Technik

Machine-to-Machine-Kommunikation

Bei M2M-Anwendungen kommunizieren nicht Menschen, sondern Maschinen miteinander. Anbieter und Netzbetreiber erwarten einen Milliardenmarkt. connect stellt ihn vor.

  1. Machine-to-Machine-Kommunikation
  2. "2020 rund 50 Milliarden Geräte"
M2M-Modul

© Option

M2M-Modul

Zunehmend dienen Internet, Mobilfunk und Co dazu, dass Maschinen direkt untereinander Daten austauschen. Netzbetreiber bezeichnen solche Anwendungen mit dem Kürzel M2M - Machine to Machine Communications.

Auch vom "Internet der Dinge" ist in diesem Zusammenhang öfter die Rede. Und wenn man Brancheninsidern und Analysten glauben darf, werden schon bald mehr Objekte und Maschinen miteinander Daten austauschen als Menschen. Der deutsche Branchenverband M2M Alliance erwartet, dass bis zum Jahr 2020 rund 50 Milliarden Maschinen und Geräte vernetzt sein werden. Das wären dann fünf bis sieben Geräte pro menschlichem Erdenbewohner.

Vielfältige Einsatzbeispiele

Die Einsatzgebiete für M2M-Kommunikation sind so vielfältig wie ihre Konstrukteure und Anwender. Eine bunte Auswahl an Beispielen stellen wir im Folgenden vor.

Da gibt es Hightech-Lebendfallen für Mäuse, die den Aufsteller per Funk darüber informieren, wenn ein Nager in die Falle gegangen ist. Die nötige Energie für die Signalübertragung über den eigentlich für Heimvernetzung entwickelten Funkstandard EnOcean erzeugt die Maus selbst, wenn sie sich in der Falle bewegt.

Oder mobilfunkgestützte Überwachungssysteme für Kühe, die von Parametern wie Bewegungsmustern und Körpertemperatur ableiten, wann das Nutztier empfangsbereit ist oder ein Kalb bekommt, und daraufhin den Landwirt per SMS informieren.

Aber auch eine Vielzahl von Logistikaufgaben, von der GPS-gestützten Echtzeitverfolgung von Paketen oder Containern bis hin zu Flottenmanagementlösungen, welche die Fahrtroute von Kurierdienstfahrern ständig in Echtzeit anpassen und optimieren. Wer schon mal eine Paketabholung bei DHL oder UPS beauftragt hat, und den Fahrer binnen kürzester Zeit vor seiner Tür begrüßen durfte, konnte solche Errungenschaften live erleben. Auch zur Ortung und Wiederbeschaffung gestohlener Güter oder Fahrzeuge ist GPSTracking per M2M sehr hilfreich.

In der folgenden Galerie zeigen wir Ihnen ein paar Anwendungs-Beispiele.

Bildergalerie

Biotec Mausefalle
Galerie
Hintergrund

Digitale MausefalleIn der Lebensmittelindustrie und anderen Umgebungen mit hohen Hygieneanforderungen dürfen Schädlinge wie Mäuse nur lebend…

Meist wirkt M2M im Verborgenen

In der Mehrzahl der Fälle agiert M2M allerdings unauffällig im Hintergrund. Wer würde etwa in der Filiale einer Bäckereikette erwarten, dass der dort aufgestellte Touchscreen-gesteuerte Kaffeeautomat seine Displayinhalte stundengenau per Mobilfunk aktualisiert?

"Am Morgen bewirbt die Zentrale der Kette dann zum Beispiel das Frühstücksgedeck aus Milchkaffee und Croissant, am Nachmittag spielt sie auf die Displays in allen Filialen das Sonderangebot für Kaffee und Kuchen", erklärt Oliver Schneider, Mitglied der Geschäftsbereichsleitung Kaffeemaschinen bei WMF, das Prinzip.

Die Verbindung des fernkonfigurierbaren Gastronomie-Kaffeevollautomaten mit der Servicezentrale erfolgt über ein spezielles M2M-Mobilfunkmodul. In anderen Anwendungsszenarien ordert der Automat selbstständig Kaffeebohnen nach, wenn sich sein Vorratsbehälter leert, oder informiert den Techniker, wenn eine Wartung erforderlich wird.

Nutzungs- und verschleißabhängige Wartung ist ohnehin ein weiteres großes Einsatzgebiet für M2M-Lösungen. So erfasst ein von der Crailsheimer Telegärtner Elektronik GmbH entwickeltes Modul zum Beispiel die Betriebsstunden von Aufzügen und empfängt dabei auch Status- und Fehlermeldungen der einzelnen Komponenten. Auf Basis dieser Werte informiert das System dann den Betreiber, wann eine Wartung fällig ist - ähnlich wie bei einem modernen Auto mit variablen Inspektionszeiträumen hängt der konkrete Zeitpunkt von Betriebsdauer und Verschleiß ab.

