IoT Plattform - Auswahl & Implementierung

Was ist eine IoT-Plattform?

Eine IoT-Plattform ist sowohl die zentrale Kommunikationsplattform bzw. Schnittstelle zwischen IoT (Internet of Things) Hardware und den dazugehörigen Apps der "Dinge" als auch die passende Umgebung für die Analyse und die Sicherheit rund um das Internet der Dinge.

Im Prinzip können alle Arten von Objekten über die Plattform miteinander vernetzt werden. Plattformen für das Internet der Dinge können sowohl Leuchtmittel, Rollläden, Heizkörper etc. aber genauso auch Container, Flurförderfahrzeuge und Transportsysteme vernetzen und Drittsysteme wie MES- oder ERP- Systeme mit Daten versorgen.

Die Plattform bietet die technischen Möglichkeiten, die Struktur und die Methoden für die Umsetzung der entsprechenden Anwendungen.

Typische Funktionen von IoT Plattformen

Zu den Funktionen bzw. Bereichen einer Plattform zählen z.B.:

• Schnittstellen
• Dateninfrastruktur
• Datenvisualisierung
• Device- und Service-Management
• Entwickler- und Analytics-Services
• Machine Learning und KI
• Sicherheits-Features
• Verbinden nachgeschalteter Geräte

Formen von IoT Plattformen

Nicht jede Plattform ist für jeden Einsatzzweck konzipiert bzw. geeignet. Es gibt beispielsweise Plattformen, die für den Handel oder auch für den Einsatz in der Industrie (z.B. für Logistik, Smart Grid, etc.) eingesetzt werden. Bei den Plattformen für die Industrie wird meist auch der Begriff IIoT (Industrial Internet of Things) verwendet.

Es gibt Komplettlösungen bei den Plattformen, die sowohl Software als auch Hardware Komponenten umfassen. Es gibt aber auch rein softwarebasierte Plattformen. Manche Anbieter setzen ihren Schwerpunkt auf das Device-Management, andere auf die Bereitstellung von Application Enablement, d.h. Tools für die Entwicklung bzw. Erstellung von Anwendungen im Bereich Internet der Dinge.

Welche Internet of Things Plattformen gibt es?

Es gibt zahlreiche Anbieter von Plattformen. Die Anzahl an Plattformen wird derzeit auf rund 450 geschätzt. Zu den Anbietern gehören nicht nur Konzerne wie Amazon, Microsoft oder Google, IBM und Oracle, sondern auch Industrieunternehmen wie SAP, Siemens und Bosch oder Telekommunikationsunternehmen wie die Deutsche Telekom oder AT&T.

Plattformen und Tools sind die wichtigste Komponente des IoT-Ökosystems. Sie erlauben die Verbindung mit anderen Geräten und Anwendungen aus dem Bereich Internet der Dinge. Diese Plattformen sind auch als OpenSource verfügbar.

Auswahl an OpenSource IoT Plattformen

Zetta, eine API-basierte IoT-Plattform, die auf Node.js basiert.

Arduino, eine einfach zu bedienende Plattform und eine Mischung aus Internet of Things-Hardware und Software.

Node-RED ist ein visuelles Werkzeug, um das Internet der Dinge zu verkleiden, d.h. Hardware-Geräte, APIs und Online-Dienste auf neue Art und Weise miteinander zu verkabeln.

M2MLabs Mainspring ist ein Anwendungsframework für die Entwicklung von "machine to machines" (M2M)-Anwendungen wie Fernsteuerung, Flottenverwaltung oder intelligente Terminals.

ThingsBoard dient der Datenerfassung, -verarbeitung, -visualisierung und Geräteverwaltung.

Kaa ist eine serienreife, flexible Mehrzweck-Middleware-Plattform für die Einrichtung von End-to-End-IoT-Lösungen, verbundenen Anwendungen und intelligenten Geräten.

SiteWhere-Plattform bietet die Aufnahme, Speicherung, Verarbeitung und Assimilation von Geräte-Inputs. Sie können SiteWhere auf Cloud-Plattformen wie AWS, Azure, GCP oder vor Ort bereitstellen.

OpenHAB, der offene Hausautomationsbus ist eine quelloffene, technologieunabhängige Hausautomationsplattform.

Internet of Things Plattform selber entwickeln oder fertige Plattform nutzen?

Zu Beginn der Überlegungen für Internet of Things Anwendungen steht die Frage, ob Sie die Plattform selbst entwickeln wollen oder eine bereits vorhandene Plattform und deren Infrastruktur nutzen. Lassen Sie sich in diesem Punkt von erfahrenen IT-Dienstleistern beraten.

