Internet of Things EMS-Dienstleister wird zum IoT-Entwicklungspartner

Redakteur: Franz Graser

Die Kompetenz eines EMS-Unternehmens beschränkt sich nicht nur auf die Produktion, sondern umfasst oft auch wertvolles Entwicklungs-Know-How. So etwa beim Augsburger Fertiger BMK. Stephan Baur, CEO von BMK, erläutert, wie sich das Unternehmen bei komplexen IoT-Projekten einbringen kann.

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Stephan Baur, Geschäftsführer der BMK Group in Augsburg.
Stephan Baur, Geschäftsführer der BMK Group in Augsburg.
(Bild: BMK Group)

Das Thema IoT berührt ja nicht nur Hardware, sondern auch Software und Vernetzung, also Kompetenzen, die der Kunde vielleicht nicht von vorneherein bei einem EMS-Partner vermutet. Wie kann ein EMS-Unternehmen denn dem Kunden begreiflich machen, dass es hier helfen kann?

Die Kunden von BMK sind in vielen unterschiedlichen Branchen zu Hause. Deshalb sehen und erarbeiten wir auch viele verschiedene Lösungen und Ansätze zur Umsetzung von IoT. Hieraus ergibt sich ein großer Vorteil, denn BMK hat damit branchenübergreifendes Know-how und Erfahrungen sowohl bei der Hardware als auch bei der Software und deren Vernetzung.

Da wir keine Produkte von der Stange anbieten, sind wir frei, um individuelle und kostenoptimierte IoT-fähige Applikationen für den Kunden auszuarbeiten. Wir stehen zwischen Kunde und Bauteilhersteller. Durch diese Ungebundenheit wird BMK zu einem Interessensvertreter der Kunden gegenüber den Produktanbietern, seien es Module, ICs mit integrierten lizenzierten Stacks oder dergleichen.

Wir bezeichnen uns als „integralen Entwicklungspartner“. Damit meinen wir einerseits, dass wir uns ganz als Optimierungspartner des Kunden verstehen und andererseits, dass wir die komplette IoT-Kette betrachten. Vom Sensor, zur Steuerung, durch das Gateway in die Cloud über die Datenverarbeitung, die Visualisierung und wieder zurück.

Unter Berücksichtigung der Kosten und Technik agieren wir in allen Kettengliedern flexibel, um für den Kunden das bestmögliche Ergebnis zu erzielen. Anstatt zum Beispiel ein preisintensives WiFi-Modul mit funktionsfähigen Kommunikations-Stack einzudesignen, schlägt BMK vor, eine preiswerte WiFi-Lösung ohne integrierten lizenzierten Stack zu verwenden. Die Einmalkosten für die Stack-Entwicklung fallen im Vergleich zwar höher aus, jedoch lässt sich in Serie ein deutlich attraktiverer Stückpreis erzielen. Ein weiterer Vorteil ist, dass das für den Kunden entwickelte Modul hinsichtlich der Software optimal mit der Applikation zusammenspielt.

Das Thema Sicherheit und deren Umsetzung berücksichtigen wir als EMS Partner durchgängig von Anfang an.

„Es wird oft unterschätzt wie viel Geld man sparen kann, wenn man nicht nur auf gekaufte Standardprodukte zurückgreift,“ bestätigt Stefan Kiefersauer, Entwicklungsleiter bei BMK.

Würde BMK ein Projekt mit IoT-Charakter grundlegend anders angehen als eines, bei dem es primär um Hardware geht? Welche Schwerpunkte würden anders gesetzt werden?

Ja, denn die Schwerpunkte würden anders gesetzt werden.

Neben der Hardwareentwicklung beraten wir unsere Kunden in der Auswahl einer geeigneten Kommunikationstechnologie. Absender und Empfänger müssen sich verstehen können, die unterschiedlichen Kommunikationsschnittstellen (z.B. BLE, WLAN, LoRa, Sigfox, Zigbee, CAN, USB, proprietär, ect.) gesteuert und eine gemeinsame Sprache (z.B. HTTP/REST-API, MQTT, XMPP, ect.) definiert werden. BMK entwickelt mit dem Kunden ein zukunftsfähiges IoT-Konzept.

Dabei verbinden wir als EMS-Partner speziell für den Kunden Entwickeltes mit proprietärem BMK-Know-how und zuverlässigen Softwaremodulen. Durch eine geschickte Kombination schaffen wir die Grundlage für Sicherheit und Connectivity. Beim Einsatz kostenoptimierter Software-Lösungen wird eine erhöhte Langzeitverfügbarkeit, auch im Hinblick auf Abkündigungen von Bauteilen und Modulen erreicht, und eine nachträgliche Funktionserweiterung problemlos möglich.

Einen weiteren Schwerpunkt setzen wir darauf, wie und welche Daten genutzt werden. Zusammen mit unseren Kunden entwickeln wir ein sinnvolles Datenmanagement (inkl. Edge Computing), das dem Kunden einen echten Mehrwert bietet. Dabei schreiben wir unserem Kunden nicht vor welche Daten für ihn einen Mehrwert darstellen, sondern fokussieren uns auf das Kommunikations-Konzept unter Berücksichtigung des Gesamtsystems.

