Ansätze zur Standardisierung im Internet of Things Ein Wildwuchs an Standards bremst das Internet der Dinge aus

Autor / Redakteur: Ludger Schmitz / Nico Litzel

Um das Internet der Dinge zum erhofften großen Zukunftsmarkt zu machen, brauchen die Anbieter Standards. Einige Schwergewichte der Branche folgen dabei einem überraschenden Entwicklungsmodell.

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Zahlreiche Organisationen und Industrieinitiativen versuchen sich an einer Standardisierung des Internet of Things.
Zahlreiche Organisationen und Industrieinitiativen versuchen sich an einer Standardisierung des Internet of Things.
(© XtravaganT - Fotolia.com)

Im Jahr 2020 soll das Internet of Things (IoT) samt entsprechender Services nach Einschätzung des Marktforschungsunternehmens Gartner zwei Billionen US-Dollar bewegen. Die Analysten gehen davon aus, dass es in wenigen Jahren weltweit bereits 26 Milliarden IoT-fähige Geräte geben wird. Entsprechend steht das IoT auf dem Hype-Cycle der Analysten ganz oben – und dem folgt bekanntlich die Phase der Desillusionierung.

„Bei der Heim-Automation werden uns die Zaubersprüche der Industrie schon seit 20 Jahren eingeflüstert. Am Ende reicht es nicht einmal zur billigen Illusion.“ So ärgerte sich kürzlich Achim Heisler, Geschäftsführer von A-H-S Computer, in „IT-BUSINESS“ 18/2014, und fuhr fort: „Das Grundproblem liegt in der mangelnden Standardisierung. Denn mit jeder guten Idee versuchen die großen Hersteller gleich einen Closed-Shop – sprich ihre proprietären Standards – zu etablieren.“

Genug Raum für proprietäre Welten

Über das Manko täuschen eine Unmenge bestehender Standards hinweg. Sie kommen vor allem aus der Telekommunikation und aus dem Bereich Computer Integrated Manufacturing (CIM). Historisch ist IT in der Produktion fest verdrahtet. Hier gibt es Standards, die ungefähr so „offen“ sind wie in der Unix-Welt, also genug Raum lassen für proprietäre Welten. Inzwischen aber wird zum Beispiel für die Überwachung von Außenanlagen das Internet als Kommunikationskanal genutzt – dessen Standards kommen ins Spiel.

Es ist ohnehin nicht genau bestimmt, wo das Internet der Dinge anfängt und wo es aufhört. Wikipedia umreißt lediglich, dass hier – im Gegensatz zur klassischen Internetnutzung – Geräte per Internettechniken miteinander kommunizieren und Aktionen auslösen können, ohne dass unbedingt Menschen eingreifen. Im allgemeinen Verständnis läuft das IoT auf kommunikationsfähige Geräte in Privatnutzung hinaus: Kühlschrank, Beleuchtung, Heizung, Kaffeemaschine, das Auto – alles kann miteinander.

Viele unterschiedliche Anforderungen

Das sind ganz andere Anwendungsbereiche als das, was mit Robotik und CIM in den Werkhallen und Distributionslagern stattfindet. Außerdem unterscheiden sich die neuen Geräte. Haushaltsgeräte, Haustechnik und Autos arbeiten mit unterschiedlichen Informationsmengen, Anwendungen und Kommunikationsumgebungen. Divergierende Anforderungen machen viele Standards naheliegend. Entsprechend dürften „Bridges“ zwischen den Techniken nötig sein.

Und schon sind alle dabei. Es gibt wohl kaum ein Standardisierungsgremium im IT-Bereich, das nicht irgendwelche Initiativen in Richtung IoT gestartet hat. ISO, IEC, ITU, IEEE ... Dazu kommen noch regionale und bedeutende nationale Standardisierungsorganisationen wie ANSI, NIST, JEITA, ECMA oder CENELEC. Die Politik will auch noch mitreden. So arbeitet die EU an einer eigenen IoT-Referenzarchitektur. Und natürlich melden sich die Internet-Schwergewichte ebenfalls zu Wort, nämlich das World Wide Web Consortium (W3C) und die Internet Engineering Task Force (IETF).

Es ist unüberschaubar und sieht also eher nach Chaos aus als nach Standards. Es gibt die aus der Telekommunikation stammenden Wireless-Techniken CDMA, GSM, LTE und DECT. Außerdem bieten sich Bluetooth und WiFi an. Weil die Geräte aber wenig Energie und Bandbreite beanspruchen sollen, sind da noch ZigBee, Z-Wave, Insteon, Bluetooth Low Energy (auch Bluetooth Smart) und Weightless. Und das ist noch längst nicht alles: Die Masse der Geräte wird eine kakofonische Masse an Daten produzieren, Big Data auf Haushaltsebene – samt der Notwendigkeit von Softwaretechniken wie Hadoop.

Ergebnisse lassen auf sich warten

Die oben genannten Standardisierungsgremien sind allesamt groß, ihre Prozeduren fein austariert. Der Effekt: Sie kommen im Verhältnis zur technischen Entwicklung und den sich dabei eröffnenden Märkten viel zu langsam zu Ergebnissen. Also organisieren sich die Anbieter in Herstellerkonsortien, ein probates Mittel, um De-facto- oder Industrie-Standards zu erzwingen. Dabei versuchen sie, möglichst viele Seiten in ihr Boot zu bekommen, die allesamt auch wieder Partikularinteressen haben: Hardware- und Software-Hersteller, Anbieter von Kommunikations-Infrastruktur sowie Service-Provider.

