Gibt es im Internet der Dinge mehr Normen, Standards und Industriekonsortien als Dinge?
Einleitung
Die Anzahl der aktiven IoT-Geräte liegt aktuell weltweit vermutlich im Bereich mehrerer Milliarden. So genau weiß das niemand, auch wenn manche Marktauguren den Eindruck erwecken, sie hätten jedes einzelne Gerät persönlich gezählt. Eine kurze Einsicht in fragwürdige Schätzmethoden findet man im Artikel [1] aus dem Jahr 2016. Welcher Zahl man am Ende auch glauben mag, es gibt mit ziemlicher Sicherheit mehr IoT-Geräte als Normen, Standards und Industriekonsortien.
Damit wäre die suggestive Fragestellung in der Überschrift bereits in der Einleitung als reißerische Übertreibung entlarvt. Trotzdem steckt in der Überschrift auch ein Körnchen Wahrheit. Wer sich intensiver mit IoT auseinandersetzt, kommt in Momenten der Erschöpfung mitunter zum leisen Verdacht, dass es am Ende vielleicht doch mehr Normen, Standards und Konsortien als Dinge gibt. Denn in der Tat ist in der IoT-Welt eine Vielzahl an Organisationen damit beschäftigt, Empfehlungen und Standards zu unterschiedlichen Aspekten des IoT zu generieren.
Diese Vielfalt hat mehrere Gründe. Ein Grund liegt darin, dass IoT als Forschungs- und Entwicklungsgegenstand und als Markt immer noch relativ jung ist und sich rasant weiter entwickelt. Die rasante Entwicklung führt dazu, dass Standardisierungen nicht nur in den etablierten formellen Normungsorganisation (ISO, IEC, ITU, CEN, DIN, etc.) sondern verstärkt auch in konsortialen Standardisierungsorganisationen stattfinden [2]. Hinzu kommt die Verbreitung von Open Source-Software (Free and Open Source Software – FOSS), die eine Quelle für De-Facto-Standards bildet. Überdies berührt IoT eine Vielzahl technologischer Bereiche, von der Hardware und Software in den Geräten, Sensortechniken, Lokalisierungstechniken, Funktechniken, Datenverarbeitung und -speicherung in der Cloud bis hin zur IT-Sicherheit. Ein weiterer Grund für die Vielfalt ist die Ausbreitung des IoT in unterschiedlichen Sparten, von der Medizin bis zur Landwirtschaft. Jede dieser Sparten hat auch ihre jeweiligen spartenspezifischen Standardisierungs- und Regulierungsbedarfe.
Dieser Artikel soll dem Leser einen Überblick verschaffen, welche Organisationen im IoT aktiv und sind und was die wesentlichen Beiträge dieser Organisationen sind.
Organisationen und deren Beiträge zum IoT
Nachfolgend werden in der linken Spalte die Organisationen und in der rechten Spalte die wichtigsten Beiträge zum IoT aufgelistet. Nicht alle der unten aufgeführten Organisationen widmen sich originär dem IoT. Die von ihnen vertretenen Standards gehören jedoch zu den Basistechnologien in IoT-Systemen. Dazu gehören z.B. Funkstandards oder Standards für Hardwarebausteine wie TPM, TEE oder SE.
Die Liste ist mit hoher Wahrscheinlichkeit weder vollständig noch gänzlich fehlerfrei. Ergänzungen und Korrekturen sind bereits eingeplant.
Eine ähnliche Sammlung enthält ETSI TR 103 375 [3], allerdings mit Stand 2016.
Normungsorganisationen
International Organization for Standardization (ISO)
https://www.iso.org/
ISO/IEC 20924 Information technology – Internet of Things (IoT) – Vocabulary
ISO/IEC 21823 Series Interoperability for Internet of Things Systems
ISO/IEC TR 22417 Information technology – Internet of things (IoT) use cases
ISO/IEC 29182 Series Information technology – Sensor networks: Sensor Network Reference Architecture (SNRA)
ISO/IEC 30141 Internet of Things Reference Architecture (IoT-RA)
ISO/IEC AWI 30147 Information technology – Internet of things – Methodology for trustworthiness of IoT system/service – Under Development
ISO/IEC TR 30148:2019 Internet of Things (IoT) – Technical requirements and application of sensor network for wireless gas meters
ISO/IEC AWI 30149 Internet of things (IoT) – Trustworthiness framework – Under Development
ISO/IEC 30161 Internet of Things (IoT) – Requirements of IoT data exchange platform for various IoT services
ISO/IEC WD 30162 Internet of Things (IoT) – Compatibility requirements and model for devices within industrial IoT systems – Under Development
ISO/IEC 30163:2021 Internet of Things (IoT) – System requirements of IoT/SN technology-based integrated platform for chattel asset monitoring supporting financial services
ISO/IEC TR 30164 Internet of things (IoT) – Edge computing
ISO/IEC AWI 30165 Internet of Things (IoT) – Real-time IoT framework – Under Development
ISO/IEC TR 30166 Internet of things (IoT) – Industrial IoT
ISO/IEC AWI 30172 Digital Twin – Use cases – Under Development
ISO/IEC AWI 30173 Digital twin – Concepts and terminology – Under Development
ISO/IEC 27030 Guidelines for security and privacy in Internet of Things (IoT) – Draft
ISO/IEC CD 27400.3 Cybersecurity – IoT security and privacy – Guidelines – Under Development
ISO/IEC CD 27402 Cybersecurity – IoT security and privacy – Device baseline requirements – Under Development
ISO/IEC WD 27403.5 Cybersecurity – IoT security and privacy – Guidelines for IoT-domotics- Under Development
International Electrotechnical Commission (IEC)
https://www.iec.ch/
IEC 62443 Security for industrial automation and control systems
International Telecommunication Union (ITU)
https://www.itu.int/
ITU-T Recommendations Y.2000 – Y.2999: Next Generation Networks
ITU-T Recommendations Y.4000 – Y.4999 Internet of things and smart cities and communities
European Telecommunications Standards Institute (ETSI)
https://www.etsi.org/
ETSI EN 303 645, Cyber Security for Consumer Internet of Things: Baseline Requirements
ETSI GS CIM 009, Context Information Management (CIM), NGSI-LD API
ETSI TS 103 264 Reference Ontology and oneM2M Mapping (Smart Appliances Reference Ontology – SAREF)
Industriekonsortien und sonstige Organisationen
3rd Generation Partnership Project (3GPP)
https://www.3gpp.org/
Alle Mobilfunkspezifikationen seit Generation 3G.
