Das „Internet des Lichts“ - Der Schlüssel für das „Internet der Dinge“

Erstmals mehr vernetzte Geräte als Menschen - Das Internet der Dinge ist die nächste industrielle Revolution. Als Spezialist für innovative Lichtkomponenten und -systeme ist Tridonic davon überzeugt, dass Beleuchtung eine entscheidende Rolle für das Internet der Dinge, oder kurz IoT, spielen wird. Daher hat Tridonic die Toolbox net4more entwickelt, mit der Leuchten nicht nur vernetzt werden, sondern auch einen Mehrwert liefern, der weit über Beleuchtung hinausgeht. Wo stehen wir heute?

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Die innovative Tridonic Toolbox net4more ermöglicht es Licht zur tragenden Säule für das Internet der Dinge zu werden [Bild: Tridonic GmbH]

Der effizienteste und geradlinigste Weg ins Internet der Dinge [Bild: Tridonic GmbH]

Im Jahr 2016 wird es irgendwann so weit sein: Erstmals wird es weltweit mehr vernetzte Geräte geben als Menschen. Nach den Berechnungen der Marktforscher des US-Unternehmens Gartner konnten im vergangenen Jahr etwa fünf Milliarden Dinge übers Internet kommunizieren – seien es Smartphones oder Tablets, intelligente Stromzähler, Autos oder die Maschinen in den Fabriken.

2016 sollen es nun zwischen sieben und acht Milliarden sein, und damit mehr als die 7,4 Milliarden Menschen, die derzeit auf der Erde leben. Für 2020 rechnen die Analysten sogar mit 24 bis 35 Milliarden vernetzter Geräte. Dieses Internet der Dinge wächst mit der rasanten Geschwindigkeit von über 40 Prozent pro Jahr. Für Hardware, Anwendungsentwicklung und Systemintegration erwarten die Marktforscher von BI Intelligence in den kommenden fünf Jahren Gesamtausgaben im Wert von 6.000 Milliarden Dollar.

Warum das Internet der Dinge so boomt, liegt an der Vielzahl der Einsatzgebiete und dem entsprechenden Mehrwert für die Nutzer. Über das Smartphone kann man im Internet einkaufen, am Flughafen einchecken oder sich durch die Stadt lotsen lassen. Stromzähler übermitteln selbstständig Energieverbrauchsdaten, Ampeln, Waschmaschinen, Autos oder Züge melden frühzeitig, wann sie gewartet werden müssen, und Leiterplatten in der Fabrik teilen den Bearbeitungsmaschinen mit, mit welchen Bauteilen sie bestückt werden sollen.

Doch mit der Vielfalt steigt auch die Komplexität. Das Problem wird bereits heute sichtbar – man muss nur einen Blick in moderne Büros werfen: Nicht selten gibt es dort neben Rauchmeldern und Thermostaten gleich mehrere Präsenzmelder von verschiedenen Herstellern für die unterschiedlichen Gewerke. Einer sorgt dafür, dass das Licht nur angeschaltet ist, wenn jemand im Raum ist. Ein anderer ist Teil der Sicherheitssysteme, ein dritter fährt Heizung und Klimatisierung herunter, wenn der Raum nicht belegt ist – und vielleicht kümmert sich ein vierter noch um die Jalousien.

Licht als überall vorhandene Infrastruktur
Eine Vereinheitlichung tut not. Wie lässt sich die Komplexität am besten reduzieren, wie die Kommunikation der Geräte harmonisieren? Gibt es nicht schon Infrastruktursysteme, an die man das Internet der Dinge einfach „andocken“ könnte? In der Tat, die gibt es: Überall wo Menschen sind, ob in Räumen oder auf der Straße, findet man auch künstliches Licht. In vielen dieser Leuchten ist durchaus noch Platz für den ein oder anderen digitalen Sensor oder Mikrochip – denn digitale Elektronik ist für die modernen LEDs sowieso notwendig.

Und mehr noch: Da auch die Leuchten Strom benötigen, ist die Energieversorgung sozusagen gleich integriert. Niemand muss sich mehr um die Verkabelung der einzelnen Melder oder den Batteriewechsel kümmern, der ansonsten üblicherweise alle ein bis zwei Jahre oder sogar noch öfter ansteht – was bei Hunderten von Sensoren in größeren Gebäuden recht aufwändig werden kann. Darüber hinaus sind Leuchten meist an der Decke oder an der Wand angebracht und damit an den besten Plätzen, wo man auch Sensoren unterbringen möchte. Und die Kommunikation mit ihnen sowie der Anschluss an die Zugangspunkte fürs Internet kann entweder gleich über die ohnehin vorhandene Datenverkabelung der Leuchten oder drahtlos erfolgen.

Kurz: Die überall bereits vorhandene Infrastruktur des Lichts ist die ideale Basis für das Internet der Dinge. Oder anders gesagt: Das „Internet des Lichts“ ist das mächtigste Instrument, um das Internet der Dinge zu dem nützlichen Werkzeug auszubauen, das es in Zukunft werden kann.

