{"id":346,"date":"2023-04-28T14:43:26","date_gmt":"2023-04-28T13:43:26","guid":{"rendered":"https:\/\/iot-wizard.de\/?p=346"},"modified":"2023-04-28T14:43:27","modified_gmt":"2023-04-28T13:43:27","slug":"von-iot-plattformen-zu-integrations-plattformen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/iot-wizard.de\/en\/iot\/von-iot-plattformen-zu-integrations-plattformen\/","title":{"rendered":"Von IoT-Plattformen zu Integrations-Plattformen"},"content":{"rendered":"\n

Wie im ersten Teil “Wenn uns die Komplexit\u00e4t der Digitalisierung \u00fcbermannt \u2026”<\/a> schon ausf\u00fchrlich beschrieben, ist IoT in eine neue Phase eingetreten. Aus kleinen Proof-of-Concept-Projekten werden nun gro\u00dffl\u00e4chige Rollouts. Damit verbunden steigt die Komplexit\u00e4t des sowieso schon komplexen Themas erheblich an: noch mehr Protokolle, die zum Einsatz kommen, hohe technische Anforderungen an die IoT-Architektur und den IoT-Betrieb, die Integration von IoT in die bestehende IT-Landschaft und eine neue, nicht-technikaffine Nutzergruppe mit eigenen Bed\u00fcrfnissen. Damit IoT-Verantwortliche diese neue Dimension an Komplexit\u00e4t noch bew\u00e4ltigen k\u00f6nnen, m\u00fcssen sich IoT-Plattformen weiterentwickeln. Die L\u00f6sung nennt sich “technologie-agnostische Ger\u00e4teverwaltung”.<\/p>\n\n\n\n

Die Technologie-Agnostische Ger\u00e4teverwaltung<\/h2>\n\n\n\n

Die n\u00e4chste Generation von IoT-Plattformen wird daher zwei wesentliche Herausforderungen adressieren:<\/p>\n\n\n\n

    \n
  1. Zum einen muss die Ger\u00e4teverwaltung unabh\u00e4ngig von den angebundenen Protokollen sein. IoT-Verantwortliche brauchen einen Punkt, an dem sie unterschiedliche Ger\u00e4tearten mit wenig Aufwand und einheitlich verwalten k\u00f6nnen. <\/li>\n\n\n\n
  2. Zum anderen muss eine IoT-Plattform seinen Schwerpunkt von IoT-Administration hin zur Integrationsplattform zwischen IoT- und IT-\/OT-Welt verlagern, um die Bed\u00fcrfnisse nach einem einfachen Datenaustausch bei einem Rollout zu bedienen.<\/li>\n<\/ol>\n\n\n\n

    Die L\u00f6sung f\u00fcr beide Herausforderungen verbirgt sich hinter dem Begriff \u201etechnologie-agnostisch\u201c. Urspr\u00fcnglich kommt der Begriff \u201eagnostisch\u201c aus dem Griechischen und bedeutet \u201eohne jegliches Wissen\u201c. In der Softwareentwicklung beschreibt er den Ansatz, eine Software unabh\u00e4ngig von der zugrundeliegenden Technologie zu entwickeln. <\/p>\n\n\n\n

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    Microsoft Windows ist ein Beispiel f\u00fcr eine technologie-agnostische L\u00f6sung: Es funktioniert auf Hardware unterschiedlichster Hersteller und Konfigurationen \u2013 f\u00fcr die Anwender immer gleich! Und darum geht es bei IoT nun auch: unterschiedlichste IoT-Ger\u00e4te m\u00fcssen f\u00fcr die Nutzer einfach und einheitlich verwaltbar sein!<\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

    Nur die bewusste Trennung von Protokollen und agnostischer Verwaltung erm\u00f6glicht langfristig die Erweiterbarkeit der IoT-Plattform und -Infrastruktur. Die Integration neuer Protokolle \u2013 egal ob aus dem IoT- oder IT-Umfeld \u2013 ist dann weniger komplex und aufw\u00e4ndig. Gleichzeitig kann der Benutzende, der IoT-Verantwortliche, f\u00fcr jegliche Ger\u00e4tearten eine einheitliche Benutzeroberfl\u00e4che verwenden, was die Bedienung vereinfacht. In Summe: die Komplexit\u00e4t von IoT-Plattformen und -Projekten sinkt sowohl f\u00fcr Nutzende als auch Entwickler!<\/p>\n\n\n\n

    \"\"<\/figure>\n\n\n\n

    Abb. 2: Zusammenspiel von agnostischem Ger\u00e4temanagement und Digital Twin in IoT-Plattformen<\/em><\/p>\n\n\n\n

