M2M-Anwendungen

Standards und Abrechnungsmodelle im Griff

Machine-to-Machine-Kommunikation gewinnt zunehmend an Bedeutung. Die Entwicklung und Bereitstellung einer entsprechenden Lösung ist allerdings komplex. Eine erfolgreiche Nutzung hängt von zahlreichen Faktoren ab: von einer umfassenden Modulüberwachung, einem durchgängigen SIM-Karten-Management oder einem umfangreichen Billing- und Business-Support-System. Hilfe kommt hier von Lösungspartnern, die alle erforderlichen Services für den Betrieb eines Systems aus einer Hand anbieten.
Die Anwendungsszenarien für Machine-to-Machine-Kommunikation (M2M) sind vielfältig: Aufzüge und Klimaanlagen kommunizieren über das Internet mit der Wartungszentrale, Autos treten mit Leitsystemen in Kontakt und liefern einen Überblick über die jeweilige Verkehrssituation, Container ermitteln in Echtzeit ihren Standort. Der Marktforscher IDC rechnet damit, dass 2015 rund 15 Milliarden intelligente Geräte über das Internet vernetzt sind und selbständig Daten untereinander austauschen. M2M-Lösungen können generell in fast jeder Branche zur Optimierung von Geschäftsprozessen, Rationalisierung von Arbeitsabläufen und Effizienzsteigerung beitragen und Kosten senken. Ein Beispiel dafür sind intelligente Stromzähler im künftigen intelligenten Stromnetz, die ein effizientes Energiemanagement ermöglichen. Smart Meter messen den aktuellen Verbrauch und leiten Informationen per Mobilfunknetz an Energieversorger weiter. Dieser kann auf Basis dieser Daten den Prozess der Energieerzeugung und -verteilung optimal gestalten. Aber auch für Verbraucher ergeben sich Vorteile: So können Privathaushalte oder Mieter von Büroräumen aktuellen Verbrauch und Kosten ihrer Geräte überwachen, große Stromfresser identifizieren und ersetzen.

Regeln für die Datenkommunikation handhaben

Damit derartige M2M-Lösungen funktionieren, sind mehrere Komponenten notwendig. An erster Stelle sind die Endgeräte zu nennen. Meist handelt es sich dabei um eingebettete Systeme, die das entsprechende System steuern, regeln und überwachen. Die Übertragung der Daten erfolgt von einem integrierten Kommunikationsmodul z.B. über Mobilfunk an eine Middleware-Plattform, auf der eine entsprechende Applikationssoftware die Aufbereitung und Auswertung der Rohdaten übernimmt. Middleware sorgt als Integrations-Plattform mit Hilfe von Software-Schnittstellen, Diensten oder Protokollen dafür, dass Anwendungen interagieren können. Das Auswertesystem wiederum verwaltet die Endgeräte, erfasst und prüft die Werte und alarmiert gegebenenfalls nachgelagerte Systeme. Die Entwicklung einer M2M-Lösung ist somit sehr komplex, weil eine Vielzahl von Technologien und Services erforderlich ist: Hardwarekomponenten, Mobilfunk- oder Festnetzdienstleistungen, Systemintegration und Software-Know-how. Da es noch nicht allzu viele Standards für die einzelnen Komponenten von M2M-Anwendungen gibt, handelt es sich bei der M2M-Industrie um eine Art ‚Do it Yourself‘-Industrie, das heißt Module müssen oft eigens programmiert werden. Die Folgen sind hohe Kosten, teilweise inkompatible Insellösungen und Verzögerungen bei der Marktreife. Zentral für den Erfolg einer M2M-Anwendung ist die funktionierende Datenübertragung, etwa über das Mobilfunknetz. Die Kommunikationsmodule sind dabei als Kernelement einer M2M-Lösung mit einer SIM-Karte ausgestattet, über die die Identifikation des Gerätes im Netz erfolgt. Kommunikationsmodule sind für die gesamte Bandbreite von Mobilfunk-Technologien verfügbar, also GSM/GPRS, Edge, UMTS/Wedge/HSDPA/HSPA und CDMA. In der Praxis zeigen sich jedoch Probleme, da jeder Mobilfunk-Netzbetreiber seine eigenen Regeln für die Datenkommunikation aufstellen kann. Dies gilt vor allem beim Roaming, wenn die Kommunikation die Ländergrenzen überschreitet. Häufig ergeben sich Schwachstellen bei M2M-Anwendungen gerade deshalb, weil diese nur unter Bedingungen der heimischen Netzwerkverbindung getestet wurden und typische Roaming-Szenarien wie längere Dauer der erstmaligen Registrierung keine Berücksichtigung fanden; die direkte Folge sind dann Probleme bei der Bereitstellung.

