Was sind IoT-Geräte?

Das IoT ist ein Netzwerk aus eindeutig identifizierbaren Endpunkten oder „Dingen“, die ohne menschliche Interaktion über IP-Verbindungen kommunizieren.

Verbraucher sind in der Regel mit IoT-Geräten wie z. B. smarten Kühlschränken, Sensoren von Haussicherheitstechnik, vernetzten Lampen, Thermostaten und Türklingeln vertraut. Diese Geräte ermöglichen es Verbrauchern, den Zustand von Geräten und ihrem Heim aus der Ferne zu überwachen und Entscheidungen und Aktionen zu automatisieren. Auch vernetzte medizinische Sensoren, Fitness-Tracker, Nachverfolgung von Vorräten in Echtzeit und Lieferdrohnen sind inzwischen nichts Neues für Verbraucher.

IoT-Geräte, die in einem geschäftlichen Kontext eingesetzt werden, haben viele Merkmale gemeinsam, doch die Anwendungen der Geräte sind für jede Branche spezifisch. Die im Industrieumfeld eingesetzten IoT-Geräte werden als Geräte für das industrielle IoT (IIoT) eingeordnet und dienen dazu, Menschen wie auch Maschinen in Prozessen und Abläufen zu überwachen. Die gesammelten Daten umfassen häufig Messwerte von Druck, Vibrationen, Licht, Wärme und Feuchtigkeit, die als Indikatoren für die aktuelle Maschinenleistung oder für die Betrachtung von Abläufen aus einer Systemperspektive dienen. Diese Daten können mithilfe von IoT Analytics verarbeitet werden, die Erkenntnisse liefern, wie sich Abläufe verbessern lassen.

Das Anwendungsspektrum für IoT-Geräte ist so vielfältig wie die Branchen, die IoT-Lösungen einsetzen. In der Gesundheitsbranche werden IoT-Geräte genutzt, um Patienten zu überwachen, Patientenkennzahlen zu erfassen, medizinische Geräte im Blick zu behalten und die Kühlkette von Impfstoffen zu überwachen. Hersteller, Versorgungsunternehmen und Energieversorger setzen IoT-Geräte ein, um Anlagen intelligenter zu machen und so ihre Ziele zu erreichen: Ungeplante Ausfallzeiten reduzieren, die Sicherheit verbessern, hochwertigere Produkte liefern und eine Grundlage für Nachhaltigkeitsinitiativen schaffen.

Auch Anbieter von Produktionsanlagen nutzen verstärkt IoT-Geräte, um smarte, vernetzte Produkte zu entwickeln. Die Informationen und Erkenntnisse fließen in eine Reihe von Anwendungsfällen ein, die das Kundenerlebnis verbessern, vom Remote Monitoring, über Smart Field Services und Performance Management, bis hin zu neuen Geschäftsmodellen wie Equipment-as-a-Service.
 

Eingebettete Sensoren erfassen die aktuelle Leistung eines physischen IP-fähigen Geräts. Dabei kann es sich um ein tragbares Gerät, ein Fahrzeug oder eine Industrieanlage handeln. Die Sensoren sammeln Echtzeitdaten (z. B. Temperatur oder Druck), während das Gerät seine Funktion ausführt. Integrierte Prozessoren bereiten die zu übertragenden Daten auf oder führen in einigen Fälle eine komplexere Datenanalyse durch.

Da das IoT-Gerät mit dem Internet verbunden ist, kann es aus der Ferne verwaltet und gesteuert werden und es ist ein stetiger Austausch der gesammelten Daten möglich. Die Daten werden an andere IoT-Geräte weitergeleitet oder über ein Gateway gesendet, um sie lokal (Edge Computing) oder in der Cloud zu analysieren.

IoT-Geräte senden Daten in der Regel an eine IoT-Plattform, auf der eine Rules-Engine läuft. Eine Rules-Engine ist ein System, das eine Reihe von Entscheidungen trifft, wie das System auf bestimmte Daten oder eine bestimmte Situation reagieren soll, wenn Daten von mehreren IoT-Geräten beteiligt sind. Dies ist eine effektive Methode, um komplexe Logik auf relativ einfache Weise zu modellieren, da Geschäftsanwender Regeln und Ergebnisse festlegen können, ohne auf Programmierer angewiesen zu sein.

In einer Industrieumgebung können IoT-Geräte anormale Temperaturen oder Vibrationen in einer Anlage melden. Damit können Techniker unverzüglich alarmiert werden oder diese Informationen fließen in ein Wartungsmodell ein, mit dem der Betreiber der Anlage den zukünftigen Wartungsbedarf erkennen kann, um ungeplante Ausfallzeiten zu vermeiden.
 

