Gerätekommunikation

Gerätekommunikation bezeichnet den Austausch von Daten zwischen elektronischen Geräten, Systemen oder innerhalb einzelner Geräte. Sie dient der Steuerung, Überwachung, Datenerhebung und Koordination von Funktionen in Bereichen wie Industrie, Gebäudemanagement oder Automobiltechnik. Typische Anwendungsfelder sind die Kommunikation zwischen Sensoren und Aktoren, die Vernetzung von Steuergeräten sowie die Anbindung von Endgeräten an zentrale Systeme, IoT-Plattformen oder Cloud-Dienste.

Die Kommunikation erfolgt über definierte Protokolle und Medien, die verschiedene Schichten abdecken, von der physischen Übertragung bis zur Anwendung. Häufig eingesetzte physikalische Medien umfassen kabelgebundene Schnittstellen (CAN, LIN, Ethernet) sowie drahtlose Systeme (Bluetooth, Zigbee, WLAN). Typische Protokolle auf ergänzenden Ebenen regeln Adressierung, Fehlerkontrolle, Flusskontrolle und Datenaustausch (Modbus, Profibus, MQTT, CoAP).

Architektur- und Paradigmaussagen unterscheiden Punkt-zu-Punkt-Verbindungen, Bussysteme oder Stern- bzw. Baumtopologien. Anwendungen nutzen oft Publish-Subscribe (MQTT, DDS) oder Request-Response (HTTP/REST, CoAP). Datenformate wie JSON oder CBOR ermöglichen interoperable Datenaustausche. Edge- und Cloud-Komponenten unterstützen Speicherung, Verarbeitung und Fernsteuerung großer Gerätepopulationen.

Sicherheit, Zuverlässigkeit und Leistungsfähigkeit sind zentrale Anforderungen. Maßnahmen umfassen Authentifizierung, Verschlüsselung (TLS/DTLS), Integritätsschutz (CRC) und Integritätsprüfungen, sowie QoS und Fehlertoleranz. Real-Time-Anforderungen bedingen deterministische Latenzzeiten, zeitkritische Protokolle und robuste Mediumzugriffe.

Beispiele für Anwendungsbereiche reichen von der Automobil- über die Industrie- und Gebäudeautomation bis hin zu Smart-Home-Systemen. Standardisierung erfolgt durch internationale Normen und Branchenprofile, die Interoperabilität, Sicherheit und Skalierbarkeit verbessern.