Schlüsselsäulen eines robusten Industrial-IoT-Ökosystems

Die Internet-of-Things-Technologie (IoT) besitzt ein enormes Potenzial, geschäftlichen Wert zu schaffen, der weit über operative Kosteneinsparungen hinausgeht. Der Markt des aktuellen IoT-Ökosystems ist weitgehend unerschlossen und bietet hervorragende Chancen für IoT-Lösungen, die durch Echtzeit-Erfassung und -Analyse disparater Daten Mehrwert generieren.

Es ist keine Überraschung, dass eine disruptive Technologie wie IoT ein hochkomplexes Ökosystem hat. Schon auf grundlegender Ebene müssen viele technische und nicht-technische Bausteine zusammengeführt werden, um eine erfolgreiche Implementierung zu gewährleisten.

1. Hardware

Hardware oder Geräte sind die ersten Komponenten, mit denen die meisten Beteiligten vertraut sind. Laut einer CompTIA-Umfrage sind 72 % der Befragten mit Hardware-Komponenten in einem IoT-Ökosystem vertraut.

IoT-Endpoints oder Sensoren/Aktoren

Ein IoT-Endpoint oder Sensor ist eine Hard- und/oder Softwarekomponente, die Logik ausführt, um eine Zustandsänderung an Dingen zu detektieren oder herbeizuführen. Beispiele: Ein Chipsatz für Sensierung, Verbindung und Verarbeitung; ein Aktor für Bewegung oder Steuerung.

IoT-Endpoints erzeugen typischerweise Daten über Dinge. Diese Daten können sowohl auf Endpoint- oder Gateway-Ebene als auch auf Plattform-Ebene analysiert werden. Unternehmensseitige IoT-Endpoints umfassen operative Technologie-Assets wie Fertigungsanlagen, Strahltriebwerke oder Bürogebäude.

Die meisten IoT-Endpoints interagieren mit dem IoT-Hub über ein IoT-Gateway. Einige IoT-Edge-Technologien unterstützen jedoch „Mesh Computing“. Beispiele sind Consumer-Produkte wie Smartphones, Smartwatches und Fernseher, die direkt miteinander kommunizieren.

IoT-Edge-Plattformen oder Gateways

IoT-Endpoints sind oft mit einem IoT-Gateway verbunden, das Management, Steuerung und Datenübertragung übernimmt. IoT-Gateways vermitteln zwischen einem oder mehreren IoT-Endpoints. Im Vergleich zu direkten Edge-to-Cloud-Ansätzen bieten IoT-Gateways erhöhte lokale Autonomie der IoT-Geräte, verbessertes Gerätemanagement, Skalierbarkeit und die Verwaltung heterogener, multi-vendor Endpoints.

Am einen Ende des Spektrums bieten IoT-Gateways alle funktionalen Fähigkeiten, die auch im IoT-Platform-Hub verfügbar sind. Am anderen Ende sind sie beschränkter – vielleicht primär auf aggregierte Gerätekonnektivität und Kommunikation ausgelegt.

2. Software

IoT-Platform-Hub

Über IoT-Gateways werden Daten, die von IoT-Sensoren an Endpoints erfasst wurden, an einen zentralen IoT-Platform-Hub übertragen. Die kritischen Rollen eines IoT-Platform-Hubs umfassen: IoT-Geräte-Provisioning, -Management und -Steuerung; Datenanalytik; und Backend-Systemintegration. Die gängigsten IoT-Platform-Hubs werden als Cloud-basierte PaaS (Platform as a Service) bereitgestellt.

IoT-Endpoints verbinden sich direkt – oder indirekt über IoT-Gateways – mit einem zentralen IoT-Platform-Hub. Dieser übernimmt zahlreiche Schlüsselfunktionen: Geräte-Provisioning, -Management, -Steuerung, Datenerfassung, -analyse und Backend-Integration. Die meisten Hubs sind cloud-basiert (als PaaS), einige Anbieter bieten auch On-Premises-Software (oder beides). IoT-Platform-Hubs kombinieren in der Regel IoT-spezifische Anwendungsplattform-Fähigkeiten (z. B. Geräte-Provisioning und Kommunikation) mit allgemeinen Plattformfähigkeiten (z. B. Datenspeicherung, Applikationslogik-Laufzeit, Analytik).

Benutzeroberfläche (UI)

Eine benutzerfreundliche UI bietet eine sicht- und greifbare Ebene, auf der Endnutzer Informationen ohne zusätzlichen Aufwand abrufen können. Diese Applikationen sollten IoT-Daten in einfachster Form darstellen.

3. Bestehende Unternehmensanwendungen

Dies ist eine Komponente, die in frühen IoT-Implementierungen am wenigsten Beachtung fand. Unternehmen konzentrierten sich stark darauf, ihre „Things“ zu instrumentieren und einen IoT-Platform-Hub für IT-Projektanforderungen auszuwählen. Dabei unterschätzten sie den Grad der Auswirkungen, den diese Projekte auf ihre bestehenden Unternehmensanwendungen haben würden.

Eine erfolgreiche IoT-Geschäftslösung lässt sich nicht realisieren, solange sie nicht nahtlos in relevante Unternehmensanwendungen integriert ist, um Kernprozesse zu verbessern. Unter Unternehmensanwendungen verstehen wir sowohl kommende als auch bestehende Kernanwendungen (z. B. ERP, CRM, MES, BMS), SaaS, mobile Apps (zur Überwachung und Steuerung instrumentierter Assets) und Legacy-Anwendungen (Mainframe oder OT-Technologien), die mit neuer IoT-Technologie verknüpft werden müssen, um den maximalen Nutzen zu erzielen.

Beispiel: Bei der Implementierung neuer zustandsbasierter vorbeugender Wartungsfunktionen müssen neue IoT-Plattformtechnologien mit Asset-Management-, Beschaffungs- und Servicedispatch-Anwendungen integriert werden. Die nahtlose Integration von IoT-Technologien in bestehende Unternehmensanwendungen ist essenziell für die digitale Geschäftstransformation.

Fazit

Das derzeit fragmentierte Ökosystem aus IoT-Standards, Geräten und Diensten macht Enterprise-IoT-Einführungen zeitaufwändig und langsam. Typischerweise fokussieren IoT-Implementierungen nur einen einzelnen Use Case und werden mit redundanter Infrastruktur umgesetzt, die Sicherheitslücken aufweist und umfangreiche Systemintegration für Interoperabilität erfordert.

Die Strategie von Biz4Intellia ist die Arbeit mit einem offenen IoT-Ökosystem, um IoT für alle Akteure einfach implementierbar, nutzbar und skalierbar zu machen. Unser Ansatz zur digitalen Geschäftstransformation basiert auf vertrauensbildenden Kooperationen und Partnerschaften.