Die Methode der Konnektivität ist die Grundlage für die Verwaltung, Überwachung, Steuerung und Kommunikation mit Ihren IoT-Geräten – von der erstmaligen Vernetzung von IoT-Geräten bis zum Abrufen von Informationen zur Geräteleistung in Echtzeit.

IoT-Geräte können auf verschiedenste Weise und mit Hunderten von unterschiedlichen Protokollen kommunizieren. Wie sie kommunizieren, hängt davon ab, um welche Geräte es sich handelt, wo sich diese befinden, mit welchen anderen Geräten und Systemen sie kommunizieren müssen und was sie zu sagen haben. Es gibt nicht das eine optimale Protokoll, das im Grunde die gemeinsame „Sprache“ ist, mit der Nachrichten von einem IoT-Gerät zu einem anderen gesendet werden. Die richtige Wahl des Protokolls hängt immer von den spezifischen Anforderungen der Anwendung ab, darunter die Reichweite, Bandbreite und der Stromverbrauch, die Ihr IoT-Projekt erfordert.

Es gibt zwei wesentliche Protokollschichten, die für IoT-Geräte wichtig sind. Diese Protokolle enthalten die Regeln für die Kommunikation zwischen den Geräten.

Das Protokoll für die Netzwerkschicht beinhaltet die Auswahl eines Kommunikationsmediums. Gängige Protokolle für die Netzwerkschicht sind ZigBee, Bluetooth, Ethernet, LoRa/LoraWAN und WLAN.

Die Anwendungsschicht hingegen ist die Schnittstelle zwischen dem IoT-Gerät und dem Netzwerk, mit dem das IoT-Gerät kommunizieren muss. Die Anwendungsschicht strukturiert die Formatierung und Darstellung der Daten und dient als Brücke zwischen dem, was das IoT-Gerät tut, und der Art und Weise, wie es die von ihm erzeugten Daten an das Netzwerk weitergibt. Für IoT-Geräte wichtige Protokolle für die Anwendungsschicht sind beispielsweise MQTT, HTTP, OPC UA und LWM2M.

IoT-Gateways dienen dazu, über das Internet auf Geräte in einem lokalen Netzwerk zuzugreifen und die Geräte mit der IoT-Plattform sprechen zu lassen. Solche Gateways verarbeiten die eingehenden Daten, übersetzen sie in ein einheitliches Format und leiten sie an den Internet-Server weiter.

Das Gateway kann auch Eingaben von einer IoT-Plattform übersetzen und an das entsprechende Gerät senden, damit dieses die gewünschte Aktion ausführt.
 

Bega Cheese, eine der größten Molkereien in Australien, wollte ihre Lieferkette – den Weg der Milch vom Lastwagen bis zum Supermarkt – schneller, sicherer, effizienter, kostengünstiger und weniger anfällig für Ausschuss machen. Das Unternehmen investierte daher in IoT-Geräte, die es an verschiedenen Maschinen und Komponenten im gesamten Betrieb anbrachte.

Durch den Einsatz von ca. 1000 Sensoren und zugehörigen IoT-Geräten in Milchviehbetrieben und Lastwagen erhielt Bega Echtzeitdaten, die eine genaue Analyse der kompletten Lieferkette des Unternehmens ermöglichten.

Die Sensoren überwachen die Menge, Temperatur und Qualität der Milch. Näherungssensoren erkennen die Ankunft und Abfahrt der Lastwagen für eine dynamische Planung. Schall- und Stromwandler und Sensoren überwachen kritische Ereignisse bei der Abholung der Milch, und Umweltsensoren überprüfen die Prognose der Milchversorgung.

Die Sensordaten werden mithilfe der Plattform Cumulocity IoT der Software AG analysiert und Bega erhält so nützliche und genaue Informationen in Echtzeit, die Einblicke in die Betriebsabläufe gewähren und es dem Unternehmen ermöglichen, hoch präzise Prognosen für die Milchproduktion zu erstellen.
Damit stehen Bega wichtige Informationen zur Verfügung, um den Weg der Milch so sicher wie möglich zu machen und dafür zu sorgen, dass Kunden frische Milch erhalten.
 

Auch wenn IoT-Geräte sowohl im privaten als auch im geschäftlichen Bereich unglaublich nützlich sind, gibt es immer noch Herausforderungen in Bezug auf die Komplexität von IoT-Gerätedaten, Verwaltung und Konnektivität.

