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IoT

Machine to Machine (M2M): Gerätevernetzung und Maschinenkommunikation einfach erklärt

Portrait von Dr. Lorenz SteinkeLorenz Steinke
01.08.2024
16 Min.

    Mehr als 62 Millionen Maschine-zu-Maschine-Anschlüsse via SIM-Karten gab es laut Statista im Jahr 2023 in Deutschland. Hinzu kommen Unmengen an Maschinen, die auf anderen Wegen Daten austauschen. Diese Geräte kommunizieren untereinander, um Menschen von Standardaufgaben zu entlasten, Transportketten zu beschleunigen oder Verkehrsstaus zu vermeiden. Welchen Handlungsbedarf gibt es jetzt im M2M-Umfeld?

    Die sogenannte Machine-to-Machine-Kommunikation (M2M) steigert Effektivität und Effizienz in der Smart Factory, der Logistik und der Gebäudeautomation. Aber auch Medizin und Landwirtschaft setzen auf diese Technologie. Dabei ist die Branche bezogen auf den Mobilfunk insgesamt aktuell Wachstumstreiber: Für 2024 wird bereits mit 80-90 Millionen SIM-Karten im M2M-Umfeld gerechnet – ein Plus von 30 Prozent oder mehr (Quelle: Dialog Consult/VATM).

    Was konkret hinter dem Begriff steckt, welche Vorteile und Besonderheiten Maschinenkommunikation bietet und wie Sie Mobilfunk auch in bestehende Anwendungen sinnvoll integrieren können, erfahren Sie hier.

    Inhaltsverzeichnis

    Was bedeutet M2M?Wie funktionieren M2M-Systeme?M2M-Anwendungen und BeispieleWas ist eine M2M-SIM-Karte?

    Was bedeutet M2M?

    Machine to Machine, kurz M2M, beschreibt den überwiegend automatisierten Informationsaustausch zwischen Maschinen. Die Kommunikation kann sowohl kabelgebunden als auch drahtlos sein. Ein Mensch ist an der Kommunikation in der Regel nicht beteiligt, obwohl ein begrenztes menschliches Eingreifen der Einstufung als M2M-Kommunikation nicht entgegensteht. Ziel der Machine-to-Machine-Kommunikation ist es,
    • Informationen zwischen Maschinen jeglicher Art eindeutig, effizient und schnell auszutauschen
    • Prozesse zu automatisieren, indem mehrere Maschinen zu einem interagierenden Gesamtsystem zusammengefasst werden
    • Synergien dort zu nutzen, wo Geräte beispielsweise auf die Sensordaten anderer Maschinen zugreifen
    • Menschen von monotonen Aufgaben zu entlasten.
    Für die Kommunikation kommen unterschiedliche Netze und Protokolle zum Einsatz. Üblich sind je nach Entfernung der Maschinen zueinander WLAN, LAN, WAN, Bluetooth, NFC, RFID, Satellitenfunk oder Mobilfunknetze. Speziell für die Maschinenkommunikation in der Hausautomation sind auch ZigBee und DECT-ULE/HAN-FUN weitverbreitet. Vorherrschendes Transportprotokoll ist das Internetprotokoll mit seinen Standards IPv4 und IPv6.
    Machine-to-Machine-Kommunikation gibt es zum einen als direkte Kommunikation zwischen zwei Maschinen innerhalb eines Netzwerkes. Zum anderen gibt es die indirekte Variante, bei der Maschine A ihrer Leitzentrale ein Datentelegramm sendet. Diese gibt es wiederum an Maschine B weiter, die den Befehl schließlich ausführt.
    Ein typischer Anwendungsfall ist eine Produktionsanlage, die ein leeres Magazin an die Leitzentrale meldet. Diese sucht dann das passende autonome Servicefahrzeug, das sie zu der Maschine mit dem leeren Vorratsbehälter sendet, um das Magazin aufzufüllen.
    Der Unterschied zum Internet of Things (IoT) besteht darin, dass per Machine-to-Machine-Kommunikation die Maschinen und Geräte innerhalb eines Unternehmens verbunden werden. Das IoT kann zusätzlich auch Verbindungen zu den Objekten von Kund:innen und Lieferanten schaffen. Natürlich lassen sich auch beide Technologien verbinden.
    M2M-Lösungen können in allen Wirtschaftszweigen Arbeitsabläufe rationalisieren und die Produktivität steigern. In vielen Sektoren ist Machine-to-Machine-Kommunikation sogar Voraussetzung für jede weitere Automatisierung, beispielsweise bei autonomen Fahrzeugen. Diese senden Informationen über Staus, Baustellen, Verkehrsunfälle und lokale Wetterverhältnisse an die Navigationszentrale und zusätzlich an nachfolgende oder entgegenkommende Fahrzeuge.
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    Wie funktionieren M2M-Systeme?

