Hans Mühlbauer, Technischer Geschäftsführer bei Home2net: "Der IPC-Markt wird stark unter Druck geraten!"

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Herr Mühlbauer, Sie haben sich mit Ihrem Unternehmen Home2net Cloud Control Solutions verschrieben, die nach eigener Aussage auf einen IoT-Einsatz getrimmt sind. Was muss sich aus Ihrer Sicht in der heutigen Gerätetechnik verändern, damit ein IoT von Erfolg gekrönt sein kann?

Mühlbauer: Zum einen wird dem Stromverbrauch der einzelnen Knoten eines Internet der Dinge beziehungsweise einer Industrie 4.0 eine entscheidende Bedeutung zukommen, denn wir werden nicht jeden Knoten mit einem eigenen Netzteil ausstatten können. Schon allein durch die prognostizierte Anzahl von 50 Mrd. Knoten bis 2020 wird der Stromverbrauch sehr gering sein müssen.

Zudem ist abzusehen, dass User Interfaces wie ein HMI oder ähnliches schnell durch mobile User Interfaces wie Smart Phone und Tablet ersetzt werden. Der Anwender trägt zukünftig sein HMI in der Hosentasche mit sich.

Und nicht zuletzt werden in einer Industrie 4.0 und einem IoT nicht mehr die Kommunikationsprotokolle von entscheidender Bedeutung sein, sondern vielmehr Datenmodelle, die es völlig unbekannten Teilnehmern erlauben Informationen auszutauschen. Eine neue Maschine in der Fabrik muss eine Anforderung stellen und ohne Kenntnis der Infrastruktur eine Antwort bekommen können, ähnlich wie wir Menschen eine Antwort auf unsere Frage im Internet finden.

In der Konsequenz bedeutet dies alles: Wir brauchen andere Prozessor-Technologien, als wir sie heute verwenden. Die gängigen Prozessoren sind vor allem auf einen Einsatz im High End Bereich - vor allem durch das graphische User Interface in 3D - sowie auf die Kommunikation im Internet hin entwickelt und optimiert worden. Im Low End Segment hingegen finden Sie überwiegend Mikrocontroller die ohne User Interface und nur mit schwacher Kommunikationsfähigkeit ausgestattet sind. Für das IOT benötigen wir Prozessoren die Kommunikationsfähig und ohne User Interface extrem stromsparend sind.

Wir brauchen also ganz neue Technologien?

Mühlbauer: Das Internet der Dinge und eine Industrie 4.0 bedingen ja weniger neuartige Technologien, sondern vielmehr eine neue Verwendung vorhandener Technologien. Hauptthema ist: Wir brauchen eine dezentrale anstelle einer zentralen Steuerung.

…und die Prozessoren hierfür sind auch am Markt verfügbar?

Mühlbauer: Die Halbleiterhersteller sind vor allem Stückzahlengetrieben und werden den Trends folgen und geeignete Produkte auf den Markt bringen, da mache ich mir keine Sorgen. Viel wichtiger und kritischer ist: Wir müssen neue Ansätze in der Software und in den Strukturen finden. Und was die Industrie 4.0 betrifft: Sie wird vor allem die Welt des ERP und der Fabriksteuerung verändern.

Welche Auswirkungen sehen Sie für die Hersteller von PCs, speziell der IndustriePCs?

Mühlbauer: Der PC Markt hat aus meiner Sicht bereits vor einigen Jahren eine Sättigung erreicht und wird auch von einem Internet der Dinge kaum beeinflusst werden. Das IPC-Umfeld hingegen unterliegt sehr deutlich den Auswirkungen einer Industrie 4.0: Der Trend weg vom lokalen User Interface hin zu kleineren flexibleren Knoten als Teilnehmer im Industrie 4.0 Netzwerk wird den IPC-Markt stark unter Druck setzen und gewaltig verändern, die Modultechnik hingegen wird einen deutlichen Anschub verspüren.

Interview mit Norbert Hauser, Kontron

Norbert Hauser, Leiter der Business Line Industrial Automation bei Kontron: "Die modulare, und skalierbare PC-Technologie wird - auch im Internet der Dinge - noch lange ihre Berechtigung haben."