1. Datenkomplexität und Kosten

IoT-Geräte sammeln und senden riesige Datenmengen an Server. Das kann eine Herausforderung für die kosteneffiziente Übermittlung von Daten sein. Die Vielfalt der Daten, die auf eine IoT-Plattform gelangen, kann zu komplexen Datensätzen führen, die vor der Analyse homogenisiert werden müssen, um Erkenntnisse für geschäftliche Entscheidungen zu gewinnen.

Das Datenvolumen und die Komplexität der Daten können es Unternehmen erschweren, ihre IoT-Geräte und deren Möglichkeiten voll auszuschöpfen. Zudem sind die Kosten für die Bereitstellung, Konfiguration und Wartung von IoT-Geräten in den Umgebungen, die sie unterstützen, oft hoch. Viele Unternehmen setzen auf IoT-Edge-Computing, um die Kostenbarrieren zu beseitigen, die mit großen Flotten von IoT-Geräten verbunden sind – ganz zu schweigen von der geringen Latenz, die für die Leistungsoptimierung von Industrieanlagen erforderlich ist.

2. Ineffizientes Gerätemanagement

Für IoT-Geräte in großem Maßstab müssen Sie in der Lage sein, Tausende, Hunderttausende oder sogar Millionen von Geräten zu verwalten. Die Registrierung und Verwaltung dieser Geräte über ihren gesamten Lebenszyklus, von der Überwachung und Wartung bis zur Ausmusterung, ist eine riesige Herausforderung, wenn Sie nicht über die richtige IoT-Plattform verfügen. Wenn Sie nicht auf dem neuesten Stand sind, laufen Sie Gefahr, dass Ihre IoT-Geräte mit veralteter (und anfälliger) Software arbeiten, die Konnektivität verloren geht und Wartung und Instandhaltung Sie von kundenorientierten Innovationen ablenken.

3. Selbst gebaute Plattformen sind unflexibel

Die Kosten für den Aufbau und die Pflege von IoT-Funktionen im eigenen Unternehmen erfordern erhebliche Investitionen in Zeit und Ressourcen. Eine selbst gebaute IoT-Plattform mag eine bestimmte Herausforderung gut lösen, führt aber wahrscheinlich zu einer technischen Komplexität, die weitere Initiativen schwierig macht.

Außerdem sind viele IoT-Plattformen nicht darauf ausgelegt, mit dem Unternehmen zu wachsen: Die Anzahl der Geräte, die damit vernetzt werden können, oder die Datenmenge, die damit realistischerweise gesammelt, verarbeitet und gespeichert werden kann, ist begrenzt. Aus diesem Grund stellen viele Unternehmen fest, dass der schnellste und nachhaltigere Ansatz darin besteht, eine „Buy-and-Build“-IoT-Plattform, also ein vorgefertigtes System zu kaufen, auf dem sie differenzierende Funktionen und Dienste aufbauen können.

4. Sicherheit

Laut Beecham Research, einem führenden Technologieforschungs- und Analyseunternehmen, das sich auf das IoT spezialisiert hat, werden fast drei Viertel der IoT-Projekte nicht als erfolgreich angesehen. Ein Grund für das Scheitern von IoT-Projekten ist die IoT-Sicherheit. Ohne starke Sicherheitsvorkehrungen sind ein IoT-Gerät und seine Daten anfällig für Hacks und Verstöße gegen den Datenschutz, durch die private Informationen in die Öffentlichkeit gelangen und das Geschäft gefährden.

Sicherheit ist ein weiterer Grund, warum Unternehmen es sich zweimal überlegen sollten, bevor sie sich für eine selbst gebaute IoT-Plattform entscheiden. Es ist nicht leicht, eine neue Plattform sicher aufzubauen, und es ist noch schwieriger zu gewährleisten, dass sie mit den sich entwickelnden Technologien und Sicherheitsstandards Schritt hält.

Eine IoT-Sicherheitslösung ist angesichts der Art und Weise, wie ein IoT-Gerät funktioniert und Daten überträgt, unbedingt notwendig. Ein Hack oder ein Verstoß gegen den Datenschutz bedroht das Wohlergehen und den Ruf Ihres Unternehmens, Ihrer Kunden und Ihrer Geschäftspartner. Hier sind einige Möglichkeiten, wie Sie Ihr IoT-Gerät und seine Verbindungen schützen können.

