Agile Entwicklung: Anspruchsvolle Lösungen für die drahtlose Datenübertragung

Illustration: Geralt Absmeier

Die Integration von Wireless-Schnittstellen und Embedded-Komponenten sind die Schlüssel für höhere Effizienz in industriellen Prozessen und Informationssystemen. Oft aber sind große Industrie-Unternehmen nicht in der Lage, selbst anspruchsvolle Lösungen für die drahtlose Datenübertragung zu entwerfen. Hier empfiehlt es sich, das externe Wissen spezialisierter Ingenieur-Dienstleister in Anspruch zu nehmen, die praxistauglich und kosteneffizient arbeiten. Die Entwicklung in kleine, agile Teams auszulagern hilft somit, fehlende Kapazitäten und Defizite an Entwicklungs-Fachwissen nicht nur auszugleichen. Sondern Entwicklungsprozesse werden auch beschleunigt und kommen schneller zum erfolgreichen Abschluss – inklusive Zulassung.

Bei größeren Unternehmen gehören Entwicklungsprojekte, zum Beispiel im Bereich der Elektronik, zur Tagesordnung. Jedoch können sie nicht zu allen Themen das dafür nötige Know-How intern vorhalten; vor allem Wireless Systeme sind von einer Komplexität und stetigen Weiterentwicklung geprägt, sodass die Firmen auf das Wissen und die Beratung externer Spezialisten angewiesen sind. Hier kommen kleine Ingenieur-Dienstleister ins Spiel, die bei Großprojekten Schlüsselrollen einnehmen, um den Auftraggeber zu entlasten. Ein solcher Dienstleister ist etwa die LinTech GmbH aus Berlin.

 

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Konzerne müssen für Wireless-Systeme Fachwissen einholen

»Konzerne oder größere mittelständische Unternehmen stoßen oft an ihre Grenzen, wenn es um Wireless-Systeme geht. Sie wissen zwar meistens sehr gut, was das neue System können soll. Spätestens bei der technischen Umsetzung sind sie dann aber überfragt«, weiß Uwe Lindner, Geschäftsführer der LinTech GmbH, die die Entwicklung der Bluetooth-Technologie seit ihren Anfängen begleitet. So war es auch bei einem der jüngsten Projekte für die Amazonenwerke aus Hasbergen. Der Landmaschinen-Hersteller wollte seinen Kunden ermöglichen, Systeme mittels mobiler Apps auf Tablet oder Smartphone zu bedienen. Voraussetzung dafür war allerdings, dass von einem vorhandenen seriellen Industriebussystem eine CAN zu Bluetooth Low Energy Bridge entwickelt werden musste, um Informationen zu sammeln und schließlich eine Steuerung via Mobile Device zu gewährleisten. Aufgrund der technischen Komplexität des Vorhabens bedurfte es der Hilfe durch den externen Dienstleister.

 

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Zahlreiche Best Practices gepaart mit gesammeltem Fachwissen

Der Kunde hatte sich dazu einen leicht zu bedienenden Dongle vorgestellt, den der Endkunde direkt an den vorhandenen Industriebus stecken kann. Hier war das Know-how von LinTech zur effizienten Datenübertragung über Bluetooth gefragt, da Industriebus und Bluetooth unterschiedliche Funktionsweisen bei der Datenübertragung aufweisen. Besondere Herausforderung in diesem Zusammenhang war die Überbrückung einer wesentlich geringeren Datendurchsatzrate bei der Bluetooth-Schnittstelle im Vergleich zum CAN-Bus. Außerdem stellte es einen wichtigen Punkt dar, dass durch die Umstellung auf eine drahtlose Übertragung keine relevanten Nachrichten verloren gehen. Unerlässlich dabei war das Kommunikationsprotokoll, dass LinTech in einem der ersten Umsetzungsschritte erstellt hat. Dieses garantiert eine möglichst transparente Übertragung von Daten vom Smartphone/Tablet zu den Industrie-Geräten. Ein von LinTech verwendetes und bewährtes proprietäres Bluetooth LowEnergy (BLE) SPP Protokoll kam hierbei zum Einsatz, um Daten ohne großen Overhead über BLE zum CAN Bus zu transferieren.

