Publiziert am 9. Mai 2017 von Knud Lasse Lueth, IoT Analytics unter: Internet of Things & Industrie 4.0

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Fünf Dinge, die Sie über IoT-Plattformen wissen sollten

Bild: Shutterstock/Panchenko Vladimir

Ein Blick auf das Internet der Dinge zeigt: Die Zahl der IoT-Deployments und -Lösungen explodiert geradezu. Getragen wird dieses weltweite Phänomen von IoT-Plattformen, deren Markt bereits 2019 die Schwelle von 1 Mrd. USD überschreiten dürfte.

IoT-Plattformen sind das Rückgrat all der skalierbaren Anwendungen und Services, mit denen die Kluft zwischen der virtuellen und der realen Welt für Objekte, Systeme und Anwender überbrückt werden soll. Da der Markt für IoT-Plattformen jedoch ein so neues, erst wenige Jahre existierendes Phänomen ist, präsentiert er sich äußerst unübersichtlich und unbeständig.

Um hier Klarheit zu schaffen, formuliert der vorliegende Beitrag fünf prägnante Thesen:

1. Nicht alles, was sich IoT-Plattform nennt, ist tatsächlich eine IoT-Plattform

Der sprichwörtliche Vergleich von Äpfeln und Birnen gilt auch für IoT-Plattformen

 Sehr viele Unternehmen haben heutzutage eine „IoT-Plattform“ im Angebot. Bei genauerem Hinsehen zeigt sich jedoch schnell, dass unter diesem Label ganz unterschiedliche Produkte vermarktet werden. Für den Laien ist nicht immer leicht erkennbar, ob das angepriesene Produkt tatsächlich eine vollfunktionale, ausgereifte IoT-Cloudplattform ist, ob sich der Begriff nur auf ein einziges Element einer Plattform bezieht oder ob dahinter etwas völlig anderes steht.

Wenn wir von einer IoT-Plattform reden, meinen wir grundsätzlich eine IoT Application Enablement Platform (IoT AEP), deren technologische Merkmale unter These 2 näher erläutert werden.

Daneben gibt es vier weitere Plattformtypen, die häufig als IoT-Plattform bezeichnet werden:

• Konnektivitäts-/M2M-Plattformen. Bei diesen Produkten liegt der Fokus auf der Konnektivität vernetzter IoT-Geräte über Kommunikationsnetze (z. B. mittels SIM-Karten), die Verarbeitung und Anreicherung der verschiedenen Sensordaten spielt hingegen kaum eine Rolle. Ein Beispiel für eine Konnektivitätsplattform ist AirVantage von Sierra Wireless.
• IaaS-Back-Ends. Back-End-Systeme, die nach dem Infrastructure-as-a-Service-Modell funktionieren, übernehmen Hosting und Verarbeitung für Applikationen und Services. Während sie bisher für Desktop- und Mobile-Applikationen optimiert waren, rückt nun das Internet der Dinge in den Blickpunkt. Ein Beispiel für diese Produktkategorie ist IBM Cloud IaaS (nicht zu verwechseln mit IBM IoT Foundation).
• Hardwarespezifische Softwareplattformen. Einige Anbieter von vernetzten Geräten haben ihr eigenes Software-Back-End auf den Markt gebracht, das sie gerne als IoT-Plattform anpreisen. Da solche Plattformen für andere Marktteilnehmer nicht offen sind, bleibt zweifelhaft, ob man sie als IoT-Plattformen bezeichnen sollte. Ein Beispiel für eine derartige Software ist Google Nest.
• Software-Erweiterungen für den Consumer-/Enterprise-Sektor. Vorhandene Softwarepackages und Betriebssysteme wie Microsoft Windows 10 unterstützen zunehmend die Anbindung von IoT-Geräten. Auch wenn diese Erweiterungen gegenwärtig noch nicht als komplette IoT-Plattformen gelten können, sind sie auf gutem Weg dorthin.

Die vielen verschiedenen IoT-Plattformen und Angebote sorgen für Verwirrung. Ein besonders verwirrender Aspekt von IoT-Plattformen besteht darin, dass immer mehr Unternehmen dazu übergehen, verschiedene Services miteinander zu kombinieren. So koppelt IBM z. B. seine IoT Foundation-AEP mit der IaaS-Software Cloud für eine mobile Back-End-Infrastruktur. Jasper und Telit, zwei traditionell im Markt für Konnektivitäts-/M2M-Lösungen angesiedelte Akteure, statten ihre Produkte wiederum mit Funktionen aus, die eine einfachere Verbindung zwischen IoT-Geräten und Applikationen ermöglichen.

