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Device Management.

Das intelligente Gateway für das Internet der Dinge.

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Device Management

Device Onboarding

Damit sich auch nur jene IoT-Geräte mit Ihrer Applikation verbinden, die das auch dürfen, werden die Geräte zuerst auf der Plattform registriert. So ist sichergestellt, dass unerlaubte Geräte keinen Zugriff auf Ihre Daten haben. Als eindeutige ID wird hier die Geräte-ID IMEI herangezogen.

CIG Plugin (Protokoll Übersetzer)

Es gibt die unterschiedlichsten Protokolle. Eine Anwendung muss daher jedes Protokoll verstehen und verschiedene Sensoren müssen an die Applikation angepasst werden. Das ist immer mit einem hohen Implementierungsaufwand verbunden.

Unser CIG Plugin System setzt auf OSGI-Architektur auf. Es reduziert diesen Aufwand auf ein Minimum und das Device überträgt die Daten wie gewohnt. Die unterschiedlichen Protokolle werden erst am IoT Gateway übersetzt. Für eine Applikation stehen die Daten dann einheitlich zur Verfügung.

Durch die Übersetzung am IoT Gateway wird Rechenleistung im Device eingespart, das wiederum senkt den Verbrauch von Energie.

Ein weiterer Vorteil dieses CIG Plugin besteht darin, dass auf Applikations-Ebene Protokolle verwendet werden können, die man in diesem Umfeld gewohnt ist. Zum Beispiel REST mit JSON. Um den Verbrauch von Daten zu reduzieren, kann auf der Device-Seite ein datensparendes Protokoll eingesetzt werden.

Beispiel: 4 Bytes werden von einem Device mit einem einfachen AT Kommando übertragen (0000FA32). Am CIG wird diese Nachricht in einen JSON-String übersetzt und steht an der Schnittstelle zur Applikation zur Verfügung. Das spart Daten!

Die Architektur von IoT Gateway

Das IoT Gateway stellt das Tor zwischen dem Mobilfunk und dem Internet dar. Daten werden über das Mobilfunknetz übertragen und am IoT Gateway gepuffert. Hier können sie über eine gesicherte HTTPS-Anbindung mit Client-Zertifikat abgeholt oder zu Ihrer Applikation gepusht werden.

Application Server /
IoT Cloud
Wolkenicon 107 Bytes
Pfeile-Icon
NB-IoT
Antennen-Icon
Pfeile-Icon
Device
SIM-Karten-Icon 107 Bytes
LWM2M

Zur Übertragung von Daten gibt es eine Unmenge unterschiedlicher Protokolle. Viele davon sind nicht besonders gut für eine schmalbandige Übertragung geeignet.

Für das Internet der Dinge hat sich ein Standard besonders bewährt: das LWM2M-Protokoll, ein datenzentriertes Protokoll. Alle beteiligten Teilnehmer verstehen die Bedeutung der Daten – ähnlich wie es bei der Schnittstelle beim Auto (Gaspedal, Bremse, Kupplung) der Fall ist. Wer Auto fahren kann, steigt einfach in ein Fahrzeug ein und bedient es, ohne zuvor die Betriebsanleitung zu lesen.

Die IoT-Geräte wissen, wie sie sich registrieren können, ein Software-Upgrade erhalten oder Daten senden. Und das unabhängig von der verwendeten Plattform oder dem Gateway. Viele der Radio-Module am Markt haben dieses Protokoll bereits integriert. Achten Sie bei der Auswahl Ihres Radio-Modules darauf.

Damit können Sie in kürzester Zeit loslegen – ohne Implementierungsaufwandes des Protokolls.

LWM2M
Security

Sicherheit ist ein wichtiges Thema im Umfeld von IoT. Bei batteriebetriebenen Geräten, die wenig Speicher und Rechenleistung besitzen, ist sie jedoch oft sehr schwer umzusetzen.

Neben der hohen Sicherheit eines 3GPP-Netzwerkes setzt T-Mobile für die Übertragung auf DTLS+. Dieses Protokoll ist besonders gut geeignet, um Daten zu verschlüsseln und den Rechenaufwand gering zu halten.

