Wie vernetzt ist die Industrie?

M2M-Technologie erschließt neue Branchen

Welche Rolle spielt die Machine-2-Machine-Technologie (M2M), wenn vom Internet der Dinge die Rede ist? Und in welchen Branchen kommt M2M bereits zum Einsatz?

  • „Schon jetzt werden immer mehr Geräte vernetzt, sodass uns bald eine durchgängige Infrastruktur von IP-Geräten umgeben wird, die beinahe so allgegenwärtig wie die Luft ist“, so Kai Brasche, Telefónica.

  • „Im Bereich Industrie können Unternehmen durch den Einsatz von M2M die Anzahl der Maschinenausfälle verringern und ihren Wartungsaufwand reduzieren“, berichtet Steffen Schenkluhn, Bosch Software Innovations.

  • „Aktuell sind die Automobilindustrie, die Unterhaltungselektronikbranche und der Energiesektor die Spitzenreiter in Sachen M2M-Nutzung“, weiß Marc Sauter, Vodafone.

  • Elektroauto mit M2M-Modul: Die M2M-Lösung von Telefónica stellt die mobilen Internetzugänge für Teslas In-Car-Infotainment sowie die Telematik bereit.

Bei der Suche nach aktuellen IT-Trends, stößt man zwangsläufig auf das Internet der Dinge. In diesem Zusammenhang sprechen die IT-Anbieter immer wieder von der zunehmenden Vernetzung von Alltagsgegenständen mit dem Internet: Angefangen bei Rauchmeldern oder Stromzählern im Heimbereich über das eigene Automobil bis hin zu kompletten Maschinen- und Anlagesystemen in der Industrie – das Internet wird unser Leben in Zukunft immer mehr beeinflussen. Ein wichtiger Faktor des angesprochenen „Trends“ ist die M2M-Technologie. Dabei findet in der Regel ein Informationsaustausch zwischen Maschinen, Anlagen, Systemen und den Anwendern statt. Maschinen geben Daten preis, die die Anwender analysieren und für sich nutzen können. Doch nicht zwangsläufig kommunizieren die Maschinen dabei – z.B. mithilfe von WLAN/LAN-Netzwerken – über das Internet. Denn oftmals werden in Auto und Co. lediglich SIM-Karten (mit einem Modul) eingesetzt, die die großen Mobilfunkanbieter mit speziellen „M2M-Tarifen“ bereitstellen – als Transmitter dient das Mobilfunknetz.

M2M-Nutzung um 80 Prozent gestiegen

Dass das Thema tatsächlich in der Unternehmenslandschaft angekommen zu sein scheint, zeigen Ergebnisse einer aktuellen Vodafone-Umfrage. In seinem M2M Adoption Barometer Report 2014 befragte der Mobilfunkanbieter mehr als 600 Führungskräfte in sieben Branchen und 14 Ländern über aktuelle Entwicklungen im M2M-Markt. Demnach nutzen aktuell bereits 22 Prozent der befragten Unternehmen M2M-Kommunikation, bei der Geräte, Fahrzeuge und Maschinen automatisch Daten über das (mobile) Internet austauschen. Dies entspricht einer Steigerung um 80 Prozent im Vergleich zum Vorjahr. „Aktuell sind die Automobilindustrie, die Unterhaltungselektronikbranche und der Energiesektor die Spitzenreiter in Sachen M2M-Nutzung. In allen drei Industriezweigen nutzen jeweils fast 30 Prozent der Unternehmen bereits M2M-Technologie“, berichtet Marc Sauter, M2M-Experte bei Vodafone.

Im Bereich Unterhaltungselektronik werden vor allem Smart TVs und Spielekonsolen über M2M-Lösungen mit dem Internet verbunden, wohingegen der Energiesektor die Technik hauptsächlich innerhalb von Smart-Home-Komponenten einsetzt.

In der Automobilbranche kommt M2M-Kommunikation laut der Umfrage bereits seit einigen Jahren zum Einsatz. Klassische Anwendungsgebiete sind etwa Notrufsysteme oder Infotainmentdienste, die derzeit vor allem in Pkws aus der oberen Mittel- und Oberklasse eingebaut und zukünftig in immer mehr Fahrzeugklassen zu finden sein werden. So gaben mit 53 Prozent mehr als die Hälfte aller Automotive-Firmen an, in zwei Jahren M2M-Lösungen einzusetzen. Dieser Trend ist im Übrigen branchenübergreifend zu beobachten – so planen mit 55 Prozent mehr als die Hälfte der Befragten Unternehmen den Einsatz von M2M-Lösungen im Jahre 2016.