    Konkret bedeutet das, dass es f\u00fcr jegliche Arten von IoT-Ger\u00e4ten unabh\u00e4ngig von deren Protokoll und Anwendungsfall nur eine Ger\u00e4teverwaltung im Unternehmen gibt. D. h. obwohl unterschiedliche Anwendungsf\u00e4lle, Protokolle und Endanwendungen existieren, gibt es einen zentralen Punkt, an dem zumindest der Status und die Stammdaten des IoT-Ger\u00e4tes einsehbar sind. Der verantwortliche Mitarbeitende hat so einen schnellen \u00dcberblick \u00fcber den Zustand seiner IoT-Infrastruktur. Im Falle von Fehlern ist die zentrale Ger\u00e4teverwaltung der Startpunkt der Analyse. Auch wenn es f\u00fcr je nach Protokoll vielleicht noch andere Systeme (z. B. ein Gateway, der Netzwerk Server oder ein Edge-Device) gibt, auf die bei der Analyse sp\u00e4ter zur\u00fcckgegriffen wird, wird so die Komplexit\u00e4t f\u00fcr den Mitarbeitenden erheblich reduziert. <\/p>\n\n\n\n

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    \u00c4hnlich wie eine Suchmaschine der Startpunkt f\u00fcr die Informationsbeschaffung im Internet ist, ist die zentrale agnostische Ger\u00e4teverwaltung der Startpunkt zur \u00dcberwachung der eigenen IoT-Infrastruktur.<\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

    Des Weiteren gew\u00e4hrleistet eine technologie-agnostische Ger\u00e4teverwaltung, dass die IoT-Plattform auch Anforderungen zuk\u00fcnftiger Protokolle und Technologien gerecht wird. Die Trennung von individuellen Protokollen und generischer IoT-Ger\u00e4teverwaltung ist nicht nur in der Benutzungsoberfl\u00e4che zu finden, sondern spiegelt sich auch in der Architektur wider. So lassen sich auch heute noch unbekannte Protokolle zuk\u00fcnftig problemlos adaptieren. <\/p>\n\n\n\n

    Zu den weiteren Bestandteilen eines agnostischen Ger\u00e4temanagements geh\u00f6ren:<\/p>\n\n\n\n

      \n
    1. Verarbeitung unterschiedlicher Identifikationsmerkmale: <\/strong>Je nach Protokoll werden unterschiedliche Identifikationsmerkmale verwendet, um Datenpakete eines physischen Ger\u00e4tes dem richtigen, virtuellen Ger\u00e4t in der IoT-Plattform zuzuordnen. So l\u00e4sst sich z. B. ein Webhook-basiertes Ger\u00e4t anhand der individuellen Webhook-URL eindeutig adressieren. LoRaWAN-Datenpakete hingegen k\u00f6nnen \u00fcber die im Protokoll vorgegebene Ger\u00e4te-ID eindeutig einem echten und virtuellem Ger\u00e4t zugeordnet werden. Beim MQTT-Protokoll hingegen k\u00f6nnen aufgrund der losen Spezifikation Kriterien sowohl aus dem Header oder Body herangezogen werden. Eine agnostische Ger\u00e4teverwaltung bietet entsprechende Mechanismen, um die Datenpakete aus unterschiedlichen Protokollen den richtigen Ger\u00e4ten in der IoT-Plattform zuzuordnen.<\/li>\n\n\n\n
    2. Konfigurierbare Datentransformation: <\/strong>Die einfach, selbstst\u00e4ndig anpassbare Datentransformation spielt im agnostischen Ger\u00e4temanagement eine tragende Rolle. Je nach Protokoll werden aus unterschiedlichen Datenpaketen andere Werte extrahiert und gespeichert. Neben dem Extrahieren von Daten m\u00fcssen IoT-Plattformen die Daten im richtigen Format an das Zielsystem weiterleiten. Auch hier kommt die Datentransformation ins Spiel: das Umrechnen von Einheiten, Aggregieren von Werten und Anpassen an die Anforderungen der Zielsysteme sind Kernaufgaben in heutigen IoT-Rollouts, f\u00fcr die Benutzer einfache Werkzeuge ben\u00f6tigen.<\/li>\n\n\n\n
    3. Monitoring heterogener IoT-Infrastrukturen: <\/strong>Auch das Monitoring ist abh\u00e4ngig von der Ger\u00e4tearten. So haben kabelgebundene Sensoren in der Regel je Typ immer die gleiche Senderate. Bei batteriebetriebenen Sensoren, deren Senderate konfiguriert werden kann, kann sich das Intervall zwischen Datenpaketen f\u00fcr ein und denselben Sensor unterscheiden. Auch gibt es je nach Protokoll andere relevante Parameter, die zu \u00fcberwachen sind. Hierzu geh\u00f6rt z. B. der g\u00fcltige Messbereich, die Empfangsst\u00e4rke des Sensors, die Paketnummer etc. Die agnostische Ger\u00e4teverwaltung bietet M\u00f6glichkeiten, von den vorgegebenen Alarmkriterien abzuweichen und individuell f\u00fcr unterschiedliche Ger\u00e4te eigene Regeln zu definieren. Gleichzeitig lassen sich die heterogenen Sensoren einheitlich in einem Dashboard visualisieren und \u00fcberwachen.<\/li>\n<\/ol>\n\n\n\n

