabel sind. Im Zusammenspiel entfalten die einzelnen Teile erst ihre Wirkung insgesamt, was für die gesamte Halbleiterindustrie gilt. Es wird sich zeigen, dass sich IoT‑Endpunkte milliardenfach etablieren werden. Bei vielen dieser Dinge sind niedrige Gesamtkosten ein Muss. Das bedeutet, dass sie billig zu kaufen und einfach zu installieren sein müssen und einen Wert haben müssen, der über ihren Gesamtkosten liegt. Ein schönes Beispiel wäre arcHUB.

arcHUB

Der arcHUB wurde in Zusammenarbeit mit dem Unternehmen für Elektronik und Embedded‑Software‑Design, Successful Endeavours, und mit einem australischen Technologieunternehmen mit dem Namen „The Active Reactor Company“ entwickelt, dessen ursprüngliches Knowhow im Bereich Steuerung von HID‑Lampen (High Intensity Discharge) für Strassenbeleuchtung, Sportstadien und andere öffentliche Bereiche lag. Allerdings ergriff es die Gelegenheit, ein kostengünstiges und unkompliziertes Gerät zu entwickeln, mit dem verschiedene Aspekte der Umwelt überwacht werden können.

Es handelt sich im Wesentlichen um einen intelligenten Sensor, der Solarzellen zur Erzeugung von eigenem Strom und ein Mobilfunknetz für die Konnektivität verwendet. Die Montage ist einfach. Das Gehäuse bietet IP65‑Schutz vor Eindringen von Substanzen und seine transparente Kunststoffkuppel lässt das Sonnenlicht auf die Solarzellen scheinen. Das gesamte Gerät kann unauffällig an einem Laternenmast oder einer anderen geeigneten Vorrichtung, wie z.B. der Seitenwand eines Gebäudes, befestigt werden. Einmal montiert, sammelt der arcHUB Daten und sendet sie zur späteren Analyse an einen Cloud‑basierten Dienst.

So kann er direkt die Lichtverhältnisse und den Luftqualitätssensor überwachen. Als System kann er mit externen Sensoren verbunden werden, um Windstärke und -richtung, Temperatur und Luftfeuchtigkeit, Kohlenmonoxid sowie andere Umweltaspekte wie Wasserstände zu messen. Ein kostengünstiger Lärmsensor ist in Entwicklung. Der arcHUB präsentiert die Daten sowohl im leicht verständlichen Dashboard als auch im herunterladbaren Format für weitere Analysen.

Die Stadt Melbourne testet den arcHUB, um die Bewegung von Menschen zu messen. Sie verwendet ihn bereits in einem Multisensornetzwerk, um die Luftqualität, die Nutzung von Basketball und Tischtennis, die Aktivität beim Laden von Telefonen und Umweltwerte (Wind, Temperatur und Beleuchtung) in einem Stadtquartier zu messen. Darüber hinaus verwenden drei australische Umweltschutzbehörden arcHUBs zur Messung der Luftqualität.

Die externen Sensoren kommunizieren mit dem arcHUB über die Sub‑GHz ISM‑Technologie, aber der Hub selbst verwendet ein Modul der Reihe SARA‑R4 von u‑blox, das LTE Cat‑M1-/NB1- und EGPRS‑Konnektivität mit bis zu 375 kbit/s bietet. Das Modul unterstützt auch OTA‑Firmware‑Upgrades (Over‑the‑Air, uFOTA), so dass Hersteller langfristigen Support ohne Eingriffe vor Ort anbieten können.

Der arcHUB wurde als kostengünstige und unkomplizierte Lösung konzipiert, die auch weniger Technologie‑affine Personen anspricht. So richtet er sich auch an Regierungen, Schulen und Hochschulen oder sogar an grosse Hersteller, die Faktoren wie Luftverschmutzung, Fussgänger- und Fahrzeugverkehr überwachen wollen. In Kombination mit anderen Indikatoren können die bereitgestellten Daten zur Verbesserung der Dienstleistungen genutzt werden. Er kann auch als Frühwarnsystem in abgelegenen Gebieten eingesetzt werden, bei dem Partikel in der Luft gemessen werden, die vor einem noch nicht bemerkten Feuer warnen können.

IoT wird nicht durch eine einzige Anwendung definiert, sondern es wird vielfältige Einsatzmöglichkeiten haben. Gemeinsam ist jedoch die Notwendigkeit fortschrittlicher Sensoren, Konnektivität und einer unterstützenden Infrastruktur, die es für kleine Geräte einfacher macht, zum Big Data‑Zeitalter beizutragen. Produkte wie der arcHUB werden in grosser Zahl eingesetzt werden, ermöglicht durch Technologien wie die SARA‑R4 Reihe. Genau dieses Ökosystem von Lösungen wird IoT wirklich definieren.

Kontakt: Dr. Brian Oldland, Director Active Reactor Company, +61 418 564 040, [email protected]