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Herr Hauser, Kontron setzt bei der Gestaltung des IoT stark auf die PC-Technologie - Herr Mühlbauer von home2net hält dies ja nicht für sehr zukunftsträchtig. Wie stehen Sie dazu?

Hauser: Die Argumente –etwa der notwendig geringe Leistungsverbrauch –zukünftiger intelligenter Knoten eines Internet der Dinge treffen sicherlich zu. Aber doch vor allem, wenn wir von Geräten wie Thermostaten, Sensoren, ja vielleicht auch einfachen Steuerungsgeräten sprechen. Blicken wir aber in die Fertigungen und sprechen von vernetzten Cyber-Physical-Systems wie Maschinen, Lagersystemen oder Betriebsmitteln, dann sehen die Anforderungen ganz anders aus. In diesen Systemen übernehmen die PC-basierten Lösungen die Aufgaben von Visualisierungssystemen, Maschinensteuerungen oder intelligenter Gateways mit intensiver Datenverarbeitung bis hin zu Big Data. Deshalb haben leistungsstarke PC-basierte Lösungen im Industrie-Umfeld heute und auch noch im nächsten Jahrzehnt definitiv ihre Berechtigung.

Wie sieht Ihre IoT-Strategie konkret aus?

Hauser: Kurz gesagt bauen wir auf die Begriffe - Modular, skalierbar und Standard! So setzen wir Hardware-technisch auf Intel-basierte COM Express und SMARC Module, die sich in einem weiten Leistungsbereich skalieren lassen. Unsere jüngste IPC-Familie auf Basis von COM Express reicht so beispielsweise vom Einstiegs-bis zum High-End-Level. Im unteren Segment setzen wir SMARC Module für die IPCs ein und können als Einstieg den Intel Quark Prozessor für Gateways oder Steuerungen anbieten. Dank modularem Aufbau mit hauseigenen Standardbaugruppen ist auch die Prozessorauswahl sehr flexibel und jederzeit up to date.Die Kosten für Produkt-Lifecycle-Management lässt sich auf ein Minimum reduzieren, da nur das Prozessormodul von Generation zu Generation getauscht werden muß. Da Kontron die entsprechenden BSPs und Treiber immer bereitstellt ist der Aufwand aus Software-Sicht auf Integrations Tests begrenzt.

Was die für unsere IoT-Stategie notwendige Kommunikationstechnik betrifft, so unterstützt unsere Hardware-Modulbaureihe die Intel Gateway Solution für das Internet der Dinge. Diese bietet über einfache HW-Zugriffe hinaus auch einen kompletten SW-Stack für sichere Datenübertragung und Schutz vor unerwünschten Zugriffen oder Änderungen der Software.

Zum Thema Funkanbindung kooperieren wir seit dem Frühjahr mit der Telekom. Unsere Zusammenarbeit ermöglicht dem Kunden, eine Applikationen sehr schnell im Netz der Telekom einzusetzen; er erspart sich somit viel wertvolle Entwicklungszeit und -kosten.

…Und was unternehmen sie bezüglich einer Cloud-Anbindung; Kein Internet der Dinge ohne Cloud…

Hauser: …deshalb arbeiten wir seit Februar auch mit Salesforce zusammen. Dem nach eigenen Angaben Marktführer des Cloud-Marktes. Gemeinsam entwickeln wir Konzeptstudien, die es Entwicklern ermöglichen werden, Applikationen bei sehr geringem technischem Risiko schneller zu implementieren. Gleichzeitig inspirieren unsere Studien auch zu neuen Design-Ideen, um die Weiterentwicklung des Internet der Dinge voranzutreiben. Unser Ziel ist es, dass sich der Entwickler ganz auf die Applikations-Ebene konzentrieren kann. 

Sie betonen, dass sich durch das Internet der Dinge ganz neue Ansätze von Geschäftsmodellen auftun. Wie können solche Geschäftsmodelle aussehen?

Hauser: Solche Geschäftsmodelle werden weit über das klassische Anwendungsfeld der M2M-Kommunikation hinausgehen. Einige unserer Kunden arbeiten derzeit intensiv an sehr interessanten und kreativen Lösungen, über die ich leider noch nicht sprechen darf. Allgemein geht es z.B. um erweiterte Service-Modelle wie automatische Ersatzteilbestellung durch die Maschine, Inventory/Tool Management, selbstoptimierende Maschinen anhand Echtzeitdaten aus der Cloud um nur ein paar Beispiele zu nennen.