Insbesondere relevant für IoT sind u.a.: Narrow Band IoT (NB-IoT), LTE-M, EC-GSM-IoT und
massive Machine Type Communications (mMTC) im 5G.
Brick Consortium
https://brickschema.org/
Brick Ontology (Semantisches Datenmodell für die Gebäudeautomatisierung)
Broadband Forum
https://www.broadband-forum.org/
Protokolle für das Smart Home:
TR-069 CPE WAN Management Protocol (CWMP)
TR-369 User Service Platform (USP)
Connectivity Standards Alliance (csa)
ehemals Zigbee Alliance
https://csa-iot.org/
Zigbee Network und Application Layer (PHY und MAC sind Teil von IEEE 802.15.4),
Matter (ehemals Connected Homer over IP – CHIP )
DDS Foundation
https://www.dds-foundation.org/
(wird von OMG verwaltet)
Auf Publish-Subscribe-Konzept basierendes Kommunikationsprotokoll:
Data Distribution Service (DDS)
Digital Twin Consortium
https://www.digitaltwinconsortium.org/
(wird von OMG verwaltet)
EnOcean Alliance
https://www.enocean-alliance.org/
Diverse Spezifikationen zum Ökosystem, das rund um den Funkstandard EnOcean (basiert auf Energy Harvesting) entstanden ist. Der Funkstandard ist auch unter ISO/ IEC 14543-3-10 veröffentlicht.
FIDO Alliance
https://fidoalliance.org/
Onboarding-Standard für IoT-Geräte: FIDO Device Onboard (FDO)
FiRa Consortium (Fine Range)
https://www.firaconsortium.org/
Testspezifikationen und Zertifizierungsprogramme für Lokalisierungs-Produkte auf der Basis von Ultra-Wideband (UWB), siehe auch UWB Alliance
GlobalPlatform
https://www.globalplatform.org
Industriekonsortium mit Fokus auf vertrauenswürdige digitale Dienste und Geräte
Trusted Execution Environment (TEE),
Secure Element (SE),
Security Evaluation Standard for IoT Platforms (SESIP),
IoTopia: IoT security framework
GSM Association (GSMA)
https://www.gsma.com/
Zahlreiche Veröffentlichungen rund um Mobilfunk und IoT:
eSIM, Remote SIM Provisioning, Sicherheit, etc.
Industrial Digital Twin Association (IDTA)
https://idtwin.org/
Asset Administration Shell (siehe auch Plattform Industrie 4.0)
Industrial Internet Consortium (IIC)
https://www.iiconsortium.org/
(wird von OMG verwaltet)
Industrial Internet of Things Reference Architecture (IIRA),
Industrial Internet Connectivity Framework,
Industrial Internet Vocabulary Technical Report,
Industrial IoT Analytics Framework,
etc.
Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)
https://www.ieee.org/
IEEE 802.11 Wireless LAN (WLAN)
IEEE 802.15.4 Low-Rate Wireless Networks
IEEE 2413-2019 – IEEE Standard for an Architectural Framework for the Internet of Things (IoT)
Internet Engineering Task Force (IETF)
https://www.ietf.org/
RFC4944 Transmission of IPv6 Packets over IEEE 802.15.4 Networks,
RFC6282 Compression Format for IPv6 Datagrams over IEEE 802.15.4-Based Networks,
RFC6550 RPL: IPv6 Routing Protocol for Low-Power and Lossy Networks,
RFC6690 Constrained RESTful Environments (CoRE) Link Format,
RFC7252 Constrained Application Protocol (CoAP),
RFC8152 CBOR Object Signing and Encryption (COSE),
RFC8180 Minimal IPv6 over the TSCH Mode of IEEE 802.15.4e (6TiSCH),
RFC8613 Object Security for Constrained RESTful Environments (OSCORE),
etc.