Von solchen Lösungen können nicht nur Unternehmen profitieren, sondern auch Privatleute. Die Augsburger Firma Meteocontrol bietet etwa eine M2M-Option an, die privat betriebene Solaranlagen überwacht. Weichen die gemessenen Daten zu stark von den Sollwerten ab, kann sich der Hausbesitzer zeitnah um eine Reparatur oder Wartung kümmern. Unterm Strich soll diese Lösung die Effizienz einer Photovoltaik-Anlage über ihre Lebensdauer um bis zu fünf Prozent steigern.

Verkaufsautomaten aller Art melden per M2M-Kommunika tion, wenn sie wieder aufgefüllt oder ihre Münzsammler geleert werden müssen. Die zuständigen Servicekräfte können ihre Routenplanung dann wiederum nach dem aktuellen Nachfüll- und Leerungsbedarf optimiert planen und müssen Automaten, bei denen alles in Ordnung ist, gar nicht erst anfahren.

Von der Textilfirma Seidensticker an Flughäfen, Bahnhöfen und ähnlich geschäftigen Orten aufgestellte Hemden-Verkaufsautomaten melden per M2M, wenn die Hemden in einer bestimmten Größe und Farbe zur Neige gehen. Diese Statusmeldungen erreichen dann nicht nur den fürs Nachfüllen der Ware und Leeren des Geldbehälters zuständigen Dienstleister, sondern fließen zusätzlich direkt in die Steuerung der Textilproduktion ein. Unmittelbare Rückkopplung vom Verkauf in die Produktion - der wahr gewordene Traum aller Betriebswirte und Unternehmer.

Hemden-Automat

© Seidensticker

Ein Hemden-Automat von Seidensticker.

M2M auf vier Rädern

Zu den größten Anwendern von M2M-Lösungen zählt die Autoindustrie. Schon längst nutzen Navigationsanbieter die Kommunikation zwischen dem Fahrzeug beziehungsweise dessen Navigationssystem und ihren Datenzentralen zur Gewinnung von Echtzeit-Verkehrsinformationen: Die Navisysteme sind dann nicht nur Empfänger dieser Informationen, sondern dienen wiederum auch selbst als Stau- beziehungsweise Verkehrsdichtesensoren.

Doch das ist erst der Anfang: Die Europäische Union schreibt ihren Mitgliedsstaaten per EU-Gesetz vor, dass alle ab 2015 auf den Markt kommenden Neuwagen über ein "E-Call"-System verfügen müssen. Dann sollen bei Autounfällen alle wichtigen Informationen der im Fahrzeug installierten Sensoren von GPS bis Airbag direkt an die Notrufleitzentrale übermittelt werden. Somit weiß der Rettungsdienst sofort, wo sich der Unfall mit welcher Geschwindigkeit in welcher Fahrtrichtung ereignet hat und wo das Fahrzeug in welcher Intensität beschädigt wurde. Wie viele Passagiere gibt es, wie viele Airbags haben ausgelöst?

Parallel zur vollautomatischen Information kann die Notrufzentrale ein Telefongespräch ins Fahrzeug aufbauen und versuchen, Kontakt zu den Insassen aufzunehmen. Allerdings zeigen diese Beispiele auch, wo mögliche Probleme und Gefahren lauern. So hat etwa die Versicherungswirtschaft ein immenses Interesse an den Daten über Fahrzeugnutzung und -verschleiß. Sie möchte anhand des Fahrverhaltens (Beschleunigen, Bremsen, gemessene Geschwindigkeit innerorts und auf Landstraßen sowie Autobahnen) und der Kilometerleistung je nach Nutzungsintensität und Risikohöhe individuelle Tarife anbieten.

Gerade Fahrer, die in dieser Hinsicht nicht unbedingt profitieren würden, dürften von solchen Ideen wenig begeistert sein. Bislang schreibt der Gesetzgeber vor, dass Individualtarife nur optional angeboten werden dürfen und individuelle Datenerhebung das Einverständnis des Kunden voraussetzt.

image.jpg

© Archiv

Autos können ihre eigenen Sensordaten anderen Verkehrsteilnehmern zur Verfügung stellen.

Datenschutz als Chance

Aus solchen und ähnlichen Gründen sehen Datenschützer das Thema M2M mit gemischten Gefühlen. Denn der Schutz privater und sensibler Daten und das Risiko eines Missbrauchs ist eine der dringendsten Fragen rund um die beschriebenen Entwicklungen.

