Aufstieg der Maschinen und vernetzten Geräte: Der Wechsel von P2P- zu M2M-Netzwerken

 

Fast überall finden sich Sensoren wie Überwachungskameras, Thermostate, Switches und Router, die Hinweise aus der Umgebung aufnehmen und präzise auf gesammelte Informationen reagieren. Die Anzahl der verbundenen Geräte in unserer Welt ist inzwischen mehr als doppelt so groß wie die Weltbevölkerung (im Jahr 2022 zählte diese 8 Milliarden Menschen).

 

Bei den vielen Anreizen und Möglichkeiten, die das Internet der Dinge und die neuen Technologien bieten, kann man schnell das Ziel aus den Augen verlieren.

 

Zum Beispiel:

 

• Für ein Krankenhaus etwa ist die Bereitstellung einer neuen Technologie für künstliche Intelligenz oder erweiterte Realität nicht die Zielsetzung. Oberste Priorität hat die Verbesserung der Patientenversorgung durch eine wirksame Pflege und effiziente klinische Abläufe. Technologien sind bei der Realisierung dieser Ergebnisse hilfreich, da sie schnellere Patientenbehandlungen, präzisere Diagnosen usw. ermöglichen.
• Die geschäftlichen Anforderungen einer Universität haben nichts mit der Einführung einer neuen Technologie zu tun. Stattdessen ist es das Ziel, leicht zugängliche, bedarfsgerechte Lehrpläne und Programme zu entwickeln, die Studenten und Dozenten interessieren und binden und die nächste Generation auf ihre Karrieren vorbereiten.
• Flughäfen investieren nicht in autonome Fahrzeuge und Plattformen für biometrische Gesichtserkennung, weil sie mit der neuesten Technologie beeindrucken wollen. In erster Linie will man dort Personen und Gepäck schnell, sicher und effizient transportieren. Die Technologie hilft dabei, dies zu ermöglichen.

 

Man sollte sich immer vor Augen halten, dass Technologie selbst niemals die Zielsetzung oder der Zweck ist. Sie ist lediglich das Mittel zum Zweck.

 

Von P2P zu M2M-Netzwerken

 

Was bedeutet der Aufstieg dieser miteinander verbundenen Geräte?

 

In der Vergangenheit konzentrierten sich viele Netzwerkdesignprinzipien auf den Aufbau von Sprach- und Datennetzwerken, die den Bedarf der Benutzer (Personen) unterstützen konnten. Diese Peer-to-Peer (P2P)-Architektur geht meist davon aus, dass die Bedürfnisse von Person zu Person oder von Gruppe zu Gruppe sehr ähnlich sind. Das macht Netzwerkdesign relativ schematisch und überschaubar.

 

Doch Netzwerke auf diese „klassische“ Art zu entwerfen, ist nicht mehr aktuell. Die Zeiten, in denen man sich an eine einfache Checkliste halten musste, sind vorbei. Die heutigen Netzwerke sind nicht mehr auf die Bedürfnisse der Menschen ausgerichtet, sondern müssen den Bedürfnissen der Geräte entsprechen, mit denen wir arbeiten, leben und spielen.

 

Im Gegensatz zu den menschlichen Benutzern eines Netzwerks gibt es bei den maschinellen Benutzern des Netzwerks eine Vielzahl von Anforderungen an die Verbindungstechnik. Viele dieser neuen Anwendungen finden Sie in der Ethernet Roadmap der Ethernet Alliance:

 

• Anwendungen für die Automobilbranche, wie etwa autonome Fahrerassistenzsysteme (ADAS), autonome Fahrzeuge und die Konvergenz traditioneller Netzwerktechnik im Fahrzeug
• Unternehmensanwendungen, die viele WLAN Access Points und Tools für die Zusammenarbeit umfassen
• Anwendungen von Serviceanbietern, wie die Bereitstellung mobiler 5G-Netze
• Automatisierung, Gebäude- und industrielle Anwendungen, wie etwa IT/OT-Konvergenz und Industrie 4.0
• Anwendungen von Cloud-Anbietern, die Technologien wie künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen unterstützen

 

Bei jeder dieser Anwendungen sind die verbundenen Geräte und Maschinen unterschiedlich. Einige erfordern eine Verbindungstechnik für geringe Geschwindigkeiten, andere für wesentlich höhere Datenraten. Folglich müssen auch die Netzwerke, die diese Anwendungen unterstützen, unterschiedlich aufgebaut sein.

 

Die Welt hat sich über P2P-Netzwerke hinaus entwickelt; wir sind in die neue Dimension von M2M-Netzwerken (Machine-to-Machine-Netzwerke) eingetreten. Sie stellen die traditionelle P2x-Telekommunikation in Bezug auf Umfang, Reichweite und Komplexität in den Schatten.

 

M2M-Netzwerke werden auf der Grundlage des Bedarfs von Geräten und automatisierten Anwendungen entwickelt. Dabei kommunizieren Maschinen ohne menschliche Intervention über ein Netzwerk, indem sie Sensordaten erfassen und in ein Netzwerk einspeisen.

 

Diese Maschinen müssen über eine Verbindungstechnik verfügen, die zeitnahe Reaktionen ermöglicht. Da Sensoren und andere verbundene Geräte immer mehr Daten sammeln, müssen diese Informationen effizient verarbeitet werden, damit auf Grundlage dieser Daten schnell Entscheidungen getroffen werden können.

 

Einfache Beispiele für M2M-Verbindungen sind ein angeschlossener Verkaufsautomat oder ein Geldautomat. Ohne menschliches Zutun senden diese Maschinen automatisch Echtzeitinformationen über den Bestand, so dass entsprechende Maßnahmen eingeleitet werden können. In komplexeren Umgebungen, wie etwa einem Warenlager, sorgen M2M Verbindungen für die Kommunikation zwischen Robotern und autonomen Plattformen. Diese können so die Erfüllungsanforderungen vorausschauend erkennen und darauf reagieren. Auf dieses Weise wird die Produktivität ohne menschliche Intervention gesichert.

 

Jenseits der Standards

 

Bei der Entwicklung von Verkabelungsstandards – insbesondere für die IuK-Industrie ging man bisher davon aus, dass die meisten Netzwerkanforderungen die Kommunikation von Mensch zu Mensch oder Mensch zu Maschine (P2M) betreffen. Die Aktivitäten von IEEE, TIA und anderen Normen entwickelnden Unternehmen sind Ausdruck der sich verändernden Realität.

 

Die Industriestandards geben jedoch nur das Minimum an netzwerkbasierten Leistungsanforderungen vor, die für eine ordnungsgemäße Funktion der Netzwerke erforderlich sind. Wir empfehlen die Entwicklung eigener interner Standards, die etwa über die TIA-, BICSI- und ISO-Standards hinausgehen, um den Aufbau eines M2M-Netzwerks mit der erforderlichen Leistung sicherzustellen, ohne dabei über- oder unterdimensioniert zu sein.

 

Wir leben in einer komplexen Welt. Mit dem richtigen Partner an Ihrer Seite, der den Prozess der Transformation vereinfacht, lassen sich Herausforderungen jedoch deutlich einfacher bewältigen. Belden unterstützt Sie bei der Transformation Ihres Netzwerks und bereitet es auf den Aufstieg der Maschinen und den Wechsel von P2P- zu M2M-Netzwerken vor.

 

Verwandte Links

 

Die Vorteile jenseits der Standards und der Empfehlungen für die Verkabelung

Warum wir an der Erstellung von Kabelstandards beteiligt sind

4 Technologieumbrüche verändern die Kabel- und Verbindungstechnik