Wie das Internet of Things funktioniert: Protokolle und Technologien des IoT

Wenn man von Internet der Dinge oder Internet of Things  redet, bezieht man sich auf eine Gruppe von Technologien, die miteinander verbunden ist, obwohl sie verschieden und mehr und weniger komplex sind.

Wie das Internet of Things funktioniert: Protokolle und Technologien des IoT

 

Um vollständig zu verstehen, was man meint, wenn man über Internet der Dinge redet und vor allem zu wissen, welche zukünftigen Perspektiven und Anwendungsbereiche es geben wird, muss man zuerst die aktuell verfügbaren Technologien und deren Funktionalitäten und Fähigkeiten analysieren.

Dann sollte man auch verstehen, welche die Standard -Kommunikationsprotokolle sind, die als Basis der Welt des IoT gelten, und wie sie funktionieren.

 

Die Protokolle  des Internets der Dinge

 

Bevor wir die Details analysieren, muss man wissen, dass es acht Cluster  gibt.

1.  Passive RFID

Der erste, der analysiert werden muss, ist der passive RFId ist das Akronym von Radio Frequency Identification und ist eine der einfachsten Technologien, mit der die Gegenstände sich verbinden können. Diese Technologie versammelt jede Standard-automatische Identifikation durch die Radio Frequenz.

Der RFId kann man angewendet werden, um den supply chain zu verwalten. Zurzeit bleibt diese Lösung für die Benutzung von einem einzigen Subjekt  begrenzt, aber man ist dabei, viele Forschungen durchzuführen.

Eine solche Technologie wird seit einiger Zeit auch in den Produktionszweigen, die von einem einzigen Subjekt verwaltet werden. Denken wir mal zum Beispiel an den Bekleidungsbereich.

Auf jeden Fall fängt man an, diese Technologie auch in den Smart Cities zu benutzen, vor allem für die Abwicklung der Müllcontainer oder bei Parkplätzen.

 

2. Aktiven RFId

Anders ist es bei dem aktiven RFId. Er benötigt eine Batterie, dank der man die Kommunikationen deutlich verbessern kann und so eine autonome Funktionsweise schaffen zu können, ohne einen Leser zu gebrauchen.

Zurzeit hat der RFId nur einfache Funktionalitäten, die z.B. die Identifikationsnummer der Gegenstände weitergeben kann. Es gibt aber fortgeschrittene Protokolle, die sich auf ein anderes Cluster beziehen.

Um die RFId Technologie konkreter zu verstehen, muss man wissen, dass diese z.B. für die Lokalisierungen innerhalb der Gebäude angewendet wird.

 

3. Personal communication

Eine andere Technologie, die viel benutzt wird, ist die Personal communication. In diesem Fall haben wir es mit einer Standard- Kommunikation zu tun, die mit Kurzstreckennetzen funktioniert, die für alle “Consumer” Apps gedacht ist. Diese Apps sind durch eine Serie von sehr engen Kommunikationsbanden charakterisiert; ein Beispiel dafür ist Bluetooth.

Die Personal communication wird auch oft in der sogenannten eHealt Es gibt schon viele Smartphones und Tablets, die schon über diese Technologie verfügen und die benutzt werden, um Informationen zu sammeln, zu sehen und zu bearbeiten.

Außerdem ist die Verbreitung dieser Technologie auch durch Profile möglich, die Anwendungsprogramme sind. Das finden wir in verschiedenen Bereichen, wie in den touristischen Diensten, in dem Unterhaltungsbereich oder in der Sportwelt.

 

4. Wireless bus

Unter den Technologien, die man analysieren soll, um das IoT zu verstehen, findet man den Wireless bus. Dieser Standard ist eine gute kabellose Alternative zu den traditionellen gekabelten Lösungen, die man in verschiedenen Bereichen findet.

Alle Technologien, die zu diesem Cluster gehören, sind nicht technisch schwierig, da sie nichts anders tun, als die traditionellen Prinzipien des Feldbus zu verdoppeln. Dank dieser besonderen Technologie kann man den Energieverbrauch rationalisieren und gleichzeitig gute Leistungen in der Lesedistanz bekommen.

So möchte man die Anzahl der Konzentratoren  vermindern. Dank ihrer Merkmale wird diese Technologie in dem sogenannten smart metering  ohne Elektrizität benutzt, dessen Hauptelement das Gas ist, und bald wird es auch das Wasser sein.

 

5.  kabellosen Zugriff zu Langstreckennetzen

Was das Wi-Fi betrifft, ist es ein Protokoll, das den kabellosen Zugriff zu Langstreckennetzen Diese Technologie wurde für die Übertragung zahlreicher Daten gedacht und hat einen höheren energetischen Verbrauch. Deswegen gibt es für den IoT Bereich viele Begrenzungen.

Die Technologie wird vor allem für die Lokalisierungen in den Gebäuden, für die Logistik, die Sicherheit und die Kontrolle der Produktion benutzt. Aber ihre Anwendungen können viel mehr sein: von der Heimautomatik bis zur Überwachung und der Kontrolle unserer täglichen Handlungen.

 

6. Mesh Netze

Unter den Technologien des IoT gibt es auch die sogenannten mesh Netze, auch Low-power genannt. Diese Netze bestehen aus einer Serien von Knoten mit schwacher Leistung, die sich selbst konfigurieren und die die dynamischen Leitweglenkungen der Daten tragen können und gleichzeitig wenig Energie verbrauchen.

Zurzeit werden diese aufmerksam von Technikern beobachtet, da es scheint, dass man sie in vielen Bereichen anwenden kann, wie in den Krankenhäusern oder in der Umwelt oder  für die öffentliche Verwaltung.

 

7. Zellulare Netzwerke

Bei diesem Thema kann es nicht vermieden werden, über zellulare Netzwerke zu reden. Wenn man sich auf solche Netzwerke bezieht, redet man von Kommunikationstechnologien, die z.B. im Verkehrsbereich angewendet werden können, oder in allen anderen Applikationen, die eine Kommunikation zwischen verschiedenen Punkten benötigen.

Die zellularen Netzwerke können Kontrollzentren und Konzentratoren verbinden und sie werden wahrscheinlich in der nächsten Zeit andere Anwendungsbereiche finden

 

8.  Power line communication

Die Power line communication wird benutzt, um Daten durch die Modulation der elektrischen Signale zu übertragen, die für die Anspeisung  benutzt werden. Diese Protokolle wurden sowohl für die privaten als auch für die Netze mit Mittel- oder Hochspannung entwickelt.

Das berühmteste Netz von verbundenen Gegenständen in Italien basiert auch auf der Power line communication und man schätzt, dass mehr als 34 Millionen von smart Metern elektrisch gespeist werden. In der letzten Zeit hat dieses Protokoll seinen Platz auch in dem Bereich der öffentlichen Beleuchtung gefunden.

 

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