Kommunikationsstandard für das Internet der Dinge
Mit dem IoT-Bus
zu Industrie 4.0
Das Internet der Dinge baut auf eine zuverlässige Vernetzung und Digitalisierung physischer Objekte wie Sensoren, Aktoren, Maschinen oder allgemein Geräte durch das Internet. Viele Anwendungen gemäß Industrie 4.0, moderner Gebäudeautomatisierung oder intelligentem Energiemanagement erfordern zukünftig IP-Fähigkeit in den Kommunikations-Endknoten und gewinnen dadurch an Flexibilität bei der Einbindung in vernetzte Prozesse. Mit dem IoT-Bus präsentiert das Fraunhofer IIS das erste Industrieprotokoll mit IPv6-Unterstützung und integriertem Sicherheitskonzept. 
Der IoT-Bus, den das Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS entwickelt, kombiniert die Vorteile der nativen Internet-Protokollunterstützung mit den Vorteilen eines Feldbusses hinsichtlich Reichweite, Zuverlässigkeit, Robustheit, geringer Latenz und Interoperabilität. Zusätzlich ermöglicht der Kommunikationsstandard – im Gegensatz zu verfügbaren Lösungen auf dem Markt – eine einfache Anbindung von Funkknoten an das drahtgebundene Netzwerk.
Brücke zwischen drahtgebundener und drahtloser Welt
Der IoT-Bus schlägt eine Brücke zwischen drahtgebundenen und drahtlosen Lösungen im IoT-Kommunikationsportfolio. So verbindet er Sensoren und Aktoren mit dem IoT und ermöglicht eine durchgängige IPv6-Vernetzung. Durch die Verwendung des IEEE802.15.4-Protokolls für die drahtgebundene Kommunikation ist es mit dem IoT-Bus einfach, zwischen dem drahtgebundenen Medium und IEEE802.15.4-Funknetzen Daten auszutauschen oder das Netzwerk durch Funknoten zu ergänzen. Der IoT-Bus ermöglicht also eine cross-media Kommunikation und verbindet die beiden Welten von Wireless Personal Area Network (WPAN) und Feldbussen ohne komplexe Protokollumsetzung.
Datenrate und Reichweite
Die meisten Kommunikationsstandards sind entweder für Anwendungen mit hoher (z.B. >100Mbit/s) oder mit sehr niedriger Datenrate (z.B. bis 20kbit/s) konzipiert. Viele IoT-Anwendungen werden zukünftig Datenraten benötigen, die zwischen diesen beiden Grenzen liegen. Bei einer zu geringen Datenrate ist die IP-Fähigkeit und eine Verschlüsselung der Daten im Endknoten nicht umsetzbar. Zu hohe Bandbreiten treiben andererseits die Kosten und den Energieverbrauch unnötig in die Höhe. Durch den Einsatz der RS485-Schnittstelle für den Physical Layer erreicht der IoT-Bus die erforderliche Reichweite mit der notwendigen Datenrate zur Verwirklichung einer vernetzten Digitalisierung der Produktion bei geringen Kosten und niedrigem Energieverbrauch. Aktuell erzielt der IoT-Bus eine Datenrate von 1Mbit/s bei einer Reichweite von bis zu 500m in einem Netzsegment und ist so für Anwendungen mit mittlerer Datenrate sehr gut geeignet.