2. Zeitgemäße IoT-Plattformarchitekturen sind aus acht Komponenten aufgebaut

In ihrer einfachsten Form ermöglichen IoT-Plattformen lediglich die Verbindung zwischen „Dingen“ bzw. Geräten im Internet der Dinge. Alternativ können sie aus einer Softwareplattform, einer Plattform für die Anwendungsentwicklung oder einer Analytics-Plattform bestehen. In ihrer komplexeren Variante, als echte End-to-End-Plattform für das IoT Enablement, stützen sie sich auf acht Bausteine:

Die acht Bausteine einer IoT-AEP (Quelle: IoT Analytics)

1. Konnektivität und Normalisierung: Führt verschiedene Protokolle und Datenformate in einer gemeinsamen Softwareschnittstelle zusammen und ermöglicht so einen exakten Datenfluss und eine reibungslose Interaktion mit allen Geräten.
2. Gerätemanagement: Stellt die korrekte Funktion der vernetzten IoT-Geräte sicher, indem Patches und Updates konsequent auf Software und Applikationen angewendet werden, die auf dem Gerät bzw. auf Edge-Gateways ausgeführt werden.
3. Datenbanken: Ermöglicht Hybrid-Cloud-Datenbanken die Bewältigung der neuen Herausforderungen, die durch die skalierbare Speicherung von Gerätedaten mit Blick auf Datenvolumen, -vielfalt, -geschwindigkeit und -richtigkeit entstehen.
4. Verarbeitung und Aktionsmanagement: Nutzt regelbasierte Event-Action-Trigger, um auf Grundlage spezifischer Sensordaten smarte Aktionen auszuführen.
5. Analytics: Führt eine Reihe komplexer Analysen durch, die vom Clustering der Basisdaten über das Deep Learning bis hin zur prädiktiven Analyse reichen, um damit maximalem Nutzen aus dem IoT-Datenstrom zu ziehen.
6. Datenvisualisierung: Ermöglicht den Anwendern die Erkennung von Mustern und Trends anhand von Visualisierungsdashboards, die Daten mithilfe von Linien-, gestapelten Säulen- oder Kreisdiagrammen sowie 2D- oder auch 3D-Modellen veranschaulichen.
7. Zusätzliche Werkzeuge: Unterstützen IoT-Entwickler bei Prototyping, Test und Vermarktung ihres IoT-Anwendungsfalls, indem sie Applikationen für das Plattformökosystem ermöglichen, mit denen sich vernetzte Geräte visualisieren, managen und steuern lassen.
8. Externe Schnittstellen: Ermöglichen die Integration mit Drittanbietersystemen und dem erweiterten IT-Ökosystem über integrierte Anwendungsprogrammschnittstellen (APIs), Software Development Kits (SDK) und Gateways.

Hinweis: Integrierte Sicherheitsfeatures sind ein unverzichtbares Element aller acht Bausteine. Die Plattformarchitektur muss ganzheitlich konzipiert sein, um die Gefahr von Cyberangriffen auf allen Ebenen zu minimieren.

3. Verschiedene IoT-Plattformanbieter verfolgen unterschiedliche Strategien

Mittlerweile sind mehr als 300 IoT-Plattformen auf dem Markt – mit steigender Tendenz. Dass Plattform nicht gleich Plattform ist, wurde weiter oben bereits deutlich. Vielmehr ist jedes Produkt Ausdruck der Strategie, mit der das betreffende Unternehmen den lukrativen IoT-Markt erobern will. Innovative Startups, Hersteller von Hardware- und Netzwerktechnologien, Anbieter von Enterprise-Software und Lösungen für das Mobilitätsmanagement: Sie alle konkurrieren um den Titel der besten IoT-Plattform. Grundsätzlich lassen sich dabei die folgenden Strategien unterscheiden:

12 von über 300 IoT-Plattformen (Quelle: IoT Analytics)

• Organischer Bottom-up-Ansatz: Bei dieser Strategie beginnt der Anbieter mit der Konnektivitätskomponente und ergänzt diese dann von unten nach oben durch Plattformfunktionen (z. B. Ayla Networks).
• Organischer Top-down-Ansatz: Hier werden, ausgehend von der Analysekomponente, von oben nach unten Plattformfunktionen hinzugefügt (z. B. IBM Watson IoT).
• Partnerschaftsorientierter Ansatz: Bei dieser Vorgehensweise ermöglichen Allianzen mit anderen Anbietern die Bereitstellung eines vollfunktionalen Produktpakets (z. B. GE Predix und PTC Thingworx).
• M&A-Ansatz: Gezielte Übernahmen (z. B. von 2lemetry durch Amazon) oder der strategische Zusammenschluss von Konkurrenten (z. B. Nokia und Alcatel-Lucent) sind ebenfalls eine mögliche Strategie.
• Investitionsbasierter Ansatz: Diese Strategie setzt auf taktische Investitionen innerhalb des gesamten IoT-Ökosystems (z. B. Cisco).