IoT Security Foundation
https://www.iotsecurityfoundation.org/
Diverse Veröffentlichungen zu IoT und Security: IoT Security Compliance Framework,
Secure Design Best Practice Guides, IoT Security Reference Architecture For The Healthcare Industry, Home IoT Security Architecture and Policy, etc.
LoRa Alliance
https://lora-alliance.org/
Spezifikationen zu LoRaWAN. LoRaWAN gehört zur Klasse der Low Power Wide Area Networks (LPWAN).
NFC Forum
https://nfc-forum.org/
Spezifikationen zur NFC-Kommunikationstechnologie (Near Field Communication)
Advanced Message Queueing Protocol (AMQP),
Message Queuing Telemetry Transport (MQTT),
Classification of Everyday Living (COEL),
etc.
Object Management Group (OMG)
https://www.omg.org/
Siehe Industrial Internet Consortium (IIC), DDS Foundation, Digital Twin Consortium
oneM2M
https://www.onem2m.org/
Protokoll bzw. Framework der Anwendungsschicht: oneM2M
OPC Foundation
https://opcfoundation.org/
OPC UA (Open Platform Communications Unified Architecture) Protokollstandard für das industrielle IoT
Open Connectivity Foundation (OCF)
https://openconnectivity.org/
Protokollstack und Datenmodelle für Smart Home, Automotive und Healthcare.
Sponsoring der Open Source-Implementierung IoTivity (https://iotivity.org/)
Fairhair-Spezifikation (Gebäudeautomatisierung)
Open Geospatial Consortium (OGC)
https://www.ogc.org/
Umfangreiche Sammlung an Standards zur Verarbeitung von raumbezogenen Daten (Lokalisierung). Beheimatet auch Standards zur Integration von Sensoren und Sensornetzen (z.B. SensorML).
Open Group
https://www.opengroup.org/
Open Platform 3.0: Open Messaging Interface (O-MI), Open Data Format (O-DF)
Open Mobile Alliance (OMA)
https://omaspecworks.org
Protokolle bzw. Frameworks der Anwendungsschicht:
OMA Device Management (DM),
OMA Leigthweight M2M (LwM2M)
OWASP Foundation (Open Web Application Security Project)
https://owasp.org
Innerhalb OWASP existiert ein Lab-Projekt (OWASP Internet of Things) mit Fokus auf IoT-Sicherheit. Arbeitsergebnisse u.a. OWASP IoT Top 10
Plattform Industrie 4.0
https://www.plattform-i40.de/
Referenzarchitekturmodell Industrie 4.0 – RAMI4.0 (DIN SPEC 91345),
Verwaltungsschale (Asset Administration Shell)
und zahlreiche weitere Veröffentlichungen
Trusted Computing Group (TCG)
https://trustedcomputinggroup.org
TPM 2.0 (Trusted Platform Module) Library Specification,
Device Identifier Composition Engine (DICE)
Empfehlungen zu IoT-Sicherheit, Sicherheit von Constrained Devices, etc.
UWB Alliance
https://uwballiance.org/
Förderung des Ultra-Wideband (UWB) Funkstandards. UWB-Spezifikation wurde in IEEE 802.15.4 aufgenommen.
World Wide Web Consortium (W3C)
https://www.w3.org/
Web of Things (WoT) Architecture,
Web of Things (WoT) Thing Description,
Semantic Sensor Network Ontology (SSN),
etc.
Organisationen mit Fokus Open Source Software
Eclipse Foundation / Eclipse IoT
https://www.eclipse.org/
https://iot.eclipse.org/
Vielzahl an Open Source-Komponenten für das IoT.
Beheimatet seit 2020 auch die OSGi Working Group (https://www.osgi.org/).
FIWARE Foundation
https://www.fiware.org/
Kuratiertes Framework von Open Source-Plattformkomponenten bestehend aus FIWARE Context Broker und einer Suite kompatibler Komponenten (IoT-Agents, Identity Management, Complex Event Processing, Deployment-Tools, etc.)
Literatur
[1] Amy Nordrum: „The Internet of Fewer Things“, IEEE Spectrum, Vol. 53, Issue 10, Oct 2016, https://ieeexplore.ieee.org/document/7572524, abgerufen am 10.5.2021
[2] Axel Mangelsdorf: „Normen und Standards recherchieren und analysieren“ in: Axel Mangelsdorf und Petra Weiler: „Normen und Standards für die digitale Transformation“, Berlin, Boston: De Gruyter Oldenbourg, 2019. https://doi.org/10.1515/9783110629057, abgerufen am 3.5.2021
[3] ETSI TR 103 375, IoT Standards landscape and future evolutions, V1.1.1 (2016-10), https://www.etsi.org/deliver/etsi_tr/103300_103399/103375/01.01.01_60/tr_103375v010101p.pdf, abgerufen am 2.5.2021
Bildquellen
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