      Die Kernfunktionalit\u00e4ten eines agnostischen Ger\u00e4temanagements sind zusammenfassend technische Funktionen, die die technologie-unabh\u00e4ngige Ger\u00e4teverwaltung erm\u00f6glichen, und eine passende Benutzeroberfl\u00e4che, mit der IoT-Verantwortliche heterogene IoT-Umgebungen betreiben k\u00f6nnen. Zu den technischen Funktionen z\u00e4hlen die zuvor beschriebene Abstraktionsebene, die die individuellen Protokolle von der einheitlichen Ger\u00e4teverwaltung trennt, und die Identifikation von Sensordaten anhand unterschiedlichster Identifikationsmerkmale. Dies wird erg\u00e4nzt durch eine passende Benutzeroberfl\u00e4che, die alle Ger\u00e4te an einem zentralen Ort verwaltet und durch Konfiguration individuelle Monitoring-Regeln und Datentransformationen erm\u00f6glicht. Mit diesen Funktionalit\u00e4ten lassen sich die Herausforderungen einer tieferen Vernetzung von IoT- und IT-Welt und einer Verwaltung von heterogenen IoT-Landschaften in einem System.<\/p>\n\n\n\n

      Ein technologie-agnostisches Ger\u00e4temanagement bildet in der n\u00e4chsten Generation von IoT-Plattformen somit das Pendant zum Digitalen Zwilling<\/a>. Der Digitale Zwilling erm\u00f6glicht es Fachabteilungen durch Abstraktion von IoT und Anwendungsfall auch ohne technisches Wissen IoT zu nutzen. Das technologie-agnostische Ger\u00e4temanagement hingegen erm\u00f6glicht es IoT-Verantwortlichen, die mit Rollouts steigende Komplexit\u00e4t zu bew\u00e4ltigen, indem es die Ger\u00e4teverwaltung von den zugrundeliegenden Protokollen abstrahiert.<\/p>\n\n\n\n

      Der Mehrwert einer agnostischen Ger\u00e4teverwaltung zeigt sich an mehreren Punkten: Die Komplexit\u00e4t bei der Umsetzung und dem Betrieb von insbesondere gr\u00f6\u00dferen IoT-Infrastrukturen sinkt erheblich. IoT-basierte Anwendungen lassen sich schneller umsetzen und mit weniger Aufwand stabil betreiben. Gleichzeitig ist die IoT-Plattform offen f\u00fcr neue, heute noch unbekannte Protokolle und der Entwicklungsaufwand f\u00fcr die Integration in bestehende IT-Systeme sinkt. Eine agnostische Ger\u00e4teverwaltung bildet mit dem Digitalen Zwilling in einer IoT-Plattform somit ein zukunftsf\u00e4higen und skalierbaren Ansatz, um gro\u00dffl\u00e4chig IoT-Infrastrukturen im eigenen Unternehmen zu etablieren.<\/p>\n\n\n\n

      IoT als fester Bestandteil der Unternehmenslandschaft<\/h2>\n\n\n\n

      Der Trend zu immer komplexeren Vernetzungen, individuelleren Bed\u00fcrfnissen bei der Umsetzung von Anwendungsf\u00e4llen und immer gr\u00f6\u00dfere IoT-Infrastrukturen wird auch in Zukunft nicht nachlassen. [IoT Analytics 2023<\/a>] Dies prognostizierte uns bereits vor 10 Jahren die Digitalisierung. Aktuell befinden wir uns inmitten einer teilweise sichtbaren, teilweise aber auch unsichtbaren Umstellung von “analogen Prozessen” hin zu “digitalen Prozessen”. Die Corona-Pandemie, der Fachkr\u00e4ftemangel, die neuen technischen M\u00f6glichkeiten etc. sind allesamt exogene Einflussfaktoren, die den Trend zur Digitalisierung (und somit h\u00f6heren Komplexit\u00e4t in der eigenen IT) weiter beschleunigen.<\/p>\n\n\n\n