    Das Topologiemodell der M2M-Kommunikation setzt sich zusammen aus Datenendpunkten, Datenintegrationspunkten und den Netzen, die diese Punkte miteinander verbinden.

    Datenendpunkt (Sender)

    Maschinen mit einer intelligenten Steuerung, die selbstständig Datenübertragungen anstoßen und so mit ihrer Zentrale oder anderen Maschinen kommunizieren, werden als Datenendpunkt (DEP) bezeichnet. Ein solcher Datenendpunkt kann ein autonomes Fahrzeug, die digitale Steuerung einer Fertigungsanlage oder ein Verkaufsautomat sein. Mehrere DEP können sich wiederum zu einem virtuellen DEP zusammenschließen, der als eine Entität mit anderen Maschinen kommuniziert.

    Datenintegrationspunkt (Empfänger)

    Als Datenintegrationspunkt (DIP) werden übergeordnete Leitrechner bezeichnet, die meist an zentraler Stelle im Rechenzentrum stehen. Üblicherweise hat ein M2M-Netzwerk nur einen einzigen DIP. Wird das Rechenzentrum eines Unternehmens als IaaS- oder PaaS-Cloud gehostet, kann der DIP auch virtuell sein oder im Rechenzentrum des Dienstleisters stehen.

    Kommunikationsnetze

    Verbindendes Element zwischen DEP und DIP ist das Kommunikationsnetz. Es wird auch als M2M-Communication-Network (MCN) bezeichnet. Ob die Kommunikation über mobile oder kabelgebundene Netze erfolgt, ist hierbei zweitrangig. Auch Mischformen sind möglich und üblich.
    In einem flexiblen und offenen MCN sind auch mehrere Kommunikationsebenen möglich. Jeder DEP und DIP kann Teil beliebig vieler Netze sein. Beispielsweise tauschen Maschinen in einem privaten Unternehmensnetz untereinander Befehle zum Auffüllen von Vorratsbehältern, zur Wartung oder zur Distribution gefertigter Waren aus.
    Auf einer darüberliegenden, öffentlichen Kommunikationsebene, die auch für Dritte erreichbar ist, können Kund:innen die Belieferung mit den im Unternehmen hergestellten Waren anstoßen. Die Kund:innen oder ihre Bestellsysteme kommunizieren direkt mit der Produktionsumgebung, können aber nicht auf die darunterliegende private Kommunikationsebene zugreifen und Fertigungsanlagen direkt Befehle geben.
    Ein Beispiel hierfür ist ein Onlinehändler oder Ersatzteillieferant aus der Automobilindustrie, dessen Lagerlogistik untereinander im privaten Netz kommuniziert. Gleichzeitig beauftragen Besteller:innen über das offene Netz beim Warendepot die Belieferung mit dort bevorrateten Waren.

    M2M-Anwendungen und Beispiele

    M2M im Internet of Things

    Das große Wachstum des Internet of Things treibt auch die zunehmende Verbreitung der M2M-Kommunikation voran. Maschinen müssen dabei nicht zwingend über das Internetprotokoll oder überhaupt über das Internet miteinander kommunizieren. Aber da bereits viele Geräte entsprechende Netzwerk- und Mobilfunktechnik an Bord haben, läuft ein großer Teil der Maschinenkommunikation heute im IoT. Ein Beispiel hierfür ist das Laden von Elektroautos mit Vodafone M2M und ubitricity. Auch dies funktioniert per M2M, indem die intelligenten Stromladekabel Mobilfunktechnik an Bord haben und hierüber Ladestände an ihre Zentrale übermitteln.
    Vergleich von Internet of Things und Machine-to-Machine-Kommunikation.
    Vergleich von Internet of Things und Machine-to-Machine-Kommunikation.
    Im Mobilfunknetz können Unternehmen die IoT-Infrastruktur zudem kostengünstig über entsprechende Management-Plattformen verwalten. Darüber werden beispielsweise genutzte SIM-Karten oder gebuchte Services für die Geräte verwaltet.