Es gibt verschiedene Aspekte, die bei der Entwicklung von Plattformen für das Internet der Dinge zu berücksichtigen sind. Hierzu zählen das Budget und die Wertschöpfungstiefe, die notwendigen Kompetenzen und das Ökosystem.

Die Entwicklung einer Plattform ist langwierig und kostet folglich Geld. Sie müssen entsprechende Entwickler, die technischen Voraussetzungen für die Plattform selbst und viele weitere Aspekte berücksichtigen. Da bereits mehrere hundert Plattformen am Markt existieren, ist eingehend zu überlegen, ob eine Nische für das Internet der Dinge noch nicht besetzt ist und sich die Investition lohnt. Des Weiteren ist die Frage der Wertschöpfungstiefe zu stellen. Wollen Sie bereits vorhandene PaaS (Platform as a Service) nutzen und ihre eigenen Angebote darauf aufbauen oder wollen Sie beispielsweise selbst eine Komplettlösung entwickeln?

Für die Entwicklung einer IoT Plattform benötigen Sie Software-Entwickler, Data Engineers, Scrum Master und viele weitere IT-Experten. Außerdem müssen Sie auch das Ökosystem drum herum mit in die Planung und Entscheidung über eine Plattform einbeziehen. App-Stores, Big Data Spezialisten etc. werden benötigt.

Auswahlkriterien für Internet of Things Plattformen

Im Folgenden listen wir einige Auswahlkriterien für IoT Plattformen auf.

Gebrauchsfertige Vorlagen / Embedded Software Developer Kit (SDK)

• Gibt es gebrauchsfertige Vorlagen für Anwendungen?
• Welche Geräte- und Gateway-Anbindungen werden unterstützt?

Kompatibilität

• Prüfen Sie, ob eine Kompatibilität mit den gängigen LP-WAN-Netzwerken gegegeben ist.

Offenes System / Vendor Lock-In

• Welche Änderungen müssen bei einem Providerwechsel vorgenommen werden?
• Wie hoch ist der Aufwand bei einem Wechsel?

Datenvisualisierung und IoT-Analytics

• Welche Visualisierungen bietet die Plattform?
• Welche Auswertungsmöglichkeiten stehen zur Verfügung?

Cloud Connectivity / Serverseitige Interaktionen

• Wie können Zertifikate und Firmware auf Geräten im Feld aktualisiert werden?
• Werden Online- und Offline-Events von den Internet of Things Geräten aktiv signalisiert?
• Müssen Sie für die Anbindung der Geräte an die Plattform selbst sorgen?

Datensicherheit

• Lassen sich Nutzer- und Betriebsdaten separat speichern?
• Welche Datensicherungen gibt es?
• Ist der Betrieb der Plattform DSGVO Konform?
• Erfolgt die Datenübertragung verschlüsselt?

Administration und Support

• Welche Anwendungen und Schnittstellen stehen zur Verfügung?
• Können bestimmte Funktionen in vorhandene Unternehmens-Anwendungen eingebunden werden?
• Wie sind die Reaktionszeiten des Anbieters auf Supportanfragen?

Hosting / Sprachenverfügbarkeit / Lokalisierung

• Welche Sprachversionen stehen zur Verfügung?
• Können Sprachen ergänzt werden?
• Unterstützt der Provider geografisch verteilte Roll-Outs?
• Welche Lokalisierungen stehen zur Verfügung?

Skalierung

• Skaliert die Plattform automatisch und wenn ja, in welchem Ausmaß?

IoT-Geräte-Produktion

• Wie werden Geräte-Kennungen generiert?
• Wie können Geräte-Kennungen in den Produktionsprozess integriert werden?

IT-Dienstleister für IoT-Plattform Projekte beauftragen - worauf achten?

IT-Dienstleister können Sie bei Ihren Internet der Dinge Projekten, der Auswahl der passenden Plattform, den Schnittstellen, der Verknüpfung von Geräten und der Plattformen mit Ihren vorhandenen IT-Systemen beraten und Sie bei der Entwicklung und Integration unterstützen.

Achten Sie bei der Auswahl von IT-Dienstleistern sowohl auf den Nachweis bzw. Referenzen bisheriger Projekte als auch z.B. auf Zertifikate aus dem Internet of Things Bereich.

Der Arbeitskreis Software-Qualität und -Fortbildung e.V. (ASQF) hat u.a. eine CPIoT-Arbeitsgruppe, die eine Schulung zum "ASQF® Certified Professional for IoT (CPIoT)" entwickelt hat. Der CPIoT setzt auf Quality Engineering für Internet of Things Entwicklungen und vermittelt solide IoT Kompetenz.
Auch von Internet of Things Plattform Anbietern selbst gibt es Zertifizierungen, wie beispielsweise von und für Microsoft Azure oder Amazon AWS.