Dazu befragt sagt Eric Schneider, erster Vorsitzender des deutschen Branchenverbands M2M Alliance: "Der Datenschutz ist im entsprechenden Datenschutzgesetz geregelt, darüber hinaus kommt oftmals zusätzlich das Telekommunikationsgesetz (TKG) zur Anwendung." Zu den gesetzlichen Vorgaben zählt zum Beispiel die Pflicht zur Anonymisierung der Daten, um eine Verbindung zwischen den Nutzern/ Verursachern von M2M-Messwerten und ihren persönlichen Daten und Identitäten zu verhindern.

Das komplette Interview mit Eric Schneider

In anderen Ländern werden das deutsche Bedürfnis nach Datenschutz und die daraus resultierende Gesetzgebung allerdings auch schon mal mit Verwunderung bis Amüsement zur Kenntnis genommen. Dazu meint M2M-Branchenvertreter Eric Schneider: "Gerade den deutschen Datenschutz sehe ich aber auch als Chance. Schließlich benötigt man bei vielen M2M-Anwendungen einen Trusted Partner. Wer sich hier richtig aufstellt und mit den richtigen Partnern zusammenarbeitet, für den bieten sich beste Geschäftsaussichten." Klar ist aber auch, dass ein Boom im "Internet der Dinge" Datenschützer und Gesetzgeber noch für lange Zeit beschäftigen wird.

M2M kann Leben retten

Dabei sollten Skeptiker andererseits auch bedenken, dass M2M-Anwendungen nicht nur den wirtschaftlichen Interessen von Unternehmen dienen, sondern auch dem Komfort- und Sicherheitsgewinn ihrer Nutzer.

Wohl in keinem Anwendungsbereich wird dies so deutlich wie im Sektor Medizin: Chronisch kranke Patienten können medizinisch besser betreut werden, wenn etwa Langzeit-EKGs oder andere wichtige Informationen automatisch ermittelt und an den Arzt übermittelt werden.

Ähnliches gilt für vernetzte Blutzucker-Messgeräte, mit denen Diabetiker ihre Werte regelmäßig erfassen und in einem digitalen Patiententagebuch speichern können. Haus- oder Fachärzte können mit solchen Lösungen Unregelmäßigkeiten direkt erkennen - ohne dass der Patient eine Praxis oder ein Krankenhaus aufsuchen muss. Neben der Lebensqualität steigt so im besten Fall auch die Lebenserwartung.

Ein weiteres wichtiges Anwendungsgebiet in diesem Bereich sind Notrufsysteme für Senioren oder Patienten. So gibt es mittlerweile eine Vielzahl von Seniorenhandys mit eingebauter Notruftaste - etwa von Anbietern wie Auro, Doro oder Emporia. Die Spitzenmodelle verfügen über einen integrierten GPS-Empfänger und können bei einer Notrufauslösung die aktuelle GPS-Position von Gerät und Besitzer gleich mit an den entsprechenden Serviceanbieter übertragen.

Der wird übrigens immer zuerst versuchen, per Sprachverbindung die Natur des Notfalls zu klären, bevor er gegebenenfalls den Rettungsdienst alarmiert. Ein besonders elegantes Beispiel für ein unauffälliges M2M-gestütztes Personennotruf-System präsentierten vor Kurzem der Schweizer Uhrenhersteller Limmex, das Rote Kreuz und die Deutsche Telekom: Die von ihnen angebotenen GPS-Notrufuhren sind in einer Vielzahl unterschiedlicher Designs erhältlich, denen man das enthaltene GSM-Modul und die Notruf-Funktion nicht ansieht - auch wenn die Uhren aufgrund der eingebauten Technik zu den etwas größeren Vertretern ihrer Art zählen.

In wenigen Jahren sollen solche Modelle auch noch Puls- und Blutdruckmesser sowie weitere medizinische Sensoren enthalten - die Verbindung von M2M und E-Health verspricht kräftiges Wachstum.

Geschäftsmodelle rund um M2M

Wie in boomenden Märkten üblich, gibt es natürlich eine Vielzahl von Playern, die ein Stück des Kuchens abhaben wollen. In einer Schlüsselposition befinden sich dabei auf jeden Fall Netzbetreiber und Telekommunikationsanbieter: Ob die M2M-Kommunikation übers Festnetz oder per Mobilfunk erfolgt - ohne deren Betreiber geht so gut wie gar nichts.

Dabei hat in vielen Fällen der Mobilfunk die Nase vorn: Gerade Anwendungen im Logistik- und Verkehrsbereich erfordern mobile, autonome Lösungen. Aber auch Verkaufsautomaten, Notrufsysteme und andere Beispiele profitieren davon, wenn sie keinen Festnetzzugang und möglicherweise nicht einmal einen Stromanschluss benötigen.