    M2M im Online-Marketing

    Auch im Online-Marketing setzen Unternehmen vermehrt M2M-Kommunikation ein. Beispielsweise werden beim Crawlen über Websites und Suchmaschinen vollautomatisiert Nutzungszeiten, Suchbegriffe und Suchverhalten erfasst und hierzu passende Angebote für die Nutzer:innen ausgespielt.
    Werbekunden haben so die Gewähr, dass ihre Kampagnen geringere Streuverluste haben und das passende Zielpublikum bedienen. Zugleich werten Maschinen aus, wie die vermarkteten Angebote gelesen und geklickt werden.
    Im Ergebnis können Werbetreibende so ihre Angebote stetig verbessern und zielgerichteter formulieren.
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    M2M im Tracking

    Logistik und Flottenmanagement bieten ein großes Potenzial für M2M-Lösungen. Die Überwachung und das Routing großer Fahrzeugflotten sind ideale Einsatzgebiete für die Kommunikation zwischen Maschinen. Hier einige Beispiele, was mit M2M möglich ist:
    • Fahrzeuge kommunizieren mit ihrer Leitzentrale und melden automatisiert Zustand, Position, Fahrtziel und Besonderheiten wie etwa unbekannte Baustellen, Staus oder Unfälle in ihrer Umgebung. Bei Ausfällen oder Verzögerungen vergibt die Zentrale Transportaufträge automatisch an andere Fahrzeuge.
    • Über sogenanntes Geofencing (Einschränkung auf einen bestimmten geografischen Raum) und kontinuierliches Fahrzeug-Tracking wird die gesamte Flotte gesteuert und überwacht. So kann die Zentrale etwa bei einem Diebstahl ein Fahrzeug aus der Ferne nachverfolgen und per Fernzugriff deaktivieren.
    • Sensoren überwachen rund um die Uhr alle Fahrzeuge und übermitteln Informationen an die Leitzentrale – zum Beispiel zu Motormanagement, Betriebsmittelvorrat, Reifendruck oder zur Laderaumtemperatur von Kühlfahrzeugen. Bei Problemen sucht das System die nächstmögliche Werkstatt oder schickt automatisiert einen Auftrag an einen Reparatur- oder Reifendienst. Dabei handeln Leitrechner und Reparaturdienst untereinander den besten Treffpunkt für die Schadensbehebung aus – beispielsweise einen Autobahnparkplatz entlang der geplanten Fahrtroute.

    M2M in der Medizin

    In einer alternden Gesellschaft kommt dem Gesundheitswesen wachsende Bedeutung zu. Zugleich verfügt die Medizin heute über viele Diagnosetechniken und -verfahren, bei denen große Datenmengen anfallen. Mittels M2M-Kommunikation können Röntgengeräte, Magnetresonanz-Tomographen, EKG-Geräte oder Analyseautomaten aus Laboren ihre Diagnose-Ergebnisse schnell und verwechslungssicher an eine digitale Patientenakte übermitteln. Ärzt:innen und Patient:innen greifen dann über entsprechende Apps auf diese Daten zu.
    Über Funkstandards wie Narrowband IoT und LTE-M werden Geräte für die Maschinenkommunikation besonders energiesparend verbunden. So können kleine, tragbare Devices, die nur über eine Batterie mit Strom versorgt werden, besonders lange mit anderen Maschinen kommunizieren.
    Ein mögliches Einsatzgebiet sind tragbare EKG-Geräte, wie sie heute in immer mehr Rettungswagen mitgeführt werden. Per M2M-Kommunikation senden die Geräte vom Einsatzort aus automatisiert Messwerte an die Notaufnahme des Krankenhauses. Parallel kann  sich die Notärztin oder der Notarzt weiter um die Patient:in kümmern.
    Auch in der Pflege schafft die M2M-Kommunikation neue Möglichkeiten. Eine etablierte Anwendung sind Hausnotrufsysteme, die bei einem medizinischen Notfall eine Alarmnachricht inklusive Ortsangabe an die Leitstelle absetzen, wenn die Patient:in dies selbst nicht kann.
    Ein ähnliches M2M-Kommunikationssystem ist heute bereits in jedem neu in der EU zugelassenen Kfz verbaut. Bei einem Unfall alarmiert es via Mobilfunk selbstständig die Rettungsdienste und übermittelt anhand der Belegungssensoren in den Sitzen auch die Zahl der an Bord befindlichen Personen. Außerdem überträgt es Positionsdaten und Fahrtrichtung sowie Fahrzeugsensordaten zur Schwere des Unfalls an die Notrufzentrale.