Intelligente Stromzähler bald Vorgabe

Das vernetzte Haus – im Fachjargon Smart Home genannt – wird vor allem in der Energiebranche als zukunftsfähige Vernetzungslösung gesehen und marketingtechnisch ausgeschlachtet. Ob intelligente Beleuchtung, Heizungssteuerung oder Rauchmelder – alles ist möglichst smart, intelligent und soll den Wohlfühlfaktor im eigenen Haus steigern. Technisch spielt hier die M2M-Technologie eine bedeutende Rolle. So wird sie zum Beispiel in intelligenten Stromzählern (Smart Meter) verbaut, die nötig sind, um modernes und kosteneffizientes Energiemanagement zu betreiben. Diese bieten neben der Messung des eigenen Energieverbauchs weitere Funktionen wie die Speicherung der Verbrauchszeiten. Die Daten können z.B. über das Internet per LAN-Verbindung sowie per M2M-Modul und integrierter SIM-Karte über das Mobilfunknetz übertragen werden –Kunden erhalten so den Überblick über Kosten, Verbrauch und Effektivität. In der Praxis hat beispielsweise Telefónica kürzlich einen Vertrag mit Trianel abgeschlossen, einer der zwei großen Stadtwerke-Kooperationen in Deutschland, wobei im Rahmen eines Pilotprojektes 16.000 Stromzähler mit SIM-Karten ausgestattet werden. Kai Brasche, Vice President Digital M2M, dazu: „Die Energiebranche steht genauso wie die Telekommunikationsbranche vor einem Wandel. Aufgrund einer EU-Vorgabe müssen bis 2020 etwa 80 Prozent der Stromzähler digitalisiert werden.“ So müssen die Energieunternehmen ihre Geschäftsprozesse anpassen und Stromnetze miteinander kommunizieren lassen.

Laut Dr. Niklas Blum, stellvertretender Leiter des Kompetenzzentrums Next Generation Network Infrastructures (NGNI) am Fraunhofer-Institut Fokus, werde M2M darüber hinaus ein integraler Bestandteil der Energiewende werden: „Das zukünftige Stromnetz muss sich der schwankenden Erzeugung von Energie durch regenerative Stromerzeugung in Bruchteilen von Sekunden anpassen, um die Spannung in den Stromnetzen stabil zu halten. Wenn sich Elektroautos weiter verbreiten, wird auch der Energiebedarf steigen. Dies bedarf einer aktiven Steuerung der Stromnetze durch M2M-Technologie.“

Doch nicht nur bei der Energiespeicherung und -verteilung über intelligente Stromnetze kommunizieren Maschinen – auch während der Stromproduktion hat M2M Einzug erhalten. So können moderne Windkraftanlagen mit Machine-2-Machine-Kommunikation aus der Ferne überwacht und gesteuert werden – entsprechende Kommandos zum Hochfahren oder Zurückfahren der Energieerzeugung lassen sich aus der Ferne in die Wege leiten. Dazu können Daten über drohende Gefahren wie Temperaturauffälligkeiten oder Luftumgebungsmessungen bei einer potentiellen Rauchentwicklung aus der Ferne abgerufen werden. Das beschriebene Szenario kennt Steffen Schenkluhn, Senior Marketing Manager bei der Bosch Software Innovations GmbH, aus dem Gasturbinenbereich: „Große Gasturbinen werden heute schon mit bis zu 5.000 Sensoren ausgerüstet. Diese Sensordaten dienen der Betriebsüberwachung und müssen in beinahe Echtzeit überwacht und analysiert werden, um eine proaktive Wartung sicherzustellen. Es geht darum, Ausfälle und unnötige Reparaturen zu vermeiden.“ Für den Betrieb großer Industrieanlagen werde M2M und Big Data deshalb eine immer wichtigere Rolle spielen.

Automobilindustrie setzt auf M2M

Gerade im Neuwagensegment setzen die Hersteller heutzutage verstärkt auf die Integration von Internetdiensten im Automobil. Diese Infotainmentdienste bieten etwa Updates für das Navigationssystem oder stellen Onlinesonglisten von Lieblingsmusikkünstlern zusammen (siehe MOBILE BUSINESS 1-2/14, S. 40 ff.). Um diese Services von unterwegs nutzen zu können, ist eine SIM-Karte notwendig. Diese kann in einem mobilen WLAN-Hotspot, in einem bluetooth-fähigen Smartphone bzw. in einem eingebauten M2M-Modul verbaut sein. Bei letzterer Lösung kooperiert etwa Mercedes Benz mit der Deutschen Telekom – die aktuellen Baureihen werden mit Machine-to-Machine-SIM-Chips ausgestattet, die für mobile Übertragungskapazitäten sorgen. Telefónica sondiert momentan noch den deutschen Herstellermarkt, kann dafür aber eine ausländische Zusammenarbeit vorweisen. So bezieht der Elektroautoproduzent Tesla die mobilen Internetzugänge für sein Model S in Europa von dem Mobilfunkanbieter und seinen Partnern aus der M2M World Alliance. Kai Brasche ist von der Internetnutzung im Auto überzeugt und verweist auf den Connected Car Industry Report 2014, in dem 71 Prozent der befragten Autofahrer angaben, dass sie Connected-Car-Services bereits verwenden oder daran interessiert sind. „Besonders die erhöhte Sicherheit, Frühwarnsysteme und die bessere Navigation werden als Vorteile genannt“, berichtet Brasche. Hinzu käme das verstärkte Interesse an intelligenten Versicherungen – wobei dieser Punkt in der Gesellschaft zumindestens skeptisch gesehen werden dürfte. Denn erhalten Versicherungen z.B. Geschwindigkeitsdaten, die das Auto sendet, können sie ihre Policen unter Umständen entsprechend „anpassen“, obwohl kein Grund dafür besteht. Denn wer möchte schon, obwohl er im Straßenverkehr stets vorschriftsgemäß, auf der Autobahn bei unbegrenztem Tempolimit aber ein wenig schneller unterwegs ist, von seiner Versicherung höher eingestuft werden?

