IPv6 und das Internet of Things (IoT) – Teil I

IoT, IPv6 und die Cloud

Das Internet der Dinge (Internet of Things, IoT) verändert unser Leben. Milliarden Geräte sind bereits über das Internet in der einen oder anderen Form verbunden und es werden noch viel mehr.

Egal, ob es sich um Sensoren oder Aktoren in einer Fertigungszelle handelt oder um Turnschuhe, deren Bewegungssensoren an das Smartphone des Läufers die aktuellen Schrittzahlen liefern, die erzeugten Datenmengen sind enorm.

Je nach Umgebungsbedingungen (z.B. Fertigung, Freigelände,…) und Anwendung gibt es unterschiedliche Anforderungen an die Netzwerktechnik und Störfaktoren, die die Übertragung von Daten beeinflussen können.


Aus diesem Grund stehen unterschiedliche Netztechnologien zur Verfügung. Zusätzlich sind entsprechende Sicherheitsmaßnahmen erforderlich, um die übertragenen Informationen zu schützen oder ein unerlaubtes Abhören zu verhindern.

Meist sind kabellose Übertragungsverfahren in Einsatz. Aktuell sind meist Funktechniken implementiert, in Entwicklung sind aber auch Übertragungen mit Licht (z.B. über LED-Scheinwerfer bei Fahrzeugen oder der Straßenbeleuchtung).

Die für Büroanwendungen üblichen Übertragungsverfahren sind im Inhouse-Bereich Ethernet, Bluetooth oder WLAN. Diese sind aber, bedingt durch andere Anforderungen an die Netze und die Störanfälligkeit der Endgeräte und Übertragungsstrecken, für das Internet of Things (IoT) nur bedingt geeignet.

Verfahren, wie sie auch z.B. in der Fertigungs- oder Gebäudeautomation schon seit längerem in Einsatz sind, unterstützen eher die gewünschten Eigenschaften. Hier sind vor allem Verfahren wie Industrielles Ethernet, Highway Addressable Remote Transducer (HART), Profinet, HomePlug und andere interessant.

Für den industriellen Bereich (Stichwort: Industrie 4.0) gibt es zusätzlich noch eine ganze Reihe von Industriestandards, die Funktionalitäten und Protokolle aller sieben Schichten des OSI-Modells abdecken und die unterschiedliche Herstellervereinigungen vorantreiben. Beispiele sind die Eclipse Foundation, das Industrial Internet Consortium, die IPSO Alliance oder die ZigBee Alliance. Weitere Namen finden Sie in meiner Präsentation auf Slideshare.

Gerade zur Vernetzung von Wearables sind sogenannte Personal Area Networks (PANs) vorgesehen. Diese Netze haben sehr kurze Reichweiten (im sehr nahen Umfeld einer Person, einige Meter). Die Funkübertragung in Wireless Personal Area Networks (WPANs) wurde im Standard IEEE 802.15.4 IEEE Standard for Local and metropolitan area networks – Part 15.4: Low-Rate Wireless Personal Area Networks (LR-WPAN) spezifiziert.

Für den Einsatz des Internet Protocols Version 6 (IPv6) in Wireless Personal Area Networks wurde eine eigene Spezifikation mit der Bezeichnung 6LoWPAN („IPv6 over Low power Wireless Personal Area Networks“) geschaffen. Details finden Sie im Standard RFC 4944 und den aktuellen Updates.

Über Weitverkehrsstrecken laufen Daten des Internet of Things (IoT) über bekannte Mobilfunkdienste wie Long Term Evolution (LTE) oder das langsamere Universal Mobile Telecommunications System (UMTS).

Gemeinsamkeit der unterschiedlichen Vernetzungsverfahren für das Internet of Things (IoT) ist das Internet Protocol Version 6 (IPv6) in der Schicht 3 des OSI-Modells der ISO. Ohne die dort vorhandenen Funktionen wären viele Dienste nicht realisierbar.

Auf Beispiele gehe ich in meinem nächsten Artikel in dieser Blogserie ein.

 

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Über den Autor:
Ronald Schlager ist unabhängiger Trainer, Consultant und Buchautor mit den Schwerpunkten Kommunikationstechnologien und ihre Anwendungen.

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