    M2M in der Landwirtschaft

    In der Landwirtschaft bestehen ein hoher Kostendruck und das Bestreben, mit Ressourcen und Maschinen sparsam zu wirtschaften. Das sogenannte Smart Farming gibt Betrieben neue Möglichkeiten zur Effizienzsteigerung an die Hand. Erntemaschinen kommunizieren per Funk mit Servern, auf denen Karten der landwirtschaftlichen Flächen abgelegt sind. Per GPS-Navigation fahren sie selbstständig ihre Routen ab.
    An landwirtschaftlichen Gerätschaften und Maschinen sind zunehmend Sensoren verbaut. Sie erlauben Voraussagen zur optimierten Bewässerung von Feldern oder für die Beurteilung der Erntebedingungen. In der Tierhaltung werden schon heute Halsbänder mit RFID-Chip verwendet. So lässt sich eindeutig feststellen, welches Tier an welcher Futterstelle wie viel Nahrung zu sich genommen hat. Dadurch können mögliche Krankheiten frühzeitig erkannt und behandelt werden.

    Was ist eine M2M-SIM-Karte?

    Für die Maschinenkommunikation gibt es spezielle SIM-Karten, die allein für den Datenverkehr über das Mobilfunknetz ausgelegt sind. Es gibt hierfür auch entsprechende Datentarife. M2M-SIM-Karten eignen sich nicht für den Einsatz in Mobiltelefonen, sondern nur für Maschinenkommunikation. Über entsprechende Management-Tools können Unternehmen größere Bestände von M2M-SIMs effizient verwalten.
    Eine Frau und ein Mann stehen auf einer Baustelle

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    Anforderungen an Machine-to-Machine-Technologie

    Das Europäische Institut für Telekommunikationsnormen (ETSI) und Fachverbände wie die M2M Alliance arbeiten an der Standardisierung der M2M-Kommunikation. Hierfür stellt das ETSI folgende Anforderungen:
    • Skalierbarkeit: Maschinennetzwerke sollen beliebig vergrößerbar sein.
    • Anonymität: Bei entsprechendem Bedarf muss die Identität von Geräten verborgen werden können.
    • Protokolle: M2M-Systeme sollen Fehler oder fehlgeschlagene Installationen erfassen und die Protokolle für eine bestimmte Zeit verwahren.
    • Die Prinzipien der Machine-to-Machine-Kommunikation, die der hier erklärten Funktionsweise entsprechen, sollen aufrechterhalten werden.
    • Übertragungsmodalitäten: Systeme sollen multiple Übertragungsmethoden unterstützen. Sie sollen bei Netzüberlastung automatisch auf andere wechseln (selbstständiges Routing).
    • Planbarkeit von Übertragungen: Systeme sollen Zeitpunkte für die Datenübertragung festlegen und den Datenverkehr bei Bedarf steuern oder verzögern.
    • Auswahl der Kommunikationswege: Kommunikationswege innerhalb des Machine-to-Machine-Systems sollten nach verschiedenen Kriterien optimierbar sein.