Neben den Infotainmentdiensten existiert im Automobilsektor zudem ein M2M-Anwendungsbereich im Rahmen von Carsharing-Angeboten ohne feste Vermietstationen. Drivenow beschreibt seinen Dienst, wie folgt: „Der Kunde ermittelt und reserviert freie Fahrzeuge in seiner Nähe per Smartphone-App oder am Computer. Hält der Nutzer seine Drivenow-ID ans Auto, sendet der Wagen per Mobilfunkvernetzung einen Nummerncode ans Rechenzentrum“, führt Marc Sauter von Vodafone aus. Die Nummer kann danach von der Kundendatenbank im Rechenzentrum entschlüsselt und für die korrekte Abrechnung der Mietzeit zugeordnet werden.

Industrie 4.0 als Einsatzfeld

Neben den bereits thematisierten Branchen nennen die verschiedenen M2M-Experten die Industrie als weiteres (zukünftiges) M2M-Einsatzgebiet. Praktisch in einem Atemzug sprechen sie von „Industrie 4.0“, also von voll vernetzten Produktionsanlagen, die mit entsprechenden M2M-Modulen ausgestattet sind und Daten übertragen können. Vorteile nennt Steffen Schenkluhn von Bosch Software Innovations: „Im Bereich Industrie können Unternehmen durch den Einsatz von M2M die Anzahl der Maschinenausfälle verringern und dadurch ihre Effizienz steigern und ihren Wartungsaufwand reduzieren.“ So können die Ingenieure mithilfe entsprechender Maschinendaten bereits im voraus erkennen, wann ein bestimmtes Bauteil bzw. eine Verschleißeinheit ausgetauscht werden sollte. Auch wären die Maschinen in der Lage, sich selbstständig zu konfigurieren und Bauteile für ihre Produktionsabläufe automatisch zu bestellen.

Jedoch ist „die Vernetzung der einzelnen Produktionsschritte mittels einer M2M-Infrastruktur und den zu produzierenden Gütern dabei nur ein Schritt, der es Anwendern ermöglicht, Produktionsprozesse zu automatisieren“, merkt Niklas Blum von Fraunhofer Fokus an. Ebenso gehöre auch die Anbindung von Lieferanten und weiteren Mitgliedern der Wertschöpfungskette dazu. Um eine Durchgängigkeit vom Lieferanten bis zum Kunden zu erreichen, müssen auch die Geschäftsprozesse definiert und mit dem M2M-Kommunikationssystem verbunden werden.

Was bringt die Zukunft?

Als Wachstumsmärkte bezeichnen Experten vor allem die Gesundheitsbranche sowie die Vision von Smart Citys. Bei erst genanntem existiert neben dem Remote Monitoring, also der Überwachung hochwertiger und sensibler Medizingeräte, laut Marc Sauter ein weiterer Einsatzbereich: Mittels M2M-Modulen, die in Herzschrittmachern, Insulinpumpen oder ähnlichem eingebaut sind, sei eine direkte Patientenversorgung und -fernüberwachung möglich. Entsprechende Implantate übermitteln z.B. Blutdruck- und Zuckerwerte eines Patienten. Schöne neue Medizinwelt oder eher Science-Fiction?

Bei Smart Cities handelt es sich um die intelligente Vernetzung der städtischen Infrastruktur, beispielsweise der Beleuchtung oder Energieversorgung. Obwohl MOBILE BUSINESS bereits in der letzten Ausgabe festgestellt hat, dass für diese Vision vor allem Standards fehlen, werden sie von vielen Experten als sicheres Einsatzfeld von M2M-Technologien genannt. Erste Erfolge in diesem Bereich könnten bald verzeichnet werden – so sei die erste Version eines globalen M2M-Standards laut Niklas Blum unter dem Dach von OneM2M fast fertiggestellt.

Weiterhin wird M2M im „Internet der Dinge“ fest verankert sein. Egal ob Wearables wie Smartwatches, spezielle Kleidungsstücke wie Fitnessshirts aus dem Sportbereich oder Kühlschränke, die automatisch Lebensmittel bestellen und nach Hause ordern – Produkte, die nicht in Reichweite des eigenen WLANs stehen, könnten mithilfe entsprechender M2M-Module in Zukunft von überall auf das Internet zugreifen. Ob dies jetzt für den Alltagsgebrauch hilfreich ist und überhaupt Sinn ergibt, soll jeder für sich selbst entscheiden …

 

Bildquelle: Thinkstock/ iStock

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