 

Internationale Funkzulassung

Zwar stellten Entwicklung und Umsetzung die wichtigen ersten Schritte dar; allein mit diesen war jedoch das Projekt noch nicht abgeschlossen. Als weitere – und besonders vielschichtige – Herausforderung stellt sich die Zulassung einer solchen Neuentwicklung dar. Dabei gelten für Projekte mit drahtloser Datenübertragung besonders zahlreiche und komplexe Regeln. Der Zeithorizont, bevor ein Entwicklungsprodukt zu drahtloser Datenübertragung alle internationalen Zulassungen wie CE, FCC, RED, etc. erhält, gilt daher als besonders weit. Größeren Unternehmen steht dieser Zeitbedarf aber nicht zur Verfügung – die Serienfertigung soll schließlich schnell angestoßen werden um möglichst zeitnah den Return of Invest aus der Entwicklung zu erzielen. Um die Hürde der Zulassung zu bewältigen, halten spezialisierte Ingenieur-Dienstleister auch hierfür nötiges Wissen bereit. »Die Funkzulassungen sind zwar ein wesentlicher Punkt, der Neuentwicklungen insbesondere von drahtlosen Technologien betrifft«, so fügt Lindner hinzu. »Aber mit einigen Kniffen können Unternehmen da viel Zeit und Geld sparen, wobei natürlich auch Erfahrung eine große Rolle spielt.« So übernehmen Dienstleister beispielsweise die HF-Antennenanpassung beziehungsweise Schnittstellenparameter, um der Neuentwicklung schnell den Go-to-Market zu ermöglichen. In einem Folgeprojekt soll schließlich die Funktionalität des Drahtlosadapters für die Amazonenwerke ausgebaut und insgesamt smarter werden.

Der Trend zeigt dabei deutlich: Im Zuge zunehmender Drahtlosvernetzung werden schließlich auch Adapter und Schnittstellen mehr und mehr zu Funkschnittstellen umgebaut; externe Ingenieurs-Dienstleister, die sich auf Elektronikkomponenten spezialisiert haben, bieten dabei mehrere Vorteile. Im Rahmen einer agilen Entwicklung wird es möglich, dass beide Seiten eng zusammenarbeiten und das Produkt in engen Zeitrastern testen und gegebenenfalls nachjustieren. Aufgrund dieser Flexibilität behält ein beauftragendes Unternehmen weiterhin Einsicht und Kontrolle über die Entwicklung; zudem gleichen sie fehlendes Fachwissen im Unternehmen aus und erzielen schneller den Markteinstieg für ihre neuentwickelte Technologie.

Claudia Ballhause, IT-Journalistin

 


Marktanalyse: Standortdienste mit stärkstem Wachstum unter allen Bluetooth-Anwendungen

Infografik zeigt Potenziale von Standortdiensten auf Basis von Bluetooth.

Punktgenaue Standortdienste sind die gemeinsame Basis für intelligente Städte, Gebäude und Fabriken. Sie helfen Menschen, sich in Gebäuden zurecht zu finden, verfolgen Waren in Produktionshallen, sichern Personen und versorgen Besucher und Kunden mit Informationen. Und das Marktpotenzial dieser Dienste ist enorm: Die Bluetooth Special Interest Group (SIG) verzeichnet im Bereich Standortdienste das stärkste Wachstum unter allen Bluetooth-Lösungen. Marktforscher von ABI Research prognostizieren bis 2023 eine 6-fache Steigerung der jährlichen Auslieferungen von Geräten mit Bluetooth zur Standortbestimmung auf mehr als 430 Millionen pro Jahr.

Von Näherungslösungen mit Richtungsfunktionen bis hin zur hochpräzisen Ortung, bietet Bluetooth etwa an Flughäfen, in Einkaufszentren, Museen oder Restaurants neue Möglichkeiten das Kunden- und Besuchererlebnis informativer und kommunikativer zu gestalten: Point-of-Interest-Anwendungen geben per Smartphone-App Informationen zu Kunstwerken, Produkten oder einer Speisekarte, wenn sich der Besucher ihnen nähert.