4. Open Source wirkt als Interoperabilitätsmotor für IoT-Plattformen

Innovative Open Source-Ansätze schaffen die besten Voraussetzungen für IoT-Plattformen.

Die Schaffung eines echten IoT-Ökosystems, bei dem Systeme, die wiederum aus Systemen bestehen, miteinander agieren und aus verschiedenen Datenströmen Mehrwert erzeugen, ist ohne Interoperabilität nicht denkbar. Keine einzelne Plattform ist in der Lage, das ganze Spektrum der heute existierenden und künftig möglichen Anwendungsfälle im Alleingang abzudecken.

Innovative Open-Source-Ansätze, bei denen IoT-Plattformen zugunsten eines übergeordneten Ziels zusammenwirken, erfreuen sich wachsender Beliebtheit. Quelloffene Tools, wie sie z. B. vom Vorto-Projekt der Eclipse Foundation bereitgestellt werden, fungieren als Bindeglied, indem sie ein gemeinsames Schema für die Informationsmodellierung realisieren, das die Integration erleichtert und die Interoperabilität zwischen Plattformen und im gesamten IoT-Ökosystem vorantreibt.

Die Kooperation von PTC und Bosch Software Innovations ist ein herausragendes Beispiel für eine technologische Allianz, bei der Vorto die Integration und das Zusammenspiel zweier Plattformen ermöglicht.

5. Der wahre Wert von IoT-Plattformen liegt in Daten und vernetzten Geräten

Der Wert von IoT-Plattformen liegt in den Daten.

Eine fundamentale Voraussetzung für die neuartigen Geschäftsszenarien des IoT-Sektors ist die Erfassung und Vernetzung der Datenpunkte von Milliarden physischer Objekte. Robert Metcalfe formulierte dies bereits in den 1980er Jahren: „Der Wert eines Kommunikationssystems wächst proportional zur Anzahl der möglichen Verbindungen zwischen den Teilnehmern.“ Um diesen Wert zu erschließen, müssen aussagekräftige Daten erzeugt werden.

Der Datentrend wird sich in vielen Branchen Bahn brechen. Der Verkauf eines physischen Produkts wird dann zur Nebensache, denn das Geschäftsmodell des Unternehmen basiert auf einem ganz anderen Produkt: auf Daten.

Bereits heute machen immer mehr Unternehmen ihr Geschäft mit Daten. Als Folge dieses Trends werden völlig neuartige Industriezweige entstehen, deren Geschäftsmodelle ausschließlich auf IoT-Daten beruhen und die Hardwarepartner nutzen, um Zugang zu den benötigten Datenquellen zu erhalten. Ein Beispiel hierfür könnte die Versicherungsbranche sein. IoT-Plattformen werden dabei zum elementaren Enabler, zu einem Instrument, mit dem sich Daten sammeln und auswerten lassen. Der reale Wert entsteht dann aus der Fähigkeit, die gewonnenen Erkenntnisse in attraktive IoT-Services für vernetzte Unternehmen umzumünzen (z. B. in Form einer prädiktiven Wartung).

Weitere Informationen

Weiterführende Informationen zu IoT-Plattformen finden Sie in folgenden Publikationen:

• Whitepaper zum Thema IoT-Plattformen: IoT Platforms – Central backbone for the IoT
• IoT Platform Market Report 2015-2021: Ein Markt im Wert von 1,6 Mrd. USD – Mit ausführlichen Prognosen nach Segment und Region zeichnet dieser Bericht ein detailliertes Bild von der Entwicklung des IoT-Plattformmarkts in den Jahren 2015 bis 2021.
• The IoT Platform Companies List 2016: Detaillierte Einblicke in den Markt für IoT-Plattformen gibt diese Auflistung von über 360 Anbietern, die nach 54 Kriterien eingeordnet werden.