Herausforderung Preisgestaltung

Anbieter von M2M-Anwendungen müssen oftmals Tausende von Geräten miteinander verbinden, schnell aktivieren, konfigurieren und verwalten. Dabei gilt es, SIM-Karten-Management, Remote Modul-Management, Reporting und Überwachung, SIM-Karten-Bereitstellung und vor allem Sicherheitsaspekte zu beachten. Dabei geht es nicht nur um übliche Kriterien wie Authentifizierung, Verschlüsselung und Datenschutz, sondern auch darum zu klären, was passiert, wenn ein Gerät oder eine SIM-Karte gestohlen wird. Es muss zudem festgelegt werden, wer in einem solchen Fall die Deaktivierung des Endgeräts übernimmt. Wenn die Sicherheitslösung nicht vom Mobilfunknetzbetreiber kommt, müssen M2M-Entwickler diese selbst in ihre Anwendung integrieren. Das bedeutet zusätzliche Ent-wicklungszeit sowie höhere Hardware-, Hosting- und Lizenzkosten. Zudem gilt es, geeignete Preismodelle je nach Nutzungsdauer und Nutzungsmenge zu finden, damit der Betrieb der Anwendung profitabel bleibt. Auch die Art und Weise der Rechnungsabwicklung muss geklärt werden. Beim Roaming kann es beispielsweise sein, dass die einzelnen lokalen Mobilfunk-Provider verschiedene Preis- und Abrechnungsmodelle nutzen. Gefragt sind also Billing-Systeme, die diese unterschiedlichen Modelle unterstützen. Zentrale Bedeutung für den erfolgreichen Betrieb einer M2M-Anwendung erhält ein umfassender Support. So kann es durchaus passieren, dass die M2M-Einheiten nicht so funktionieren wie sie sollen. Die Gründe für Fehler können vielfältig sein: Software-Bugs im Modul oder in den Server-Komponenten der Anwendung, eine fehlerhafte Implementierung des Netzwerkzugangs, eine falsche Netzwerktopologie beim Server, Probleme beim Netzwerkzugang oder ein fehlerhafter Code bei der Middleware. Aufgabe des Supports ist es dann, durch Ferndiagnose über das Netz schnell die Ursache des Problems zu finden und den Fehler zu beheben.

Lösungspartner für den M2M-Betrieb

Angesichts der Komplexität beim Betrieb der Anwendungen sollten M2M-Anbieter einen Partner suchen, der ihnen mit Managed Services viele dieser Aufgaben abnimmt. Bei der Auswahl des richtigen Lösungspartners sollten Unternehmen insbesondere auf dessen Branchen-Know-how und klare Fokussierung auf M2M-Anwendungen achten. Im Optimalfall bietet der Partner ‚Services out of the Box‘, die sich einfach bereitstellen lassen und schnell in eigene Lösungen zu integrieren sind. Die Services sollten folgende Elemente für die Bereitstellung und das Management von M2M-Applikationen umfassen:

– Umfassende Modulüberwachung mit Over-the-Air Management Services (OTA) einschließlich Netzwerkdiagnosen, IP- und Hardware-Tests oder Kostenkontrolle – SIM-Karten-Management mit Provisioning, Troubleshooting, Diagnosen oder Verwaltung der Anwenderdaten – Hohe Performance und Netzabdeckung – Weltweiter 24×7-Kundensupport mit Echtzeit-Zugang zu Netzwerk- und Provisioning-Informationen – Erweiterte Sicherheitstechnologien, um das Abhören von Mobilfunkverbindungen zu verhindern. Alarmierungen bei betrügerischer Netzwerk- und Modulnutzung, Erkennung einer SIM-Karten-Entnahme und SIM-Karten-Deaktivierungen sollten ebenfalls inbegriffen sein. – Billing- und Business-Support-System mit Unterstützung verschiedener Preismodelle