IoT-Gateways:Ein Leitfaden zur Verbindung von Dingen mit der Cloud

IoT-Gateways fungieren als Zwischenhändler, die Ihre Geräte mit der Cloud verbinden und alles von der Datensicherheit über Konnektivitätsprotokolle bis hin zum Edge-Computing verwalten.

Das Ökosystem des Internets der Dinge (IoT) boomt, da neue Produkte weltweit eingeführt werden. Die Technologie bietet unglaubliche Möglichkeiten, Geschäftsprozesse zu optimieren, Gesundheit und Sicherheit zu verbessern und Zeit und Geld zu sparen. Die Integration neuer und kundenspezifischer IoT-Lösungen in die komplexe IoT-Landschaft ist jedoch eine Herausforderung. Hier spielen IoT-Gateways eine grundlegende Rolle bei der Verbindung von herkömmlichen und Geräten der nächsten Generation mit dem Internet.

Was sind IoT-Gateways?

Einfach ausgedrückt sind IoT-Gateways virtuelle Plattformen oder physische Geräte, die als drahtloses Zugangsportal fungieren und IoT-Geräten Zugang zum Internet verschaffen. Sie führen mehrere Funktionen aus, darunter Protokollübersetzung, Gerätekonnektivität, Datenfilterung und Sicherheit.

Sie integrieren Protokolle für die Vernetzung, verwalten Speicher- und Edge-Analysen von Daten und ermöglichen vor allem einen sicheren Datenfluss zwischen Geräten an den Rändern des Netzwerks zu beiden Cloud-Diensten.

Anwendungsfälle

In den letzten Jahren haben IoT-Gateways eine Reihe von Branchennischen erheblich unterstützt und verschiedene Geschäftszwecke erfüllt, darunter:

• Telemedizin zur Überwachung von Patienten in Echtzeit
• Wearables für industrielle und persönliche Zwecke
• Intelligente Netze zur Reduzierung von Stromkosten und -verschwendung
• Flottenmanagementplattformen zur Optimierung von Lieferketten
• Intelligente Logistikplattformen für die Bestandsverfolgung und -verwaltung
• IoT-Tracking und Tracking-Geräte an Produkten zur Optimierung des Lagerbetriebs
• KI-fähige Industrieanlagen und Fertigungslinien zur Steigerung der Produktivität
• Smart Farming mit Drohnen, Sensoren und Robotern, um den Ernteertrag zu steigern und Verschwendung zu reduzieren
• Autonome Fahrzeuge, die von IoT-fähigen Telematiklösungen verwaltet werden, um Komfort zu bieten

Ein Überblick über den Markt für IoT-Gateways

Die steigende Nachfrage nach individualisierten Technologien gepaart mit steigenden Akzeptanzraten wird sich positiv auf das zukünftige Wachstum der IoT-Branche auswirken. Natürlich trägt die Struktur um diese Netzwerke herum zum Wachstum des Marktes für IoT-Gateways bei.

Bis 2026 wird der globale IoT-Gateway-Markt voraussichtlich auf 2478,6 Millionen USD geschätzt, mit einer CAGR von 13,5 %. Von 2021 bis 2026 werden Edge-Bereitstellungen voraussichtlich zu einer wesentlichen Komponente bei der Integration von IoT-verbundenen Geräten und der Bewältigung von Herausforderungen im Zusammenhang mit der Internetkonnektivität für diese Geräte.

Die Nachfrage nach erschwinglichen Gateways wird wachsen, da sie Zugangspunkte zwischen Sensoren oder Maschinen und anderen Netzwerken wie Cloud-Computing-Plattformen bieten.

IoT-Gateways und Sicherheit:die Herausforderung

Hacking ist ein ständiges Risiko für jedes mit dem Internet verbundene Gerät, aber es kann durch die Einführung guter Cybersicherheitspraktiken am IoT-Gateway reduziert werden. Da Gateways die erste Verteidigungslinie gegen Hacker darstellen, sollten sie mit solider Cybersicherheit ausgestattet sein.