• Sichere APIs: Stellen Sie sicher, dass die Kommunikation mit APIs sicher ist und die Daten während der Speicherung oder der Übertragung zwischen der Cloud, den Geräten und dem lokalen Netzwerk nicht gefährdet werden können.
• Physische Sicherheit: Verhindern Sie den unbefugten Zugriff auf IoT-Geräte durch physische Absicherung, indem Sie Vorgänge wie eine Aktivierung von Manipulationsschutz überwachen.
• Netzwerksicherheit: Nutzen Sie ein effizientes Protokoll, um die Kommunikation und die Datenübertragung von Geräten zu Anwendungen zu sichern.
• Anwendungssicherheit: Befolgen Sie wirksame Praktiken für die Härtung auf Anwendungsebene.
• Zugriffskontrolle: Implementieren Sie einen Authentifizierungs- und Autorisierungsprozess und erstellen Sie Berechtigungen und Rollen für Geräte und Gerätegruppen.
   

Die richtige Lösung für IoT-Geräte steigert das Potenzial um ein Vielfaches. Mit Tools zum Vernetzen, Integrieren und Überwachen Ihrer Geräte wächst Ihre Fähigkeit exponentiell, smarte Geräte mithilfe von IoT-Geräten zu bauen. Sie können Echtzeitdaten in Erkenntnisse, Chancen und Innovationen umwandeln, um neue Geschäftsmodelle zu entwickeln und neue kundenorientierte Dienstleistungen anzubieten.

Mit der Plattform Cumulocity IoT der Software AG können Unternehmen IoT-Anwendungen schnell implementieren, Daten sammeln und entsprechend reagieren und das IoT mit einer Vielzahl von Geräten und Unternehmensanwendungen integrieren.

Die Plattform Cumulocity IoT ermöglicht es Ihnen, Geräte zu vernetzen und zu überwachen, um neue Dienstleistungen für Kunden anzubieten, Geschäftsabläufe zu verstehen und zu straffen oder skalierbare IoT-Dienste für interne und externe Kunden bereitzustellen. Die Plattform wurde entwickelt, um Ihnen einen vollständigen Überblick und die Kontrolle über alle dezentralen Anlagen in Ihrem Unternehmen zu geben, von der Systemebene bis hin zu einzelnen Maschinen und Sensoren. Mit Low-Code/No-Code-Tools zur Erstellung von IoT-Anwendungen und zur Datenanalyse ermöglicht die Plattform Ihrem gesamten Unternehmen, von Informationen des IoT zu profitieren.

Kernfunktionen

Erschließen Sie unzählige Möglichkeiten mit Ihren IoT-Geräten – mit nur einem Klick.

Vernetzung

Um Ihr Geschäft im Internet der Dinge auszubauen, müssen Sie alle „Dinge“ vernetzen – und zwar schnell. Mit unserer Self-Service-IoT-Plattform können Sie jedes Gerät schnell anschließen.

Verwaltung

Verwalten Sie alle Ihre IoT-Geräte von einem Ort aus, von der Planung, Überwachung und Wartung bis hin zur Ausmusterung.

Integration

Integrieren Sie jetzt und nutzen Sie alle Daten, die Sie von IoT-Geräten von jedem Ort erhalten.

Entwicklung

Entwickeln Sie IoT-Apps schneller auf unserer Application Enablement Platform. Die Plattform spart Entwicklern viel Zeit und gestattet auch Mitarbeitenden ohne Entwicklungserfahrung, Lösungen mit intuitiven Drag-and-Drop-Tools zu erstellen.

Zugriff

Greifen Sie auf wichtige Daten zu, gewinnen Sie Erkenntnisse und treffen Sie Entscheidungen in Echtzeit. Je breiter Ihre Erkenntnisse zugänglich sind, desto größer ist ihr Wert für das gesamte Unternehmen.

Ausführung

Mit Cumulocity IoT können Sie das IoT überall ausführen: in der Cloud, vor Ort und am Netzwerkrand (und in jeder Kombination).

Wir wissen, dass IoT-Projekte kompliziert sein können. Deshalb beseitigt die Plattform Cumulocity IoT die technische Komplexität von IoT-Projekten und ermöglicht es Wirtschaftsführern, sich auf das zu konzentrieren, was wichtig ist: die Geschäftsergebnisse. Als eine führende Self-Service-IoT-Plattform mit einer Top-Bewertung von unabhängigen Analysten und einem schnellen ROI ist die Lösung Cumulocity IoT ein wirklich schneller Self-Service-Ansatz auf einer stabilen Plattform, der Sie vertrauen können.