    Das brauchen Sie für den Einstieg in die M2M-Kommunikation

    Sie möchten selber eine Testumgebung für M2M-Kommunikation in Ihrem Unternehmen schaffen, um mit der Technologie Erfahrungen zu sammeln? So gelingt Ihnen der M2M-Einstieg:
    • Netzplanung: Welche Geräte sollen auf welchen Kommunikationswegen (Mobilfunk, Ethernet, WLAN) mit welchen anderen Geräten kommunizieren?
    • Administration: Wie soll die M2M-Kommunikation verwaltet werden? Über welche Oberfläche wird das System überwacht? Wie werden beispielsweise neue Geräte hinzugefügt?
    • Protokollplanung: Welche Daten sollen in welcher Form ausgetauscht werden? Welche Protokolle kommen hierbei zum Einsatz?
    • Prüfen der Hardware: Welche Endgeräte können Sie per M2M verknüpfen? Für welche Endgeräte benötigen Sie zusätzliche Hardware? Gibt es hier bereits Lösungen vom jeweiligen Geräte-Hersteller oder von Drittanbietern?
    • Konnektivität: Welche Datentarife werden für die Verbindung per Mobilfunk genutzt? Für welche Maschinen werden entsprechende M2M-SIM-Karten benötigt?
    Für kleine und mittelständische Unternehmen gibt es bereits vorkonfektionierte Geräte-Lösungen für den M2M-Einsatz, darunter Router und Gateways für die Verbindung Ihrer Maschinen. Speziell für Produktionsumgebungen wird auch Hardware angeboten, die Industriestandards bei Ausfallsicherheit, Redundanz, Abschirmung und Sicherheit erfüllt und nach IP67 oder IP68 gegen Staub und Feuchtigkeit geschützt ist. Ihr Mobilfunkanbieter kann Ihnen entsprechende Produkte nennen.

    Vorteile von M2M-Kommunikation

    Wo Maschinen direkt miteinander kommunizieren, können sie im IoT Daten schnell, exakt und fehlerfrei weitergeben.
    Zugleich werden komplexe Abfolgen und Interaktionen auch in großen Systemen in Echtzeit möglich. Diese war bisher dort nicht möglich, wo durch Maschinen erfasste Daten erst manuell ausgewertet werden mussten, um dann von Anwender:innen in Handlungsanweisungen übersetzt zu werden.
    M2M-Kommunikation zeichnet sich durch einen niedrigen Energieverbrauch aus, der die Effizienz der Systeme beim Datenaustausch erhöht.
    Das exponentielle Wachstum von Datenbeständen, die Entwicklung hin zur Industrie 4.0 oder entsprechend zur Landwirtschaft 4.0 bzw. Medizin 4.0 treiben die Entwicklung der M2M-Kommunikation weiter voran.
    M2M spart nicht nur Zeit, sondern auch Kosten und Ressourcen, indem Vorgaben und Aufträge schneller, schonender und exakter umgesetzt werden. In der Medizin können mehr Patientendaten effizient zusammengeführt und so bessere Diagnosen erstellt und Therapien geplant werden. In der Pflege sorgt M2M für mehr Lebensqualität, weil Menschen trotz körperlicher Einschränkungen dank Hausnotruf länger selbstbestimmt zu Hause leben können.
    Das Bild zeigt einen Mann mit einem Notebook

    IoT-Plattform und Device Management

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    Herausforderungen der M2M-Kommunikation

