Ob Halbleiterhersteller, Chip- oder Baugruppen-Distributor, Embedded-Modul-Anbieter oder Software-Entwicklungsdienstleister – für nahezu alle Aussteller auf der embedded world 2014 war das Internet der Dinge (Internet of Things = IoT) ein sehr wichtiges Thema. Auffällig war auch, dass die Exponate zur M2M-Kommunikation im Vergleich zu den Vorjahren deutlich schwächer vertreten waren oder aber als IoT-Bausteine präsentiert wurden. Eine einheitliche Vorstellung davon, was das Internet der Dinge eigentlich sein soll, existierte auf den Messeständen hingehen noch nicht.

Hat M2M ausgedient?

Sicherheit à la M2M: Bis dato werden die Daten nur zwischen Anbieter und Router auf der Kundenseite IPsec verschlüsselt. Für das Internet der Dinge ist allerdings eine Ende-zu-Ende-Verschlüssung nötig.

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Der Begriff M2M wurde in den vergangenen Jahren mehr und mehr von Mobilfunk-Providern und Modem-Anbietern vereinnahmt. Er ist inzwischen in erster Linie mit GSM, UMTS, LTE und SIM-Karten verknüpft. Die für das Internet der Dinge erforderliche Wertschöpfungskette ist allerdings deutlich vielfältiger, als dass sie sich mit diesen Begriffen abdecken ließe. Neben dem Begriffs-Hickhack gibt es allerdings auch technische Gründe, die eher für eine Verwendung des IoT-Begriffes, denn des M2M-Ausdrucks sprechen. Drei Beispiele:

• Interoperabilität: Damit völlig inhomogene Systeme, die sich auch hinsichtlich der zur Verfügung stehenden Ressourcen stark unterscheiden, IoT-Daten miteinander austauschen können, sind geeignete Protokolle für die Anwendungsschicht und Datenmodelle nötig. Die meisten M2M-Anwendungen begnügen sich mit IPv4, UDP, TCP und HTTP. Für das Internet der Dinge reicht das nicht. IoT-geeignete Protokolle müssen zum Beispiel auch auf Single-Chip-Mikrocontrollern ohne Embedded-Betriebssystem laufen und trotzdem REST-basierte Webservice-Schnittstellen unterstützen. Auch Publish-Subscribe-Message-Protokolle für die ereignisgesteuerte Datenübertragung über Funkstrecken werden benötigt. Darüber hinaus muss eine Interoperabilität in der Datenebene geschaffen werden, die auch Verbundanwendungen unterstützt. Diese Interoperabilität kann aber nicht ausschließlich durch Cloud-Services zustande kommen.

• Connectivity: Die treibenden Kräfte hinter M2M kümmern sich eigentlich nur noch um die Mobilfunkkommunikation mit 2G, 3G und 4G. Alle anderen Funkstandards oder drahtgebundenen Verfahren werden nicht weiter beachtet. IoT lässt sich aber nicht ausschließlich mit Mobilfunkstandards und SIM-Karten realisieren. Über 70 % aller Devices, die bis 2020 im Internet der Dinge miteinander vernetzt werden, befinden sich den Prognosen der Marktforscher von Harbor Research zufolge im Heim- (etwa 48 %) und Gebäudebereich (zirka 22 %). Diese Gebäude besitzen in der Regel bereits eine kabelgebundene Internet-Anbindung. Für die Verbindungen der Dinge untereinander beziehungsweise mit Internet-Gateways oder anderen Hubs kommen Funkstandards wie Wi-Fi/Wi-Fi Direct, Bluetooth, Z-Wave, ZigBee, 6LoWPAN, NFC, ANT und RFID zum Einsatz. Auch Ethernet- und Powerline-Kommunikation spielen in diesen Umgebungen eine wichtige Rolle.