IoT-Gateways befinden sich zwischen verbundenen Geräten und der Cloud; Sie reduzieren die Anzahl der Internetverbindungen und verringern so das Gesamtrisiko von Hackerangriffen. Dies macht sie jedoch auch zu einem Angriffsziel für bösartige Software, wodurch die Schwachstellen der IoT-Ökosysteme erhöht werden.

Ein einfaches IoT-Gateway verbindet sich nur über Wi-Fi mit der Cloud, aber je nach Nutzung kann das System über ein komplexes Netzwerk funktionieren. IoT-Gateways können Kommunikationsprotokolle wie Z-Wave, Zigbee, BACnet und Bluetooth Low Energy (BLE) unterstützen.

Sie sammeln massive Daten von vielen Geräten und Sensoren. Sie verarbeiten und senden es an Cloud-Plattformen. Einige IoT-Gateways ermöglichen auch die autonome Verwaltung ihrer verbundenen Geräte, indem sie Informationen aus der Cloud abrufen.

Die Hauptfunktionen eines IoT-Gateways sind:

• Datenaggregation
• Systemdiagnose
• Datenvisualisierung und -analyse
• Vernetzung und Hosting von Live-Daten
• Kurzfristige historische Datenanalyse
• Verwaltung der Gerätekonfiguration
• Authentifizierung des rollenbasierten Benutzerzugriffs
• Caching, Pufferung und Streaming von Daten
• Verwaltung von Netzwerksicherheitsfunktionen
• Vorverarbeitung, Bereinigung, Filterung und Optimierung von Daten
• Gerät-zu-Gerät (D2D) oder Maschine-zu-Maschine (M2M)-Kommunikation
• Verbindung und Kommunikation mit älteren oder nicht mit dem Internet verbundenen Geräten

Unternehmens-IoT-Gateway-Anbieter

Während es in der Entwicklung des IoT-Marktes noch vergleichsweise früh ist, scharfe Kontraste zwischen Anwendungsbereichen und Produktanbietern zu ziehen, sind die Top-8-Anbieter von IoT-Gateways auffallen:

1. Eurotech

Das Unternehmen bietet IoT-Lösungen zur Beschleunigung von Geschäftsanalysen, Anwendungsentwicklung und Bereitstellung. Basierend auf Open-Source-Standards im Bereich internetfähiger Geräte unter dem Markennamen Everyware IoT.

2. ADLI N K

Die IoT-Gateways von ADLINK bieten sicheres und skalierbares Computing für eine nahtlose Edge-to-Cloud-Verbindung. Das Unternehmen bietet eine Reihe von Gateway-Plattformen an, die Fieldbus-, Wi-Fi- oder LTE-Konnektivitätsschnittstellen unterstützen. Es ermöglicht die Datenaggregation vom Rand bis zur Cloud.

3. DELL Edge-Gateways

Das Dell Edge Gateway ist ein leistungsstarkes Gateway, das alle Ihre IoT-Daten aggregiert und analysiert, um tiefere Einblicke zu liefern.

Es priorisiert die wichtigsten Informationen für Sie, indem es Daten filtert. Es ermöglicht eine optimale Leistung und sichert Daten in der Cloud oder im Kontrollzentrum. Die Effizienz des IoT-Systems steigt, da weniger Zeit für das Hochladen bandbreitenintensiver Rohdaten aufgewendet wird.

4. HPE Edgeline

Das HPE Edgeline-System integriert wichtige, auf offenen Standards basierende Betriebstechnologien für die Datenerfassung und Steuerung von Mobilfunktechnologien direkt in das IT-System des Unternehmens, das für die Ausführung von Analysen verantwortlich ist. Diese Konvergenz von Funktionen reduziert die Latenz zwischen Erfassung, Analyse und Verarbeitung von Daten und spart Platz, Gewicht und Strom (SWaP).

5. Cisco

Das IoT-Betriebs-Dashboard des Unternehmens steuert Ihre verbundenen Assets. Diese einfach bereitzustellenden Tools bieten Einblicke für sicherere und effizientere Betriebsabläufe.

6. NXP und Freescale

Die IoT-Gateway-Lösung zielt darauf ab, die Entwicklung eines IoT-Netzwerks zu vereinfachen, indem vorintegrierte, benutzerfreundliche Anleitungen und Unterstützung bereitgestellt werden.