Upgrade Management

Ein übliches IoT-Gerät besteht aus einem Radio-Modul mit integriertem Funk-Chipset. Dieses Radio-Modul kümmert sich um die Übertragung der Daten in einem Mobilfunknetz (Modem).

Damit das IoT-Gerät Zustände wie Temperatur oder Füllstand erfassen kann, ist ein Sensor notwendig.

Die Verarbeitung der Sensordaten und eine Vorerfassung und Filterung erfolgt mithilfe eines Mikrocontrollers.

Für die Authentifizierung steht eine SIM-Karte oder ein SIM-Chip zur Verfügung.

Manche IoT-Geräte haben zusätzliche Schnittstellen, um weitere Sensoren anzuschließen.

Firmware Upgrade

Damit Funktionalitäten angepasst sowie erweitert werden können und das IoT-Gerät immer am neuesten Sicherheitsstandard ist, muss die Software von Zeit zu Zeit erneuert und ein Firmware Upgrade durchgeführt werden.

Mit dem IoT Gateway können Sie das Radio-Modul und den Mikrocontroller upgraden. Um dabei die Datenmenge zu reduzieren, werden nur die Unterschiede übertragen. Das spart Daten und Zeit.

Ein Upgrade-Package kann einer ganzen Gruppe von Devices zur Verfügung gestellt werden – das manuelle Zuteilen an jedes IoT-Device ist nicht notwendig. Das IoT Gateway kümmert sich um die Verteilung des Upgrades, auch wenn ein Gerät gerade im Energiesparmodus ist. In diesem Fall erhält das Gerät automatisch das Upgrade, wenn es das nächste Mal online ist.

Congestion Control

Befinden sich viele IoT-Geräte in einer Funkzelle, kann die Verbindung durch das Upgrade überlastet werden. Damit das nicht passiert, verteilt das IoT Gateway die Upgrades entsprechend.

Application Enablement

REST API

Das IoT Gateway stellt über 170 APIs zur Verfügung. Als Kunde haben Sie die Möglichkeit, alle Funktionalitäten über diese Schnittstellen zu verwenden. Ihre Applikation kann alle Funktionalitäten des IoT Gateway direkt ansprechen und verwenden.

Damit fügt sich das IoT Gateway nahtlos in Ihre Applikation ein.

Security

Sicherheit ist uns ein wichtiges Anliegen. Der Zugriff auf Ihre Daten erfolgt über eine verschlüsselte Verbindung. Ein Schlüssel ist immer nur für eine gewisse Zeit gültig, danach muss wieder ein neuer Code generiert werden. Dazu haben Sie eine AppID und einen Secret. Doch das ist uns noch nicht genug. Damit auch sichergestellt ist, dass diese Zugriffsdaten nicht gestohlen wurden, muss sich die Applikation mithilfe eines Client-Zertifikates ausweisen.

Data Buffering

Ein großer Vorteil der NB-IoT Technologie sind die Energiesparmodi. Übliche IoT-Geräte befinden sich meistens in einem Schlafmodus und sind nicht von außen erreichbar. Das stellt aber auch eine Herausforderung dar, wenn Daten zu einem IoT-Gerät übertragen werden müssen.

Das IoT Gateway nimmt Ihnen die Aufgabe ab und synchronisiert Daten automatisch. Eine Applikation kann diese jederzeit an das Gateway senden. Falls das Gerät gerade nicht erreichbar ist, werden sie zwischengespeichert und beim Aufwachen übertragen.

Business Logic

Das IoT Gateway bietet die Möglichkeit, Rules zu erstellen. Basierend auf diesen Regeln können Sie Sensordaten auswerten und eine Aktion ausführen lassen, sobald ein Schwellwert überschritten wird. Eine Aktion kann beispielsweise das Aktivieren eine Lüfters oder ein Alarm, der an Ihre Applikation gesendet wird, sein. Beim Überschreiten eines Schwellwertes besteht aber auch die Möglichkeit, ein E-Mail oder eine SMS zu versenden. So können Sie benachrichtigt werden, wenn sich ein Gerät überhitzt, ein Raum mit Wasser geflutet wird oder eine Störung bei einer intelligenten Pumpstation auftritt.

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