Smartes IoT für smarte Prozesse

So schöpfen Sie das IoT-Potenzial optimal aus

Das Internet of Things ist das zentrale Nervensystem der Industrie im digitalen Wandel. Doch mit dem Einsatz industrieller IoT-Technologien verbinden sich zugleich enorme Herausforderungen. Eine dynamische IoT-Plattform und Analytics aus der Cloud stellen die Grundlage dar, um IoT-basierte Geschäftsszenarien effizient umzusetzen.

Geht es darum, Prozesse in der Industrie erfolgreich zu digitalisieren - resp. zu verbessern - führt kein Weg am Internet of Things (IoT) beziehungsweise am Industrial Internet of Things (IIoT) vorbei. IoT- oder IIoT-Technologien sind ein wichtiger Baustein, um Prozesse effizienter und produktiver zu machen und die Qualität von Produkten und Services zu verbessern, ob in der Fertigungsindustrie, im Transportwesen, im Handel, in der Energiewirtschaft oder im öffentlichen Sektor (Smart City).

Katalysator für Innovationen

Digitale Fertigungsprozesse sind dabei zugleich der Katalysator für die Entwicklung datengetriebener (gerne auch neuer) Geschäfts- und Servicemodelle. Das bekannteste Beispiel ist die vorbeugende Wartung (Predictive Maintenance), bei der eine Wartung oder Instandhaltung veranlasst wird, noch ehe eine Maschine Ausschuss produziert oder ungeplant ausfällt. Das erhöht die Verfügbarkeit der Anlagen und damit die Produktivität. Gleichzeitig reduziert es das Risiko eines Produktionsstopps. Das ist ein echter Mehrwert genauso wie die Möglichkeit Wartungsfenster in produktionsfreie Zeiten zu legen.

Die nötigen Daten – etwa zu Energieverbrauch, Schwingungsfrequenz oder Temperatur – liefern Sensoren, die den Zustand von Maschinen oder Geräten laufend messen. Werden die unterschiedlichen Informationen korreliert und anschließend mit Machine-Learning-Algorithmen analysiert, lassen sich bei Fabrikationsanlagen zum Beispiel Anomalie-Muster in Bezug auf Schwingungsfrequenzen frühzeitig identifizieren. Das liefert wichtige Ansatzpunkte für eine kontinuierliche Verbesserung der Fertigungsprozesse.

Digitale Transformation zur Smart City

Doch auch bei der Transformation von Städten und Kommunen zur Smart City spielen IoT-Technologien eine zentrale Rolle, wenn es um die intelligente „Zusatz-Nutzung“ der Straßen- und Stadtbeleuchtung oder den Aufbau eines smarten routenoptimierten Abfallmanagements geht. Der konkrete Nutzen, der zum Beispiel durch eine IoT-basierte Optimierung der Tourenführung von Müllfahrzeugen entsteht, ist enorm.

Bei der Transformation von Städten und Kommunen zur Smart City spielen IoT-Technologien eine zentrale Rolle.
Bei der Transformation von Städten und Kommunen zur Smart City spielen IoT-Technologien eine zentrale Rolle.
Foto: 24Novembers - shutterstock.com

Auswertungen zeigen, dass sich auf diese Weise die Anzahl der zu leerenden Behälter, die Fahrleistung und somit Benzinverbrauch und CO2-Ausstoß, sowie der Zeitaufwand und die Kosten um bis zu 30 oder sogar 35 Prozent senken lassen. Für eine Stadtverwaltung bedeutet das: Sie kann ihren Bürgern ohne eine Preiserhöhung bessere Entsorgungsservices bieten, und gleichzeitig einen wichtigen Beitrag zum Umweltschutz leisten.

Egal ob in der Fertigungsindustrie, im öffentlichen Sektor oder in anderen Bereichen: Die Umsetzung IoT-basierter Geschäftsszenarien ist mit vielen Herausforderungen gespickt. Sie zu meistern erfordert einen ganzheitlichen Ansatz, der alle relevanten Aspekte einbezieht: die Integration von Leitsystemen, Steuerungen, Sensoren oder Auto-ID-Systemen mit der IT-Welt, das Sammeln, Verarbeiten und Analysieren der IoT-Daten sowie die Sicherheit und den Schutz der vernetzten Geräte, Daten und IT-Systeme.

Die passende IoT-Architektur aufbauen

Ein kritischer Erfolgsfaktor bei datenintensiven IoT-Szenarien ist unter anderem eine leistungsstarke Architektur. Dafür eignet sich zum Beispiel eine IoT-Plattform wie die Cisco Kinetic IoT-Plattform in Verbindung mit den flexibel skalierbaren IoT-SaaS-Lösungen und den Cloud-Services für Datenmanagement und Analytics von Oracle.

Die Kinetic IoT-Plattform erfasst, sammelt und verarbeitet die von OT-Systemen an der Edge erzeugten IoT-Daten, bereitet sie auf und regelt den „Echtzeit“-Datenfluss in die IoT-Applikationen und in einen Datenspeicher wie der Cloud-Plattform von Oracle. Sie werden dort zusammengeführt, sinnvoll korreliert und mit weiteren Daten, aktuellen Wettervorhersagen etwa, angereichert und für Ad-hoc-Abfragen und Analysen in der Oracle Analytics Cloud (OAC) bereitgestellt. Die nötigen Berechnungen, um neue Einsichten zu gewinnen und bislang verborgene Zusammenhänge aufzudecken, erfolgen mit den Analyse-Tools der OAC. Statistische Abweichungen und Machine-Learning-Algorhithmen zusammen mit einer visuellen Aufbereitung der IoT Daten helfen dabei, bestimmte Fragestellungen zu beantworten.

Damit die hohen Datenvolumina, die bei IoT-basierten Szenarien in der Produktion oder beim Abfallmanagement anfallen, pfeilschnell prozessiert und ausgewertet werden können, sind intelligente Konzepte in Bezug auf das Data Tiering gefragt. Sind regulatorische Vorgaben und Compliance- oder Datenschutzanforderungen zu erfüllen oder kurze Latenzzeiten erforderlich, kann es nötig sein, Cloud-Services On-Premise in einer privaten Cloud-Umgebung zu betreiben.

Realisierung mit dem richtigen Partner

All das verlangt ein umfassendes Know-how. Unternehmen und kommunale Dienstleister stoßen hier oft an Grenzen. Sie sollten daher einen Partner mit ins Boot nehmen, der über umfassende Erfahrung und Kompetenz bei der Umsetzung von IoT-Projekten verfügt, seine IoT-Expertise kontinuierlich ausbaut und Ihnen als „Trusted Advisor“ zur Seite steht. Wichtig ist auch eine starke internationale Präsenz des potenziellen Partners, denn Unternehmen agieren vielfach global. Kann er für bestimmte IoT-Szenarien dann noch entsprechende Referenzarchitekturen bereitstellen, ist das ein weiteres Plus, denn IoT-Projekte lassen sich so deutlich schneller umsetzen als auf der grünen Wiese.

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