Die Lösung umfasst das NXP Modular IoT Gateway (MIG), das auf ZigBee™- oder Thread™-Konnektivität getestet wurde, zusammen mit sicherer Cloud-Kommunikation über Wi-Fi, Ethernet und Mobilfunkverbindungen, die den Zugriff auf Cloud-Dienste ermöglichen.

7. Vernetzen

Meshify-Sensoren sind IoT-Geräte mit großer Reichweite, die auch bei geringer Stromversorgung eine gute Leistung erbringen. Sie reduzieren finanzielle Verluste, indem sie Probleme genau erkennen und auf Bedingungen aufmerksam machen, die zu Schäden führen können. Mit diesen Hightech-Gadgets am Arbeitsplatz können Sie Ihre Einrichtungen ständig auf Unregelmäßigkeiten oder Probleme überwachen.

8. Huawei

Das Unternehmen bietet Schalter an, die für den Außeneinsatz optimiert und durch IoT aktiviert sind. Sie bieten auch Hochleistungs-Industrieautomatisierungsanwendungen wie Maschinenüberwachung und Transport.

Der Einsatz von IoT-Gateways im industriellen Umfeld

Die IoT-Gateway-Geräte sind das Rückgrat vieler erfolgreicher Anwendungen in Unternehmen. Industrie 4.0, Gesundheitswesen und Automobilbereiche nutzen IoT-Gateways, um wesentliche Funktionen wie Netzwerkkompatibilität und Sicherheitsprotokolle zu verwalten.

Sie helfen auch IoT-Geräten und ihren Cloud-Diensten, sich nahtlos zu verbinden. Industrial IoT (IIoT) Gateway-Geräte verwalten:

• Kompatibilität von Netzwerk und Gerät
• Konfiguration des Sicherheitsprotokolls
• Konnektivität des IoT-Geräts mit der Cloud

IoT-Gateways sind für die Verwaltung und Sicherung von IoT-Geräten unerlässlich, können aber auch dazu beitragen, den Bandbreitenverbrauch Ihres Unternehmens zu reduzieren.

Ein IoT-Gerät, das große Datenmengen sammelt, kann ein Problem darstellen. Wenn das Unternehmen über viele Geräte verfügt und all diese Informationen an den Cloud-Speicher sendet, wird dies seine Internetbandbreite erschöpfen und die Kosten erhöhen.

IoT-Gateways in der Edge-Computing-Architektur

Ein IoT-Gateway ist eine entscheidende Komponente des Edge-Computing. Andererseits nimmt letzteres einen Teil der Arbeitslast im Zusammenhang mit der Verarbeitung kleinerer Datensätze außerhalb der Cloud an einem Edge-Gateway oder Knoten im Netzwerk ab, wo intelligente Objekte über lokale Netzwerke (LAN) miteinander verbunden sind.

Darüber hinaus zentralisiert Edge Computing IoT-Geräte auf Edge-Ebene, filtert die kritischsten Informationen, initiiert die Datenvisualisierung und führt die komplizierte Analyse durch.

Wenn ein Unternehmen beispielsweise über IoT-fähige Überwachungskameras verfügt, verbraucht das Hochladen von Sicherheitsmaterial in Echtzeit viel Bandbreite und Energie. Bei der Verarbeitung der Videodaten auf dem Edge Device wird zwischen unwichtigen und essentiellen Videostreams unterschieden.

Das Speichern nur relevanter Überwachungen in der Cloud spart sowohl Videospeicherplatz und Bandbreite als auch wertvolle Zeit.

Zu dir

Das sichere Verbinden Ihrer Geräte mit der Cloud und das Sammeln von IoT-generierten Daten kann eine entmutigende Aufgabe sein, muss es aber nicht sein.

IoT-Gateways machen das Verbinden und Verwalten verbundener Geräte mit Funktionen wie Remote-Verwaltung, Netzwerkzuordnung, Sicherheitsoptionen und mehr einfacher als je zuvor. IoT-Gateways fungieren als Zwischenhändler, die Ihre Geräte mit der Cloud verbinden und alles von der Datensicherheit über Konnektivitätsprotokolle bis hin zum Edge-Computing verwalten.