• Security: Das alles entscheidende Kriterium für den langfristigen Erfolg des Internets der Dinge ist die Sicherheit. Ansonsten kann IoT zu einer digitalen Katastrophe führen, da immer mehr Embedded-Systeme, die in kritischer Infrastruktur ihre Arbeit verrichten, in das Internet integriert und durch Verbundanwendungen genutzt werden. Die M2M-Welt hat hinsichtlich der Security etliche Negativbeispiele geliefert, die aber immerhin zeigen, wie man es nicht machen sollte. Ein Beispiel ist der Ansatz, SIM-Karten in M2M-Devices feste IP-Adressen (Fix-IP) zuzuweisen – sie werden dadurch auch für jeden Angreifer im Internet dauerhaft erreichbar. Oder aber die Produktidee der Mobilfunkprovider, (Pseudo-)Sicherheit über geschlossene Benutzergruppen zu schaffen, für die den Nutzern spezielle SIM-Karten verkauft werden. Dass die M2M-Daten dabei völlig unverschlüsselt die Kommunikationsrechner der Provider und die Firmennetze der Kunden durchlaufen, stört offenbar niemanden. Für das Internet der Dinge werden echte Ende-zu-Ende-Verschlüs-selungen mit sicherer Authentifizierung benötigt. Darüber hinaus sind fälschungssichere digitale Identitäten und ein 'Security by Design' erforderlich.

Nicht nur Cloud-zentriert denken

Das Internet der Dinge braucht Standards mit geeigneten Programmierschnittstellen für die direkte Device-to-Device-Kommunikation. Einen vielversprechenden Lösungsansatz verfolgt die AllSeen Alliance in den USA.

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Aus der M2M-Sicht der Mobilfunkprovider besitzt praktisch jede Anwendung eine sternförmige Architektur. Im Mittelpunkt arbeitet ein zentraler Service beziehungsweise Server, der in der M2M-Anfangsphase als Backend oder auch DIP (Data Integration Point) bezeichnet wurde. Später wurde der DIP in Cloud-Service umbenannt. Die Endpunkte eines solchen Kommunikationssystems bilden die einzelnen (M2M-)Devices.

Dieses Cloud-zentrierte Modell sollte nicht ohne weiteres in die IoT-Welt importiert werden, weil es nur einen kleinen Teil der Dinge einbezieht. Wenn zum Beispiel in einer Wohnung ein Internet-Radio per Smartphone-App bedient wird, muss diese Kommunikationsbeziehung nicht zwangsläufig über den Internet-Server des Radio-Herstellers oder eines entsprechenden Service-Providers laufen – außer: jemand will das Nutzerverhalten für Werbezwecke tracken. Die eigentliche Fernsteuerfunktion könnte auch per Bluetooth oder Wi-Fi/Wi-Fi Direct erfolgen, da beide Funkstandards von praktisch jedem Smartphone unterstützt werden. Die für eine derartige Peer-to-Peer- beziehungsweise Ad-hoc-Vernetzung inhomogener Gerätelandschaften erforderlichen Software-Voraussetzungen will die AllSeen Alliance schaffen. Basierend auf dem Leitmotiv "Die Dinge müssen auch ohne Cloud direkt miteinander reden können", haben sich dort seit der Gründung im Dezember 2013 über 30 Firmen zusammengeschlossen, um einen Open Source Framework weiterzuentwickeln und zu verbreiten. Solche Initiativen dürften einen wichtigen Beitrag zur IoT-Verbreitung leisten.

M2M - mehr als eine Abkürzung

Hinter Abkürzungen wie M2M und IoT stehen letztendlich Firmen mit Produkten und Dienstleistungen. Das auf der embedded world 2014 sichtbare Anbieterverhalten verdeutlicht, dass für die im Internet der Dinge zu lösenden Aufgaben ein neues Buzzword herhalten muss, hinter dem sich die Anbieterseite positionieren kann. M2M ist mit Produkten und Technologien besetzt, die nur einen sehr kleinen Teil der IoT-Idee abbilden. Man kann daher davon ausgehen, dass der Begriff M2M früher oder später durch die Evolution in Richtung IoT von der Bildfläche verschwindet – er wird schlicht und einfach nicht mehr benötigt.

Autor:
Klaus-Dieter Walter ist Mitglied der Geschäftsleitung bei SSV Software Systems und gehörte viele Jahre dem Vorstand der M2M Alliance an.