      Mit der Etablierung von IoT als Basistechnologie in Unternehmen wird sie zum integralen Bestandteil der IT-Strategie. IoT-Plattformen werden langfristig die Rolle als Vermittler zwischen beiden Welten weiter ausbauen. Sie werden von IoT- zu Integrationsplattformen, die unterschiedliche Ger\u00e4te und Systeme der IoT-, IT- und Operational Technology (OT)-Welt miteinander verbinden, um Daten bedarfsgerecht Dritten bereitzustellen. Aus starren, hierarchischen Verbindungen werden Kommunikationsnetzwerke, in denen alle miteinander interagieren k\u00f6nnen. Mit der Harmonisierung unterschiedlicher Protokolle und der Vernetzung jeglicher IoT-Ger\u00e4te und IT-Systeme tragen IoT-Plattformen wesentlich zur urspr\u00fcnglichen Industrie 4.0-Vision bei, in der alle Objekte in einer Organisation (zumindest theoretisch) miteinander kommunizieren k\u00f6nnen. <\/p>\n\n\n\n

      \n

      So wie seiner Zeit die Manufacturing Execution Systems (MES) die L\u00fccke zwischen der Produktions- und Office-Welt schlossen, schlie\u00dfen IoT-Plattformen in Zukunft die L\u00fccke zwischen IoT- und IT-Welt!<\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

      Die n\u00e4chste Generation von IoT-Plattformen wird funktional neben dem Fokus auf der Ger\u00e4teverwaltung daher einen Schwerpunkt auf der Datenverarbeitung haben. IoT-Plattformen liefern in Summe dann die notwendige, durchg\u00e4ngige “digitale Datenautobahn<\/a>” f\u00fcr den Einsatz weiterer digitaler Technologien wie k\u00fcnstliche Intelligenz (KI), Datenbrillen, Cobots etc., denn diese k\u00f6nnen ihr Potenzial umso mehr nutzen, je mehr und vernetzter Daten zur Verf\u00fcgung stehen.<\/p>\n\n\n\n

      \"\"<\/figure>\n\n\n\n

      Abb. 3: (I)IoT als Grundlage f\u00fcr neue, durch Digitalisierung erst m\u00f6gliche, Anwendungsfelder<\/em><\/p>\n\n\n\n

      TL;DR aka Zusammenfassung<\/h2>\n\n\n\n

      Der erste Teil “Wenn uns die Komplexit\u00e4t der Digitalisierung \u00fcbermannt…”<\/a> dieser zweiteiligen Serie befasste sich mit den heutigen Herausforderungen beim Einsatz von IoT in Unternehmen. Mit dem professionellen Rollout steigt die Komplexit\u00e4t in eine nur noch schwer handhabbare Dimension. Damit IoT-Verantwortliche diese neue Dimension an Komplexit\u00e4t noch bew\u00e4ltigen k\u00f6nnen, m\u00fcssen sich IoT-Plattformen weiterentwickeln. Eine technologie-agnostische Ger\u00e4teverwaltung ist die Grundlage der n\u00e4chsten Generation von IoT-Plattformen. Die \u00fcbergreifend einheitliche Ger\u00e4teverwaltung erm\u00f6glicht es, heterogene IoT-Infrastrukturen an einem Punkt einheitlich zu verwalten, unabh\u00e4ngig davon, ob die genutzten Protokolle heute schon bekannt sind oder zuk\u00fcnftig erst noch entstehen. Kernfunktionalit\u00e4ten sind die flexible Identifikation und Zuordnung von Datenpaketen zu virtuellen Ger\u00e4ten, die M\u00f6glichkeit f\u00fcr umfangreiche Datentransformationen eingehender und ausgehender Daten \u00fcber die Benutzeroberfl\u00e4che und ein granular auf die Bed\u00fcrfnisse der individuellen Infrastruktur anpassbares Ger\u00e4temonitoring. Ein technologie-agnostisches Ger\u00e4temanagement reduziert so nicht nur die Komplexit\u00e4t (und damit das Risiko), sondern verringert den Aufwand f\u00fcr die Integration und den Betrieb. Zusammen mit dem Digitalen Zwilling ist das agnostische Ger\u00e4temanagement der Grundstein f\u00fcr die Metamorphose von IoT-Plattformen: von IoT-fokussierten Ger\u00e4teverwaltungsplattformen hin zu IoT\/IT-Integrationsplattformen und zu einem integralen Bestandteil der Unternehmens-IT-Architektur.<\/p>

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