Bis wann sehen Sie eine breite Etablierung solcher neuen Modelle?

Hauser: Hierbei reden wir sicherlich nicht über einen Zeitraum von Jahren, sondern vielmehr von Monaten.

Interview mit Karl H. Bayer, ICOP Technology

Karl H. Bayer: "Auch x86er können weniger als 1 Watt verbrauchen."

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Herr Bayer, ICOP Technology ist Hersteller von Embedded Computer-Technologie auf System- und Boardlevel. Wie stehen Sie zu der These von Hans Mühlbauer, dass sich das IoT auf Basis heutiger Prozessor-Technologie nicht realisieren lässt. Können Sie seiner Argumentation zustimmen?

Bayer: Mit Designs, die einen Verbrauch im zweistelligen Watt-Bereich verursachen, kommen wir sicherlich nicht weiter. Musste man in der Vergangenheit energiesparende Applikationen umsetzen, wie sie mit der x86er-Technologie nicht möglich waren, wich man gern auf ARM Prozessoren aus. Aber das war gestern: Der x86-Energieverbrauch hat sich in den letzten 10 Jahren auf weniger als ein Zehntel reduziert. Heute setzten wir mit x86er-Technologie von DMP höchst energiesparende Systeme um; kein aktueller DMP Vortex SoC-Prozessor verbraucht mehr als 2 Watt. Und die Verbesserungen in den Herstellungsprozessen werden die Effizienz weiter steigern. Der Low-Power Korridor für ARM wird also jedes Jahr schmäler.

Hinzu kommt: Ein x86er bietet gegenüber ARM den Vorteil der Langfrist-Portierbarkeit der Applikationen. Unsere Kunden können ihre Lösungen selbst nach 10 oder 15 Jahren noch auf neue Generationen portieren. Das ist derzeit nur mit x86er Technologie möglich.

Und da Software-Entwicklung letztlich das teuerste am Embedded Design ist, wird x86 auch bei den vielen unterschiedlichen Anforderungen seine Stärkte behalten, weil vieles leichter weiterverwendbar ist.

Wie sieht Ihre IoT-Strategie aus?

Bayer: Wir konzentrieren uns auf x86er DMP Vortex SoC Prozessoren und liefern mit unseren Boards und Systemen die Speerspitze der x86er Technologie in Richtung Low-Power Designs – es gibt bereits Prozessoren im Portfolio, die weniger als 1 Watt verbrauchen. Diese Technologie liefern wir von der Stange und als kundenspezifische Module-, Board- oder Systemdesigns. Wir fokussieren uns dabei auf die Hardware und die nötige Firmware und fungieren als Partner für OEMs. Die passende IoT-Anbindung und die notwendigen Sicherheitsfunktionen implementieren wir je nach Bedarf. Vortex Prozessoren von DMP sind beispielsweise bereits in Energiezählern integriert – das kann vermutlich kein anderer x86er-Hersteller von sich behaupten.

Sie sind dieses Jahr erstmals als Aussteller auf der SPS IPC Drives. Warum hat man von Ihrem Unternehmen bis dato nichts gesehen?

Wir sind bislang die Hidden Champions des x86er Low-Power Marktes gewesen, die sich abseits vom Mainstream am Log-Tail des Marktes positioniert haben. Wir bedienen mit unserer Technologie häufig Retrofit-Designs mit PCI und ISA, allerdings ohne dabei neue Technologien wie PCIe, SATA und USB zu vernachlässigen. Mit dem Internet der Dinge dreht sich der Markt jedoch und unsere Technologie dürfte genau das sein, was für neue IoT-Entwicklungen nötig ist: einen extrem kleinen Footprint bei besonders geringem Energieverbrauch mit hoch-kompatibler x86er Technologie. Genau deshalb werden wir jetzt in diesem Umfeld aktiv. Und da wir auch Kompetenz im Bereich Robotik haben, sind wir auf der SPS/IPC/Drives auch sehr gut positioniert.