Sendemast mit bewölktem Himmel

Wie kommt Ihr Produkt einfach ins Internet der Dinge (IoT)?

Die Standard Design Plattform für Mobile IoT Endpunkte

Ihr nächstes Produkt soll an das IoT (Internet of Things), an die Cloud angeschlossen werden? Einerseits um zentral Sensordaten und Betriebszustände abzufragen, dies erlaubt z.B. Fernwartung, Wartungsplanung und geplantes Nachfüllen von Verbrauchsmaterial. Andererseits sollten die Geräte auch lokal mit einen Smartphone oder Tablet konfiguriert, gesteuert und unterhalten werden.

Ihr Gerät beinhaltet eine Steuerung, welche deeply embedded ist, d.h. aus Leiterplatten und nicht aus zugekauften Steuerungskomponenten besteht? Da kann der Aufwand gross werden, um alle IoT-Funktionen und vor allem IoT-Schnittstellen zu implementieren. Unter anderem auch, da diese Steuerungen meist stark ressourcenbeschränkt sind (Kosten, Energieverbrauch/ Kühlung, Platz, Rechenleistung...).

Da die Schnittstellen und die grundsätzlichen Funktionen für fast alle Anwendungen und Produkte die gleichen sind, lässt sich die Entwicklung Ihrer IoT Funktionalität stark abkürzen, indem wir eine Standard Design Plattform verwenden. Es ist nicht als "one size fits all" Lösung gedacht, sondern so flexibel, dass es sich mit geringem Aufwand für "deeply embedded" IoT und M2M (Machine-to-Machine communication) Aufgaben adaptieren lässt.

Den spezifischen Teil für Ihre Anwendung implementieren wir basierend auf diesem Standard Design. Dieser kundenspezifische Teil besteht aus Software und Hardware im embedded System plus aus den Applikationen für die Cloud, den PC und das Mobile.

Da Sie die Sourcen und Schemas des ganzen Projektes bekommt, gibt es keine Abhängigkeit, kein "vendor lock-in".

Einsatzgebiete

  • Asset Tracking
  • Sensorik/ Steuerung
  • Präventive Wartung
  • Batteriebetreibenes Bedienterminal

Realisieren Sie schnell und effizient Ihr IoT System, basierend auf unserem Standard-Baukasten für Hardware und Software.

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Hardware

Unser Standard Design für mobile Konnektivität beruht auf einem ARM Cortex-M33 und verschiedenen Funk-Modulen. Damit lässt es sich flexibel auf Ihre Bedürfnisse anpassen. Der Prozessor erlaubt einerseits effiziente Crypto-Algorithmen, andererseits hat er einen geringen Stromverbrauch für Produkte die Batterie-betrieben sind oder an einer Solarzelle angeschlossen sind. Auch die Wireless-Komponenten wurden für einen geringen Stromverbrauch optimiert.

Software

Das Software Standard Design verfügt über die Komponenten für die Kommunikation, einerseits mit der Cloud, andererseits mit einer lokalen App. Zusätzlich beinhaltet sie die nötigen Features für Cybersicherheit: Zertifikate, Secure Elements, Verschlüsselung, Schlüsselmanagement, sichere Updates über die Cloud...

Funktionalität des Standard Designs

Die Plattform bietet diese Funktionen (siehe auch obige Zeichnung: dunkler Teil):

  • Kommunikation mit dem Internet/ der Cloud:
    • unterwegs und draussen über Mobilfunk
    • in geschlossenen Gebäuden über Wireless LAN
  • Kommunikation mit dem lokalen Bediener
    • mit Smartphone, Tablet oder Laptop
      • für Daten: Bluetooth
      • für Identifikation/ Sicherheit: NFC
    • über eine lokale Bedienschnittstelle
      • LCD Display (alphanumerisch oder grafisch)
      • Touch
  • Ortsbestimmung über Satellitennavigation
  • Applikations-Framework
    • Infrastruktur-Framework für modulare und wartbare Applikationen
    • automatische Generierung von Protokollcode

Wichtig sind zusätzlich die nicht-funktionalen Anforderungen, welche das Design erfüllt. Diese sind häufig die grössere Einschränkung als die funktionalen Aspekte:

  • Datensicherheit
    • eingebautes Hardware Secure Element (Root of Trust)
    • sicherer Prozessor/ System on Chip
    • sicherer Zertifikats- und Schlüsselspeicher
    • Verschlüsselung
    • Identifikation
  • Stromversorgung
    • Lithium Akkus (industrieller Temperaturbereich -30..85°C)
    • drahtloses Laden
    • Low Power für lange Standzeiten und einfache Kühlung (v.a. die Kommunikationsbausteine können einen signifikanten Stromverbrauch und entsprechende Kühlungsanforderungen haben)
  • Sichere Softwareupdates über das Internet, sicheres Booten des Controllers
  • Protokolle:
    • MQTT (Message Queuing Telemetry Transport)/ AMQP (Advanced Message Queuing Protocol)
    • CoAP (Constrained Application Protocol)
  • Industriequalität:
    • Temperaturbereich -40/ 30 (Akkus)..+85 °C
    • Lange Produktlebensdauer (Langzeitverfügbarkeit)
    • EMV und Funkzertifizierung
    • Entwickelt nach Solcept Prozessen (CMMI for Development (Reifegrad 3), ISO 9001)

Ihre Applikation

Ihre spezifische Applikation (entwickelt in C/ C++) kann unter anderem umfassen:

  • Bedienschnittstelle
    • lokale Bedienschnittstelle
    • Kommunikation mit App (Bedienung via Smartphone, Tablet, Laptop)
  • Identifikation
  • Auswertung und Signalverarbeitung von Sensoren
    • Position (Satellitennavigation)
    • Temperatur, Feuchte, Luftqualität
    • Lage im Raum, Position, Distanz
    • Vibrationen, Beschleunigung, Kräfte, Gewicht
    • Strom-, Spannungsmessungen
  • Ansteuerung von Aktoren
    • Schalten von (ohmschen) Lasten
    • Schritt-, DC-, BLDC-Motoren

Technologie-Basis

Dieses Standard System Design basiert auf folgenden Technologien:

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