IoT-Gateways meistern: Geräte nahtlos mit der Cloud verbinden

IoT-Gateways fungieren als Mittler, die Ihre Geräte mit der Cloud verbinden und alles verwalten – von Datensicherheit und Konnektivitätsprotokollen bis hin zu Edge Computing.

Das Internet-of-Things-Ökosystem (IoT) boomt, da weltweit kontinuierlich neue Produkte eingeführt werden. Die Technologie bietet unglaubliche Möglichkeiten zur Optimierung von Geschäftsprozessen, Verbesserung von Gesundheit und Sicherheit sowie zur Zeit- und Kosteneinsparung. Die Integration neuer und maßgeschneiderter IoT-Lösungen in die komplexe IoT-Landschaft ist jedoch eine Herausforderung. Genau hier spielen IoT-Gateways eine fundamentale Rolle bei der Verbindung traditioneller und next-generation-Geräte mit dem Internet.

Was sind IoT-Gateways?

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

Sie integrieren Netzwerkprotokolle, verwalten Speicher und Edge-Analysen auf Daten und erleichtern den sicheren Datenfluss zwischen Geräten am Netzwerkrand zu Cloud-Services darüber.

Anwendungsfälle

In den letzten Jahren haben IoT-Gateways eine Reihe von Branchen erheblich unterstützt und verschiedene geschäftliche Zwecke erfüllt, darunter:

• Telemedizin zur Echtzeit-Überwachung von Patienten
• Wearables für industrielle und persönliche Zwecke
• Smart Grids zur Senkung von Stromkosten und -verschwendung
• Flottenmanagement-Plattformen zur Optimierung von Lieferketten
• Smart-Logistics-Plattformen für Bestandsverfolgung und -management
• IoT-Tracking-Geräte an Produkten zur Optimierung von Lageroperationen
• KI-fähige Industrieanlagen und Fertigungslinien zur Produktivitätssteigerung
• Smart Farming durch Drohnen, Sensoren und Roboter zur Ertragssteigerung und Abfallreduzierung
• Autonome Fahrzeuge, verwaltet durch IoT-fähige Telematik-Lösungen für mehr Komfort

Überblick über den IoT-Gateway-Markt

Die steigende Nachfrage nach individualisierten Technologien in Verbindung mit zunehmenden Einführungsraten wird das Wachstum in der IoT-Branche positiv beeinflussen. Natürlich hilft die Struktur rund um diese Netzwerke dem IoT-Gateway-Markt beim Wachsen.

Bis 2026 wird der globale IoT-Gateway-Markt auf 2.478,6 Millionen USD geschätzt, mit einer CAGR von 13,5 %. Bis 2021–2026 werden Edge-Bereitstellungen voraussichtlich zu einer wesentlichen Komponente bei der Integration von IoT-vernetzten Geräten und der Überwindung 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 internetverbundene Gerät, kann aber durch Etablierung guter Cybersicherheitspraktiken am IoT-Gateway reduziert werden. Da Gateways die erste Verteidigungslinie gegen Hacker sind, sollten sie mit solider Cybersicherheit konzipiert werden.

IoT-Gateways sitzen zwischen verbundenen Geräten und der Cloud; sie reduzieren die Anzahl der Internetverbindungen und damit das Gesamthacking-Risiko. Allerdings macht dies sie auch zu einem Ziel für Schadsoftware, was die Verwundbarkeit der IoT-Ökosysteme erhöht.

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

Sie sammeln massive Datenmengen von vielen Geräten und Sensoren. Sie verarbeiten und senden diese an Cloud-Plattformen. Einige IoT-Gateways ermöglichen auch die autonome Verwaltung ihrer verbundenen Geräte durch Abrufen von Informationen aus der Cloud.

Die primären Funktionen eines IoT-Gateways sind:

• Datenaggregation
• Systemdiagnose
• Datenvisualisierung und -analysen
• Netzwerkmanagement und Hosting von Live-Daten
• Kurzfristige historische Datenanalyse
• Gerätekonfigurationsmanagement
• Authentifizierung rollenbasierter Benutzerzugriffe
• Caching, Puffern und Streaming von Daten
• Management von Netzwerksicherheitsfunktionen
• Vorverarbeitung, Bereinigung, Filterung und Optimierung von Daten
• Device-to-Device (D2D) oder Machine-to-Machine (M2M) Kommunikation
• Verbindung und Kommunikation mit Legacy- oder nicht internetverbundenen Geräten

Enterprise IoT-Gateway-Anbieter

Obwohl es in der IoT-Marktentwicklung noch vergleichsweise früh ist, um scharfe Kontraste zwischen Anwendungsbereichen und Produktanbietern zu ziehen, stechen die Top-8-Anbieter von IoT-Gateways hervor:

1. Eurotech

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

2. ADLINK

ADLINKs IoT-Gateways bieten sicheres und skalierbares Computing für nahtlose Edge-to-Cloud-Verbindungen. Das Unternehmen bietet eine Reihe von Gateway-Plattformen, die Fieldbus-, WLAN- oder LTE-Konnektivitätsschnittstellen unterstützen. Es ermöglicht Datenaggregation vom Edge 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 optimale Leistung und sichert 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 Operational Technology für Datenerfassung und Steuerung zellulare Technologien direkt in das enterprise IT-System, das für die Ausführung von Analysen verantwortlich ist. Diese Konvergenz von Fähigkeiten reduziert Latenz zwischen Erfassung, Analyse und Reaktion auf Daten und spart Platz, Gewicht und Energie (SWaP).

5. Cisco

Das IoT-Operations-Dashboard des Unternehmens steuert Ihre verbundenen Assets. Diese einfach zu implementierenden Tools bieten Einblicke für sicherere und effizientere Operationen.

6. NXP und Freescale

Die IoT-Gateway-Lösung zielt darauf ab, die Entwicklung eines IoT-Netzwerks zu erleichtern, indem sie vorkonfigurierte, benutzerfreundliche Anleitung und Unterstützung bietet.

Die Lösung umfasst das NXP Modular IoT Gateway (MIG), das auf ZigBee™- oder Thread™-Konnektivität getestet ist sowie sichere Cloud-Kommunikation über WLAN, Ethernet und zellulare Verbindungen, die den Zugriff auf Cloud-Services ermöglichen.

7. Meshify

Meshify-Sensoren sind langreichweitige IoT-Geräte, die auch bei geringer Stromversorgung gut funktionieren. Sie reduzieren finanzielle Verluste, indem sie Probleme präzise erkennen und über Bedingungen warnen, die zu Schäden führen könnten. Mit diesen Hightech-Geräten können Sie Ihre Einrichtungen ständig auf Unregelmäßigkeiten oder Probleme überwachen.

8. Huawei

Das Unternehmen bietet für den Außeneinsatz optimierte, IoT-fähige Switches. Sie bieten auch schwere industrielle Automatisierungsanwendungen wie Maschinenüberwachung und Transport.

Der Einsatz von IoT-Gateways in industriellen Umgebungen

IoT-Gateway-Geräte sind das Rückgrat vieler erfolgreicher Anwendungen in Unternehmen. Industry 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-Services, nahtlos zu verbinden. Industrielle IoT (IIoT) Gateway-Geräte verwalten:

• Kompatibilität von Netzwerk und Gerät
• Sicherheitsprotokoll-Konfiguration
• Konnektivität von IoT-Gerät zur Cloud

IoT-Gateways sind essenziell für das Management und die Sicherung von IoT-Geräten, aber sie können auch helfen, den Bandbreitenverbrauch Ihres Unternehmens zu reduzieren.

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

IoT-Gateways in der Edge-Computing-Architektur

Ein IoT-Gateway ist eine kritische Komponente des Edge Computing. Andererseits nimmt letzteres einen Teil der arbeitslastbezogenen Verarbeitung für kleinere Datensätze von der Cloud, an einem Edge-Gateway oder -Knoten im Netzwerk, wo smarte Objekte über lokale Netzwerke (LAN) miteinander verbunden sind.

Mehr noch, Edge Computing zentralisiert IoT-Geräte auf Edge-Ebene, filtert die wichtigsten Informationen, initiiert Datenvisualisierung und führt komplexe Analysen durch.

Beispielsweise verbraucht das Hochladen von Sicherheitsaufnahmen in Echtzeit bei einer Organisation mit IoT-fähigen Sicherheitskameras viel Bandbreite und Energie. Die Verarbeitung der Videodaten auf dem Edge-Gerät unterscheidet zwischen unwichtigen und wesentlichen Videostreams.

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

Fazit

Ihre Geräte sicher mit der Cloud zu verbinden und IoT-generierte Daten zu sammeln, kann eine entmutigende Aufgabe sein, muss es aber nicht.

IoT-Gateways machen das Verbinden und Verwalten vernetzter Geräte einfacher als je zuvor mit Funktionen wie Fernverwaltung, Netzwerk-Mapping, Sicherheitsoptionen und mehr. IoT-Gateways fungieren als Mittler, die Ihre Geräte mit der Cloud verbinden und alles verwalten – von Datensicherheit, Konnektivitätsprotokollen bis hin zu Edge Computing.