Embedded Systems: Die smarten Endpunkte des IoT

Wir sind bereits umgeben von sogenannten "eingebetteten Systemen", die insgesamt den sensorischen Kern des IoT bilden. Typische Einsatzbereiche sind:

1. Avionik

2. medizinische Geräte wie Herzschrittmacher

3. Automobilelektronik (ABS, "break-by-wire", ...)

4. Steuerungen öffentlicher Nahverkehrsmittel

5. Smartphones

6. Netbooks

7. eReaders

8. Digital TV

9. Home Gateways

10. Servers and Networking

Diese eingebetteten Systeme unterliegen meist Echtzeitanforderungen, sind häufig verteilte Systeme und werden oft in sicherheitskritischen Anwendungen benutzt. So überrascht es nicht, dass es für diese Einsatzszenarien hochspezialisierte Bausteine (Controller) gibt, die von Experten dieser Technik zu extrem leistungsfähigen und intelligenten "stand alone" Geräten weiterentwickelt werden. Ein Beispiel dazu sind die Mikrocontroller der ARM-Familie, wie sie u.a. in vielen Smartphones zu finden sind:

Was ist hier das Besondere? Die "ARM Cortex-M"-Prozessoren sind für den Lizenznehmer als IP-Core in einer Hardwarebeschreibungssprache verfügbar und können mittels Logiksynthese als digitale Hardwareschaltung abgebildet werden. Es sind die "virtuellen" Bausteine, aus denen die eigentlichen Mikrocontroller mit ihren Schnittstellen per Software gebaut werden.

IoT für Jedermann?

Aktuell ist zu beobachten, dass der mobile Endanwender durch sein Nutzungsverhalten zum Treiber von Entwicklungen im IoT werden kann. Auf IoT basierende Dienstleistungsangebote werden vom mobilen Endanwender eher als hilfreiche Unterstützung gesehen und - idealerweise - nach Verfügbarkeit und Performance bezahlt, nicht mehr nach Zeit. Die Geschäftsmodelle der Vergangenheit passen hier regelmäßig nicht mehr. "Bring Your own Device" (BYOD), M2M (Machine-to-Machine Communication) und Self-Service stellen völlig neue Anforderungen an die IT in den Unternehmen, insbesondere an die Flexibilität, Innovationskraft und die Geschwindigkeit, mit der Veränderungen erfolgen können.

Anwender, egal ob Mitarbeiter oder Kunde, nehmen verstärkt Einfluss auf die Gestaltung von Informationssystemen. Erfahrungen aus dem privaten Umfeld prägen die Erwartungen an kommerzielle Angebote in erheblichem Umfang, insbesondere an die Gestaltung der Benutzeroberflächen.

Damit verbunden, und auch dies ist für Unternehmen eine wichtige Erkenntnis, ist der Trend zur Consumerization, der Umkehrung des historischen Flusses von IT-Innovation aus großen Organisationen in Richtung Endverbraucher."

IT-Organisationen können ihre Erfahrung an dieser Stelle fördernd einbringen, indem sie dieses Innovationspotential zum einen nicht behindern und auf der anderen Seite Methoden entwickeln, an dieses wertvolle Anwenderfeedback zu gelangen. Dies gilt insbesondere für das Internet der Dinge: Niemand muss sich teures Equipment kaufen, um mit dem IoT zu experimentieren. Mit Einplatinenrechnern wie dem Raspberry Pi oder dem Arduino stehen kostengünstige und leistungsfähige Entwicklungsplattformen für das IoT zur Verfügung.

Für unter 50 Euro gelingt so der Einstieg in dieses Thema: Der Anwender kann zum Entwickler werden, der seine eigene Spezifikation umsetzt. Am Bbeispiel einer schier unüberschaubaren Flut von Hausautomatisierungen (Smart Home) ist zu erkennen, mit welcher Wucht diese Consumerization bereits stattfindet.

ThingBox und SmartLiving: IoT-Projekte zum Selbermachen

Zwei Beispiele für Projekte, die diesen Trend unterstützen, sollen an dieser Stelle gezeigt werden:

Setzt die "ThingBox" (http://thethingbox.io/) eher auf eine einfache grafische Programmieroberfläche und damit auf den unerfahrenen Anwender, so fokussiert "SmartLiving" eher den Programmierer, der in das Thema IoT einseigen möchte.

Beide Projekte setzen u.a. auf dem Raspberry Pi auf und stellen die für die Entwicklungsarbeit benötigte Software vollständig als Download zur Verfügung.

Warten ist keine Option

Für viele Unternehmen ist das Internet der Dinge eine Entwicklung "da draußen", die zwar beobachtet wird - mehr aber nicht. Das greift wesentlich zu kurz.: IoT wird neue Geschäftsmodelle ermöglichen und insbesondere auch die Voraussetzungen für eine Wettbewerbsdifferenzierung durch zusätzliche ("… as-a-Service"-) Angebote schaffen. Gerade hierfür müssen neue Technologien (IoT, Cloud, Big Data, …) eingesetzt und unternehmensübergreifende Prozesse angestoßen werden.

Dies soll von der Geschäftsleitung angestoßen werden: Die Unternehmens-IT kann eine "vernetzende" Rolle einnehmen und sich auf die wichtigen horizontalen Prozesse konzentrieren. Das Potenzial der Consumerization ist erheblich. Ein wesentlicher Baustein dafür wird es sein, die Wissenslücke in den Unternehmen bzw. den produzierenden Unternehmen in puncto Strategie und Überbrückung der Embedded- und (alten) IT-Welt zu erkennen und individuell zu beseitigen. (mb)