Zum Beispiel kann es für ein Produkt durchaus zielführend sein, eine dauerhafte Verbindung zwischen Gerät und Server einzurichten (Relay Service). Denn sind die jährlichen Stückzahlen des Produktes überschaubar und die zu verarbeitenden Gerätedaten gering, halten sich die Traffic-Kosten für den Kunden im Rahmen.

Die Frage stellt sich, ob dieses Konzept auch bei hohen jährlichen Stückzahlen bzw. stetig wachsender Anzahl an zusätzlichen neuen Produkttypen geeignet ist? Oder ist ab einem gewissen Zeitpunkt eine Migration auf ein alternatives Kommunikations-Konzept wie beispielsweise Datenbank Management Service zielführender? Hier stehen wir beratend zur Seite und entwickeln zusammen mit dem Kunden ein zielführendes Datenmanagement-Konzept.

„Wir unterstützen die komplette Kommunikationskette“

Ein großes Problem im IoT-Umfeld ist ja die Sicherheit; die vernetzten IoT-Geräte können ja potenziell als Einfallstore für Hacker und Datendiebe dienen. Wie geht BMK mit diesem Thema um?

Das Thema Sicherheit ist ein sehr weitläufiges Gebiet. Wir betrachten die Sicherheit durchgängig von Anfang an. Es werden nicht nur einzelne Glieder gesichert, wie beispielsweise das verwendete Betriebssystem des Devices, sondern durch die komplette Kette hindurch Sicherheit geschaffen: vom Sensor, zur Steuerung, über das Gateway und von der Cloud bis zur Endanwendung - und die ganze Kette wieder zurück.

Wir trägen dabei nicht nur der Übertragungssicherheit (z.B. TLS1.2, HTTPS, RSA, Diffie-Hellmann) Rechnung, sondern auch Themen wie Login (verschiedene Nutzergruppen, http Auth, Token), Firmware-Update mit Signatur, Gerätezugang, Rechtemanagement (OpenAuth 2.0) und vieles mehr.

Ein häufig unterschätztes Thema stellt der Bereich der eigentlichen Produktion der Elektronik inklusive des Aufspielens der Firmware dar. Eine Sicherungsmöglichkeit hierfür ist die Public-Key-Infrastructure, welche bei BMK als erfahrenem EMS-Unternehmen sicher genutzt und angewendet werden kann.

Haben Sie vielleicht ein Beispiel von einem gelungenen IoT-Projekt, das Sie gemeinsam mit einem Kunden umgesetzt haben?

Ein interessantes Projekt haben wir mit einem Kunden, der in dem Bereich Wasseraufbereitung Marktführer ist. Sein bestehendes Produkt wird von privaten Anwendern eingesetzt und war bisher ohne IoT-Funktionalität. Ziel war es, das Gerät ins private Heimnetz so einzubinden, dass der Endanwender jederzeit aktuelle Daten und Verbrauchsdaten abrufen kann. Der Hersteller wiederum möchte seine Maschinendaten dem Endanwender zur Verfügung stellen, also aufbereitet, um ihn im Hinblick auf seine Wasserqualität zu beraten und ihm rechtzeitig Verbrauchsmaterial anzubieten.

Eine Herausforderung liegt darin, das Gerät ins private Heimnetz zu integrieren, um Daten per Webbrowser oder App jederzeit zugänglich zu machen und gleichzeitig wiederrum Systemdaten an den Hersteller zu übermitteln (nach voriger Zustimmung des Endkunden). Sofern vorhanden, sollten außerdem sowohl weitere Geräte des Herstellers als auch Geräte von anderen Herstellern, etwa die Heizung, in ein Gesamtsystem eingebunden werden können.

Ein weiterer Fokus lag in der Wahl der geeigneten Kommunikationsschnittstelle und natürlich auf dem Thema Security: Durchgängige Sicherheit bei der Datenübermittlung via Internet und bei der Kommunikation mehrerer Geräte verschiedener Hersteller.

In enger Zusammenarbeit mit dem Kunden unterstützte BMK die komplette Kommunikationskette: Von der elektronischen Steuerung der Daten in die Cloud und wieder zurück. Wir erarbeiteten Antworten auf die Fragen: Welche Daten sind für den Endkunden und für den Hersteller notwendig -und welche überflüssig? Wer macht das Datenhosting – der Hersteller selbst? Wie kann über die komplette Kette der Security Ansatz verfolgt werden? Welche Rahmenbedingungen sind zu beachten, damit auch die weiteren zukünftigen Produkte des Herstellers im Systemansatz abbildbar sind? Und wie können Fremdhersteller eingebunden werden?

Bei der Fokussierung auf die Funktionalität behielten wir die Produktkosten im Auge und erstellten eine Entscheidungsmatrix hinsichtlich Produkte, die zugekauft werden müssen und projektspezifischer Hardware- und Software-Elemente.

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