So zählen die Deutsche Telekom, Vodafone und O2 nicht nur auf dem deutschen Markt zu den größten M2M-Anbietern. Und sie freuen sich nicht zuletzt über die Aussicht, zu jedem M2M-Mobilfunkmodul auch eine SIM-Karte mit entsprechendem Datentarif verkaufen zu können - auch wenn die M2M-Kommunikation dank geringer Datenraten und -mengen ihre Anwender längst nicht so teuer kommt wie etwa einen privaten Smartphone-User.

Darüber hinaus ergeben sich aus den vorgestellten Anwendungen weitere neue Geschäftsmodelle. So bietet der M2M-Markt den Telekommunikationsanbietern neue Chancen, in den für sie hochinteressanten Mobile-Payment-Markt zu expandieren. Viele M2M-Anwendungen - beispielsweise das Bezahlen nach dem Auftanken eines Elektroautos an einer Stromzapfsäule - setzen ja auch Finanztransaktionen zwischen Nutzer und Anbieter voraus.

Von dort ist es nur noch ein kleiner Schritt bis hin zur Nutzung des Smartphones als Bargeld- oder Kreditkartenersatz. Aus solchen Szenarien entstehen dann möglicherweise weitere Geschäftsfelder oder gemeinsam mit den Businesskunden der Netzbetreiber realisierte Serviceangebote. So können sich Besucher von Freizeitparks, Zoos oder Museen dank Echtzeitvernetzung beispielsweise schon beim Ticketkauf über die aktuelle oder zum Zeitpunkt des geplanten Besuches erwartete Auslastung informieren.

Bei zu großem Andrang kann sich der Interessent noch vor seinem Besuch für eine andere Uhrzeit oder einen anderen Tag entscheiden. Und auch die Unternehmen profitieren von derartigen Lösungen, da sie die Besucherströme besser kontrollieren und steuern können.

In der Mehrzahl der Fälle machen die Telekommunikationsanbieter das lukrative M2M-Geschäft aber nicht allein: Fast immer sind branchenspezifische Partner mit an Bord, die das notwendige Know-how beisteuern und die Kontakte zu den jeweiligen Endanwendern im Business-to- Business-Markt einbringen.

Chancen und Risiken

Wie diese Beispiele zeigen, verspricht die M2M-Technik jede Menge Nutzen, Komfort- und Sicherheitsgewinn für Unternehmen wie auch Endkunden. Auf der anderen Seite stehen die geschilderten Bedenken im Hinblick auf Datenschutz und Privatsphäre.

Es bleibt zu hoffen, dass Gesetzgeber, Telekommunikations- und Lösungsanbieter sowie die anwendenden Unternehmen einen angemessenen Ausgleich für die offenen Fragen finden. Denn die direkte Kommunikation von Maschinen bietet so viel Potenzial, das es eigentlich gar keine Alternative zu einer verantwortungsvollen und erfolgreichen Bedienung dieses Marktes durch alle Beteiligten gibt.

Interview mit Eric Schneider, Erster Vorsitzender der M2M Alliance

Mehr lesen

Wer ist die Nummer eins? -

Mehr zum Thema

Mobilfunk-Hotlines im Test
Ratgeber

Vor dem Vertragsabschluss sind alle nett, doch wie gut ist der Service, wenn Sie als Mobilfunk-Kunde ein Problem haben? Wir haben's getestet.
4G-Antenne
Hintergrund

Der Ausbau von LTE geht in Großstädten und dünn besiedelten Gebieten mehr als zügig voran und wird Engpässen in der Datenversorgung auf breiter…
Mobilfunk Deutsche Bahn
Mobilfunk in der Bahn

Schnelle ICE und IC verbinden Großstädte, doch dabei entfernen sie sich von der stabilen Mobilfunkversorgung, wie unsere Messungen zeigen.
Handyshop Test 2015
Telekom, Vodafone & Co.

Die Handyshops der Mobilfunk-Anbieter im Test: Wir vergleichen Service und Beratung von Telekom, Vodafone, O2 & Co.
Inanspruchnahme Kundenservice Internet-Anbieter
Connect Studie

Wer wachsen will, braucht glückliche Kundschaft, das gilt für die TK-Branche insbesondere. connect hat eine große Studie zur Zufriedenheit der…
Alle Testberichte
Acer Switch Alpha 12
Detachable
75,4%
Das Acer Switch Alpha 12 ist das erste lüfterlose 2-in-1-Gerät mit Core-i-Prozessor. Im Test hinterlässt es einen…
Huawei P9 Plus
5,5-Zoll-Smartphone
88,0%
Huawei optimiert das P9 und heraus kommt ein echter Überflieger: Wir haben das Huawei P9 Plus getestet.
Samsung Galaxy A3 rosa
Testberichte
Alle Tests von Smartphones, Handys, Tablets, Navis, Notebooks und Ultrabooks, DECT-Telefonen und DSL-Routern in der Übersicht.