    Die automatisierte Übertragung von Daten zwischen Maschinen befindet sich in ständiger Entwicklung. Intelligente Maschinen sind in der Lage, nicht nur Informationen untereinander auszutauschen, sondern auch Aktionen zu steuern, zu koordinieren und auszuführen, ohne menschliches Zutun. Das vereinfacht zahlreiche Prozesse, bringt aber natürlich auch Herausforderungen mit sich. Hier die wichtigsten im Überblick:
    • Skalierbarkeit: M2M-Kommunikation erfordert eine Infrastruktur, die in der Lage ist, mit einer wachsenden Anzahl von Geräten und Datenmengen umzugehen. Die Infrastruktur muss schnell und einfach erweitertbar sein, um eine wachsende Nachfrage zu bewältigen.
    • Interoperabilität: Für die M2M-Kommunikation wird eine Vielzahl unterschiedlicher Protokolle verwendet und nicht alle sind miteinander kompatibel. Es sollte darauf geachtet werden, dass die verschiedenen Geräte und Netzwerke nahtlos miteinander kommunizieren können. Angesichts der hohen Anzahl von Geräten und Netzwerken, die heute miteinander kommunizieren müssen und der großen Zahl von Geräteherstellern kann das korrekte Zusammenspiel eine Herausforderung darstellen.
    • Datenverwaltung: M2M-Kommunikation generiert große Mengen an Daten, die effektiv gespeichert, analysiert und verwaltet werden müssen. Oft ist eine Verarbeitung der Daten in Echtzeit nötig, um zu schnellen Entscheidungen zu kommen. Dabei müssen die Daten stets sicher und zugänglich sein.
    • Zuverlässigkeit: M2M-Kommunikationssysteme müssen äußerst zuverlässig arbeiten, da sie in kritischen Anwendungen wie im Transport oder in der Medizin zum Einsatz kommen. Ausfälle könnten schwerwiegende Folgen haben und müssen daher vermieden werden.
    • Sicherheit: Die M2M-Kommunikation birgt Sicherheitsrisiken, da sie potenztiell vertrauliche Informationen überträgt. Schutz bieten geeignete Sicherheitsmaßnahmen wie Verschlüsselung und Authentifizierung.
    • Compliance: Unternehmen müssen sicherstellen, dass sie die gesetzlichen Vorschriften im Zusammenhang mit der M2M-Kommunikation einhalten, auch wenn sein Unternehmen Standorte in verschiedenen Ländern hat.
    • Vertragsmanagement: Bei der Einführung von M2M-Kommunikation sollte ein Unternehmen Verträge mit anderen Parteien, die möglicherweise an der M2M-Kommunikation beteiligt sind, genau prüfen und gestalten, um sicherzustellen, dass die M2M-Kommunikation reibungslos funktioniert.
    • Personalressourcen: Die Integration und Verwaltung von M2M-Kommunikationssystemen erfordert qualifiziertes Personal, welches über entsprechendes Fachwissen verfügt. Unterstützung bieten sonst auch externe Expert:innen.
    • Zeitplan: Die Integration von M2M-Kommunikatkionssystemen kann eine komplexe Aufgabe sein. Untenrehmen müssen sicherstellen, dass sie genügend Zeit einplanen, um die Integration sorgfältig durchzuführen, ohne dass es zu Unterbrechungen ihrer Geschäftstätigkeit kommt.
    • Portierbarkeit von Rufnummern: Das Telekommunikationsgesetz (TKG) sieht vor, dass im Fall von Machine-to-Machine-Kommunikation bei einem Anbieterwechsel die Befreiung von der Portierungspflicht beantragt werden kann.
    • Datenmigration: Wenn beispielsweise ein Unternehmenszweig verkauft wird, müssen M2M-Kommunikationsdaten auf eine neue Plattform migriert werden. Dabei ist es wichtig, dass die Daten auf sichere und zuverlässige Weise migriert werden, um den Verlust von Daten oder Unterbrechungen in der Geschäftstätigkeit zu vermeiden.
    Diese Herausforderungen lassen sich durch gute Planung und Zusammenarbeit innerhalb des Unternehmens und mit erfahrenen Partnern meistern. Eine gründliche Evaluierung der bestehenden Systeme und eine klare Strategie zur Integration der M2M-Kommunikation können dazu beitragen, dass alle damit verbundenen Prozesse reibungslos ablaufen und das Unternehmen optimal von den Vorteilen der M2M-Kommunikation profitieren kann.

