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M2M / IoT / Industrie 4.0

Schaltzentrale für das Internet der Dinge

28. Oktober 2015, 15:58 Uhr | Sven Hoffmann Fachautor, Köln

Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Maschinelles Esperanto

Er kann lokal auf dem Gerät installiert sein oder serverseitig implementiert werden. Der Agent sorgt für eine barrierefreie und zuverlässige Kommunikation zwischen dem vernetzten Gerät und der Cloud-Plattform. Er überträgt dazu sämtliche Geräteinformationen und Messwerte in das geräteübergreifende Datenmodell der Plattform. Einfacher ausgedrückt: Er übersetzt die unterschiedlichen Sprachen der Geräte in ein maschinelles Esperanto. Ist der Agent aktiv, plaudert das Werkstück problemlos mit der Fertigungsstraße, dem Lager und dem Lieferwagen.

Bevor sich Lösungsanbieter und Anwender für eine cloudbasierte Administrationsplattform entscheiden, sollten sie zunächst die Kompatibilität prüfen. Die Plattform sollte für alle Geräte, die im Unternehmen im Einsatz sind, einen passenden Agenten bereitstellen oder zumindest eine einfache Erweiterung ermöglichen. Bestenfalls lässt sich der gesamte Gerätepark so ohne weiteren Aufwand in die Plattform integrieren. Findet sich darunter das ein oder andere exotische Geräte, wird es dagegen schwierig. Wenn die Vernetzung des Geräts unverzichtbar ist, muss der Agent dafür programmiert werden. Ob sich der zusätzliche Aufwand lohnt, muss von Fall zu Fall abgewogen werden.

Zertifizierung für Kompatibilität

Wer bei der Integration seines Geräteparks auf Nummer sicher gehen will, sollte zudem darauf achten, dass der Plattform-Anbieter ein Zertifizierungsprogramm für Module betreibt. Bei neuen oder exotischeren Geräten haben sich zwei Vorgehens-weisen etabliert: Entweder programmiert der Anwender den Agenten selbst und reicht ihn danach zur Prüfung beim Plattform-Anbieter ein. Oder er beauftragt den Anbieter mit der Entwicklung und erhält eine zertifizierte Lösung. Hat sich ein Lösungsanbieter oder ein Unternehmen für eine Plattform entschieden, sollte bei allen weiteren Investitionen und Planungen rund um das Internet der Dinge die Kompatibilität zur Plattform berücksichtigt werden.

Ein weiteres Auswahlkriterium ist der Funktionsumfang der Plattform. Obwohl viele zumindest ähnliche Basisfunktionalitäten haben, unterscheiden sich die Plattformen teilweise sehr stark voneinander. Ein Inventar der vernetzten Geräte mit dem aktuellen Status gehört meist ebenso dazu wie die Visualisierung von Messwerten oder die Definition und Verwaltung von Alarmen. Wenn beispielsweise der Verschleiß einer Maschinenkomponente einen kritischen Schwellenwert erreicht, benachrichtigt die Plattform direkt den verantwortlichen Servicetechniker und prüft ob eine Reaktion erfolgt. Bleibt diese aus, kann die Plattform beispielsweise eine Erinnerung senden oder einen Kollegen informieren.

Zugriff auf diese Funktionen erlauben die meisten M2M- und IoT-Plattformen in der Regel sowohl über Webportale als auch über Programmierschnittstellen (APIs). Für Lösungsanbieter sind APIs insbesondere deshalb interessant, weil sie vorgefertigte Funktionen und Datenmodelle für Geräte und Messwerte enthalten. Statt das Rad bei jeder Anwendung neu zu erfinden, können Entwickler auf ein bewährtes Set von Bibliotheken zurückgreifen. Manche Plattformen gehen mittlerweile so weit, grafische Tools zur Ver-fügung zu stellen, mit denen sich neue Anwendungen ohne großen Programmieraufwand zusammenstellen lassen.

Entwickler sollten sich allerdings die Frage stellen, ob ihre favorisierte Entwicklungsumgebung von der Plattform unterstützt wird. Bei weitverbreiteten Prototyping-Systemen wie Arduino, Raspberry-Pi und Tinkerforge sowie professionelleren Modulen von Gemalto, Telic oder Queclink ist das in der Regel der Fall. Ergänzend zu Client-Libraries für Entwicklungsumgebungen wie Java ME, LUA, OSGi, oder Posix sind Rest-APIs äußerst hilfreich, da sie in allen Programmierumgebungen nutzbar sind.

Integration in die IT-Umgebung

Für Anwender sind dagegen eher die Weiterverarbeitungsmöglichkeiten der Maschinendaten interessant. Die Plattform sollte dafür nahtlos mit der bestehenden IT-Umgebung des Unternehmens kommunizieren können. Das Maschinennetz darf keinesfalls abgeschottet bleiben. Denn die Weiterverarbeitung von Maschinen- und Sensordaten in CRM- und ERP-Systemen gilt als Ausgangspunkt, um Unternehmensabläufe transparenter zu machen und stetig zu verbessern. Die Plattformen eröffnen damit auch für Systemintegratoren und Softwarehäuser große Chancen. Sie können auf Basis der Plattform schneller integrierte Lösungen entwickeln.

Einen wichtigen Punkt sollten aber sowohl Lösungsanbieter als auch Anwender nicht aus den Augen verlieren: die Skalierbarkeit. M2M- und IoT-Plattformen arbeiten mit variierenden Mengen von Geräten, Daten und Nutzern. Wer eine solche Plattform on-premise hosten will, muss bei der erforderlichen Infrastruktur und beim Betrieb tief in die Tasche greifen. Denn gerade bei geschäftkritischen Anwendungen darf die System-Performance nicht leiden, wenn die Plattform mehrere Tausend Geräte verwaltet. Im Idealfall skalieren die Kosten. Hier liegt der Vorteil von Cloud-Architekturen. Anwender buchen die Ressourcen, die sie benötigen, einfach und flexibel dazu.