Dank Indoor Navigation finden sich Besucher innerhalb von öffentlichen Gebäuden, Krankenhäusern oder Flughäfen leichter zurecht. Sie erhalten Weginformationen zu medizinischen Stationen oder werden zum Abflug-Gate navigiert. Per Bluetooth-Tracker lassen sich fehlgeleitete Koffer in der Gepäckausgabe finden oder Gegenstände wie Hausschlüssel in der privaten Wohnung orten.

Was für den Besucher in erster Linie mehr Komfort bedeutet, bringt für smarte Fabriken handfeste Potenziale hinsichtlich der Effizienz und Sicherheit von Produktionsabläufen mit sich und helfen der Industrie, finanzielle Ressourcen zu sparen.

Betreiber von Gebäuden, öffentlichen Einrichtungen und Produktionsstätten profitieren durch Bluetooth-Standortdienste vor allem über:

Geräteverfolgung: Je größer das Gebäude, desto schwieriger wird die Suche nach mobilen Gegenständen. Bluetooth unterstützt Mitarbeiter bei deren Ortung – von Gepäckwagen über Rollstühle bis hin zu medizinischem Notfallequipment.

Proximity Marketing: Kunden erhalten Rabatte und Werbeaktionen direkt auf ihr Smartphone. Damit lassen sich Verkaufszahlen steigern und neue Kunden in Geschäfte oder Restaurants locken.

Tracking von Personen: Die Sicherheit von Personen ist für das Gebäude-Management essenziell. Geofencing stellt sicher, dass Mitarbeiter keine gefährlichen Arbeitsbereiche betreten. Auftretende Wartungsprobleme werden von Kollegen in der Nähe schneller gelöst.

Zugangskontrolle: Nur berechtigte Mitarbeiter erhalten Zugang zu bestimmten Bereichen des Gebäudes, zum Beispiel per Bluetooth-Sender im Smartphone. Dies erhöht die Sicherheit.

Warenverfolgung: Hersteller überwachen den Materialeingang im Lager, bestimmen den Ort von Kanban-Behältern auf dem Weg zur Maschine oder steuern die Warenentnahme aus dem Hochregallager.

 

Bis 2023 werden 1,7 Milliarden Mobilgeräte aktiv in Bluetooth Standortdienste eingebunden sein. Diese Omnipräsenz Bluetooth-fähiger Devices macht Ortungsdienste in großem Maßstab möglich, von Indoor-Navigation und Artikelsuche über Nahbereichsmarketing bis hin zur Zugangskontrolle.

Hier finden Sie weitere Informationen über die Potenziale von Standortdiensten mit Bluetooth für Besucher und Betreiber von öffentlichen Gebäuden.

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Über Bluetooth-Technologie
Mit fast 4 Milliarden ausgelieferten Produkten pro Jahr ist Bluetooth-Technologie der globale Standard für einfache und sichere drahtlose Verbindungen. Seit ihrer Gründung im Jahr 1998 hat die Bluetooth-Gemeinschaft die Möglichkeiten von Bluetooth weiter ausgebaut – für Innovationen, die Schaffung neuer Märkte und die Neudefinition der weltweiten Kommunikation. Heute ist Bluetooth die drahtlose Technologie der Wahl für Entwickler in vielen Lösungsbereichen, einschließlich Audio-Streaming, Datenübertragung, Standortservices und großen Gerätenetzen. Weitere Informationen finden Sie unter: www.bluetooth.com.

Über die Bluetooth SIG
Die 1998 gegründete Bluetooth SIG ist der Non-Profit-Fachverband, der die Bluetooth-Technologie betreut. Zur Unterstützung von mehr als 34.000 Mitgliedsunternehmen erleichtert die Bluetooth SIG die Zusammenarbeit ihrer Mitglieder bei der Erstellung neuer und verbesserter Spezifikationen, die die Technologie erweitern, die globale Interoperabilität über ein erstklassiges Produktqualifizierungsprogramm vorantreiben und die Marke stärken. Dies geschieht, indem sie das Bewusstsein, das Verständnis und die Akzeptanz der Bluetooth-Technologie fördern. Weitere Informationen finden Sie unter:www.bluetooth.com.

 

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