    Meilensteine in der Geschichte der M2M-Kommunikation

    Machine-to-Machine Kommunikation ist keine eigenständige Erfindung, sondern vielmehr eine Technologie, die sich im Lauf der Zeit aus verschiedenen Entwicklungen und Innovationen herausgebildet hat. Erste Anwendungen von Machine-to-Machine-Kommunikation gab es Ende der 1920er Jahre mit der drahtlosen Übertragung von Messwerten zu räumlich getrennten Datenverarbeitungsanlagen per Telemetrie (dt.: “Fernmessung”). Die Messwerte wurden dabei am Messort durch Sensoren erfasst und mithilfe von Radiowellen übertragen.
    Seitdem hat sich die M2M-Kommunikation beständig weiterentwickelt. Der automatisierte Informationsaustausch zwischen Maschinen, wie wir ihn heute kennen, ist noch recht jung. Mit der Einführung von Mobilfunk und kabelloser Internetverbindung setzte ab den 19980er Jahren ein Boom der Machine-to-Machine-Technologie ein, der bis heute anhält.
    In den Anfangsjahren kamen M2M-Anwendungen hauptsächlich in industriellen Anwendungen zum Einsatz. Inzwischen begegnen wir in unserem Alltag so häufig Maschinen, die automatisch miteinander kommunizieren, dass es gar nicht mehr wahrnehmen. Einige der wichtigsten Meilensteine in der Geschichte der M2M-Kommunikation sind:
    • M2M-Netzwerke: Die Entwicklung erster M2M-Netzwerke ermöglicht ab den 1980er Jahren eine umfassende Fernüberwachung von Maschinen und Anlagen für zahlreiche Branchen wie Transport, Energie, Gesundheitswesen und Sicherheit.
    • GSM (Global System for Mobile Communications): Der 1992 in Deutschland eingeführte Mobilfunkstandard der 2. Generation GSM (oft als 2G bezeichnet) löste den analogen Standard ab und leitet die digitale paketgebundene Datenübertragung ein. Nun konnten die Überwachung und Fernsteuerung von Maschinen und Anlagen auch über Mobilfunk erfolgen.
    • Neue drahtlose M2M-Netzwerke: In den 2000er Jahren entstanden neue drahtlose M2M-Netzwerke wie ZigBee, Z-Wave und Bluetooth Low Energy (BLE). Diese boten eine Kommunikationsoption für M2M-Anwendungen, die nicht auf Mobilfunk angewiesen waren und dennoch drahtlos funktionierten. Es folgte die schrittweise Weiterentwicklung einzelner Technologien wie beispielsweise des Bluetooth-Standards 1.0 aus dem Jahr 1999 bis zur heutigen Version 5.0 mit Verbesserungen bei Funktionalität, Datenrate und Reichweite.
    • Einführung von 4G: Die Einführung des 4G-Mobilfunkstandards in den 2010er Jahren verbesserte die M2M-Kommunikation durch neue variable Bandbreiten, höhere Geschwindigkeiten und eine bessere Zuverlässigkeit. Die 4G-Netzwerke bieten neue Möglichkeiten für Anwendungen, die eine Konmmunikation in Echtzeit erforderten.
    • IoT (Internet of Things): Nach jahrelanger Entwicklung der technologischen Infrastruktur wurde ab den 2000er Jahren das Internet der Ginge Realität und tritt seinen Siegeszug an. Das IoT hat die Zahl der vernetzten Geräte und Sensoren drastisch erhöht und die Möglichkeiten für die M2M-Kommunikation erweitert.
    • Einführung von 5G: Der neue Mobilfunkstandard 5G ermöglicht als Basis der M2M-Kommunikation ein völlig neues Anwendungsspektrum mit mehr Bandbreite, höheren Übertragungsraten und geringeren Latenzzeiten. Für das Internet der Dinge stellt diese Weiterentwicklung der Netzinfrastruktur einen bedeutenden Fortschritt dar, der für hochverlässliche Verbindungen und eine geringe Störanfälligkeit der M2M-Kommunikation sorgt.

    M2M im Überblick: Das Wichtigste in Kürze

    • Die Machine-to-Machine-Kommunikation ermöglicht den schnellen und direkten Datenaustausch zwischen Geräten untereinander sowie zwischen Maschinen und ihren Leitständen.
    • Die Entwicklung von M2M geht eng einher mit der Verbreitung des Internet of Things, über das viele Geräte untereinander kommunizieren.
    • Viele Branchen profitieren von der Maschinenkommunikation. M2M beschleunigt den Informationsaustausch, reduziert Laufzeiten und Transportwege, etabliert neue Geschäftsmodelle und spart so Kosten und Material.
    • Über entsprechende Management-Tools werden Geräte im IoT für die Maschinenkommunikation eingerichtet. Entsprechende Datentarife und reine Daten-SIM-Karten erlauben das kostengünstige Einbinden weiterer Geräte per Mobilfunk, ohne dass hierfür eine kabelgebundene Netzinfrastruktur erforderlich ist.
    • Durch zunehmende Standardisierung wird die M2M-Kommunikation vereinheitlicht. Die Netze werden leistungsfähiger und neue Maschinen und Maschinentypen können einfacher eingebunden werden.
    Portrait von Dr. Lorenz SteinkeLorenz Steinke
    01.08.2024
      # Tags:CloudBusiness BasicsDigitalIoT-VernetzungNB-IoT
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