Ein paar Beispiele: Ein einziger Präsenzmelder, unsichtbar eingebaut in eine Leuchte, genügt, um zu erfassen, ob sich jemand im Büro aufhält. Diese Daten werden dann in der Cloud – also auf einem Internet- oder Intranet-Server – gespeichert, ausgewertet und gleichermaßen an Heizung, Lüftung, Jalousien, Sicherheitsmanagement und natürlich die Lichtsteuerung weitergegeben.

Ebenso können sie aber auch für das Raummanagement eingesetzt werden, also um festzustellen, wie gut Besprechungsräume, Büros oder Gemeinschaftsflächen überhaupt genutzt werden – der Betreiber kann damit die Nutzung seines Gebäudes optimieren und eine Menge Kosten einsparen.

Stecken die Präsenzmelder in vielen Leuchten, so lassen sich die Daten auch noch viel feingranularer auswerten, beispielsweise um Beleuchtung und Klimatisierung für jeden einzelnen Bürotisch perfekt auszutarieren. Natürlich funktioniert dieses Prinzip auch außerhalb der Büroumgebung: So können etwa Sensoren in Parkhaus- oder Straßenleuchten melden, wo ein freier Parkplatz ist, dies an Navigationsgeräte weitergeben und gleich dafür sorgen, dass der freie Platz auch optisch – etwa mit grünem Licht – angezeigt wird.

Verwendet man sogenannte Beacons, kleine Bluetooth-Signalgeber, in den Leuchten, lässt sich auch eine Indoor-Navigation realisieren: Mit Hilfe dieser Funksender kann jeder über eine Smartphone-App seinen Standort auf wenige Meter genau bestimmen – ideal, um sich etwa in großen Einkaufszentren, Krankenhäusern oder Flughäfen zu orientieren, oder auch nur, um im Baumarkt herauszufinden, wo der Hammer hängt. Anders als bei bisherigen System müssten dann nicht mehr die Beacons separat installiert, mangels eines Netzwerks einzeln eingerichtet noch regelmäßig mit neuen Batterien versorgt werden.

Zukunftssichere Tridonic-Plattform
Diese wenigen Beispiele geben schon einen Eindruck, welch enormes Potenzial darin steckt, wenn das Internet der Dinge über ein Internet des Lichts organisiert wird. Tridonic hat dies frühzeitig erkannt und seine Kompetenzen in Elektronik, Sensorik, Software und LED-Leuchtensteuerung genutzt, um eine zukunftssichere Hardware- und Software-Plattform zu entwickeln: Diese sogenannte net4more-Toolbox, bestehend aus LED-Treibern, Kommunikationsmodulen, Sensoren, Routern, Software und Applikationen wurde auf der Light+Building 2016 erstmals vorgestellt.

Im Herbst 2016 startet eine technologische Einführungsphase, in der das net4more-System in Pilotprojekten – beispielsweise in Bürogebäuden – zum Einsatz kommt. Hierzu wird ein Partnernetzwerk aufgebaut, wobei die Partner net4more mit eigener Hardware, etwa Sensor- oder Kommunikationselementen, und mit eigener Anwendungssoftware verknüpfen können. Ab Frühjahr 2017 wird net4more dann für jedermann erhältlich sein.

Der entscheidende Trumpf des neuen Systems, der net4more von Wettbewerbsprodukten unterscheidet, ist die offene Plattform, Flexibilität und Skalierbarkeit. net4more wurde von Anfang an auf Interoperabilität ausgelegt, auf offene Schnittstellen bezüglich Hardware und Software. So basiert die Software-Architektur auf dem offenen Standard des Internet-Protokolls IPv6, die drahtlose Kommunikation auf einer Low-Power-Version mit IPv6, die ähnlich wie eine Niedrigenergie-Variante von WLAN mit Vernetzungsfähigkeit funktioniert – und die Anwendungs- und Kommunikationsebene verwendet ebenfalls übliche, offene Standards. Außerdem ist net4more das erste System, das sowohl drahtgebundene als auch drahtlose Kommunikation ermöglicht – und es ist auch für beliebig große Gebäude oder Flächen skalierbar.

All dies macht net4more besonders zukunftssicher, was für Einsatzbereiche, die – wie in Gebäuden oder Industrieanlagen – über viele Jahre zuverlässig funktionieren müssen, extrem wichtig ist. Außerdem bietet es den Kunden die Möglichkeit, ihre eigenen Lösungen, ob Hardware-Elemente oder eigene Apps für Datenauswertung oder Steuerung, in net4more zu integrieren beziehungsweise net4more dafür zu nutzen. Basislösungen wie eine Cloud-Plattform, Apps zur Inbetriebnahme und zur Bedienung sind in net4more bereits enthalten, aber darauf aufbauend können Kunden und Partner selbst zusätzliche Lösungen und Dienstleistungen aufsetzen.

net4more eröffnet auf diese Weise den effizientesten und geradlinigsten Weg ins Internet des Lichts mit einer Vielzahl von Dienstleistungen die über Beleuchtung hinausgehen. Tridonic setzt damit ganz stark auf die Konvergenz der neuen Technologien, der immer kleiner werdenden Kommunikationsmodule und Sensoren, der LED-Leuchten, der Apps und des mobilen Internets. Das reduziert Komplexität und Kosten und ermöglicht eine enorme Vielfalt an zusätzlichen Dienstleistungen im kommenden Internet der Dinge.