Der erste Ansatz in Richtung Internet der Dinge war die Internet Protocol for Smart Objects (IPSO) Alliance. Sie wurde 2008 gegründet und zählt inzwischen mehr als 50 Mitglieder. Die Bemühungen der Gruppe zielen darauf, Internet-Standards so anzupassen, dass sie sich auch für neuartige Geräte eignen. Dabei geht es nicht nur um Konsumgüter, sondern um einen sehr weiten Bereich von Industrie und Dienstleistungen. Die Gruppe ist insbesondere in der IETF und im IEEE engagiert.

Viele Industrieinitiativen und Organisation

Eine völlig neue Welle von Industrieinitiativen entstand 2013 und 2014. Inzwischen bestehen vier weitere Organisation, die explizit das Internet of Things auf der Tagesordnung haben.

Einen eindeutigen Fokus auf industrielle Anwendungsumgebungen hat das 2014 gegründete Industrial Internet Consortium (IIC) mit mehr als 50 Mitgliedern. Zu den Gründern und Schwergewichten dieser Vereinigung zählt mit General Electric (GE) immerhin ein Unternehmen, das auf Verankerung in der produzierenden Industrie jenseits der IT verweisen kann. Dem IIC geht es um die Vernetzung von Maschinen, Sensoren etc. mit den Menschen, die mit ihnen arbeiten. Die Koordinierung der Organisation obliegt der Object Management Group, welche sich in erster Linie um Standards für hersteller- und systemunabhängige objektorientierte Programmierung bemüht.

Etwas jünger ist die AllSeen Alliance, gegründet im Dezember vergangenen Jahres. Ihre Gründung ging darauf zurück, dass Qualcomm sein Framework „AllJoin“ als Open Source freigab, worauf sich LG, Panasonic, Sharp, HTC, Cisco – und inzwischen auch Microsoft – zur Allianz gesellten. Gleichzeitig wurde AllSeen ein Projekt der Linux Foundation. Über mehrere Transport-Layer sollen Geräte trotz unterschiedlicher Kommunikationsmedien miteinander kommunizieren können. Der offene Ansatz und eine ausgeprägte Orientierung auf Consumer-Produkte haben der Gruppe viel Publizität gebracht. Allerdings gab es Kritik, mit der Offenheit von Qualcomm sei es nicht so weit her.

Das Open Interconnect Consortium

Deshalb gründete sich Anfang Juli 2014 das Open Interconnect Consortium (OIC). Hinter dem stehen Intel, Dell, Samsung, Atmel, Windriver und Broadcom. Diese Vereinigung möchte erklärtermaßen von Beginn an in einem offenen Prozess ein Protokoll für die Kommunikation erarbeiten, statt sich wie die AllSeen Alliance auf ein vorgegebenes Framework zu stützen. Ansonsten sind alle Ziele identisch. Es könnte durchaus sein, dass das OIC nur gegründet wurde, um die Dominanz von Qualcomm in der AllSeenAlliance zu beenden und zu einer gemeinsamen offenen Standardisierungsinitiative zu kommen.

Darauf könnte ein bemerkenswerter Vorgang bei der OIC-Gründung hindeuten. Denn da ließ sich Jim Zemlin, immerhin Executive Director der Linux Foundation, zu der die AllSeen Alliance gehört, so zitieren: „Bei Open Source geht es um Zusammenarbeit und um Wahlfreiheit. Das Open Interconnect Consortium ist ein weiterer Beweis dafür, wie Open Source dazu beiträgt, Innovationen voranzutreiben. Wir freuen und auf den Beitrag des OIC, eine offene Umgebung zu fördern, um die Milliarden vernetzten Geräte zu unterstützen, die online gehen werden.“

Das Google-Betriebssystem Android

Nur eine Woche nach der OIC-Gründung entstand noch eine Initiative, die Thread Group. Hier sind ARM, Samsung, Freescale, Silicon Labs, Yale (Hersteller von Schließsystemen) und Big Ass Fans dabei. Aber auch Nest, eine Tochter von Google, wirkt kräftig mit und stellt den Vorsitzenden. Zum einen geht es technisch um ein Netzwerk für Strom sparende Devices und um deren Sicherheit. Zum anderen versteht sich die Gruppe aber auch als Marketing-Initiative. Es ist unklar, ob und welche Rolle dem Google-Betriebssystem Android in diesem Kontext zukommen könnte.

Keiner der vier jüngeren Initiativen hat bisher Spezifikationen für Systeme vorgestellt, sodass sich konkrete Hinweise auf technische Grundausrichtungen für einen künftigen IoT-Standard noch nicht ausmachen lassen. Nach verschiedenen Ankündigungen ist damit auch nicht vor Ende 2014 zu rechnen. Erst danach dürfte der Standardisierungsprozess richtig Fahrt aufnehmen, zumindest dürften die Gruppen neue Mitglieder gewinnen und die Fronten sich klären.

Ist Open Source ein geeignetes Modell?

Auffallend ist, dass diesmal bei der Entwicklung eines Standards, der in vielleicht zehn Jahren massiven Einfluss auf einen potenziell riesigen Markt für neue Produkte haben wird, Open Source ein strategisches Moment ist. Sowohl die AllSeen Alliance als auch das Open Interconnect Consortium wollen ihre Spezifikationen, die überaus wichtigen Referenzimplementierungen und das Zertifizierungsprogramm als Open Source freigeben. Etliche Hersteller scheinen zu der Ansicht gekommen zu sein, dass Open Source ein geeignetes Modell für die Entwicklung von Standards und von Produkten ist – sowie für die Entfaltung von Marktmacht.

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