IoT Plattform: Komponenten, Funktionsweise & Anbieter
IoT Plattform – Was ist das eigentlich? Wie hilft sie uns? Und wie finde ich die richtige Plattform?
Inhaltsverzeichnis
IoT Plattform: Komponenten und Aufgaben
Das erste Kernelement einer IoT Plattform ist die Verwaltung von Geräten über den gesamten Lebenszyklus – also das ganze Lifecycle Management von Geräten. Beim Internet der Dinge (IoT, Internet of Things) handelt es sich ja schließlich immer um vernetzte Dinge.
Zu dieser Geräteverwaltung gehört vor allem das Authentifizieren von Geräten. Also: Was für Geräte verwalte ich? Handelt es sich um einen Sensor? Was macht er und was kann er? Ist das Gerät aktiv oder nicht mehr? Wichtig dabei sind auch immer Security-Fragestellungen, also die Prüfung, ob es sich überhaupt um das richtige Gerät handelt und ob es sich in meiner Plattform anmelden darf.
Da IoT-Geräte Daten sammeln, ist ein zweites großes Thema die Verwaltung dieser Daten. Es handelt sich dabei um Sensordaten wie beispielsweise Daten von Temperatursensoren, die an die IoT Plattform gemeldet werden. Diese Daten müssen empfangen und verarbeitet werden können. Deswegen ist ein funktionierendes Datenmanagement das A und O, denn es regelt, wie die Daten ankommen, wie sie verarbeitet oder aufbereitet und dann schließlich abgespeichert werden.
Das dritte Thema ist die Visualisierung der Daten. Ich habe meine Geräte, ich habe die Daten – nun möchte ich sie mir anzeigen lassen, um Schlüsse aus diesen Daten ziehen zu können und die Informationen für mich nutzbar zu machen. Und das ist ebenfalls eine Disziplin, die eine IoT Plattform wahrnimmt.
Wichtig ist, dass es sich dabei um die groben Aufgaben einer IoT Plattform handelt. Auf dem Markt gibt es eine große Anzahl unterschiedlicher Plattformen, die weitere spezielle Disziplinen oder Themen und damit einen unterschiedlichen Funktionsumfang abdecken.
Besonderheiten bei der Verbindung von NB IoT Geräten
Narrowband IoT ist ein sehr spannendes Thema, gerade wenn man Geräte hat, die wenig Energie verbrauchen sollen, um eine lange Lebensdauer zu erreichen. Narrowband bietet eine sehr geringe Bandbreite, was abhängig vom Use Case von Vorteil ist. Beispielsweise wenn es um das Senden von Temperatur-Informationen geht, denn diese erfordert keine hohe Bandbreite.
Die Herausforderung in Hinblick auf gängige IoT-Plattformen ist allerdings, dass IoT-Plattformen Sicherheits-Zertifikate zur Verschlüsselung der Nachricht verwenden, die einen großen Overhead produzieren, der nicht mehr per Narrowband übertragen werden kann. Da sind kreative Lösung erforderlich – und auch durchaus vorhanden -, um trotzdem sicher Daten zu übertragen und diese in einer der gängigen IoT Plattformen zu integrieren.
Big Player und Neuerungen im IoT-Plattformgeschäft
Welche Plattform gewählt werden sollte, kommt auf das Umfeld an. Eine Plattform lebt nie alleine, sondern ist Teil eines ganzen Ökosystems, in das sie integriert wird. Um einen reibungslosen Betrieb zu gewährleisten und dafür zu sorgen, dass alles gut zusammenpasst und ein harmonisches Bild ergibt, sollten vor allem folgende zwei Fragen beantwortet werden:
- Mit was für anderen Systemen muss die IoT-Plattform kommunizieren?
- Was für eine Umgebung hat der Kunde?
Auf dem Plattform-Markt gibt es eine große Anzahl von Anbietern mit sehr unterschiedlichen Optionen. Dennoch ist eine Konsolidierung und Herausbildung von klaren Profilen zu sehen.
Zum einen gibt es die Allround-Plattform-Player, die nicht nur eine IoT Plattform sind, sondern darüber hinaus zum Beispiel Infrastructure-as-a-Service oder ein User Management anbieten. So kann zum Beispiel die User Management Datenbank direkt und vollintegriert auf das IoT Device Management zugreifen. Zwei dieser Big Player im IoT-Plattformgeschäft sind Amazon (AWS) und Azure. Sie bieten viele Grundlagen, auf denen aufgebaut werden kann.
Zum anderen gibt es Anbieter von IoT Plattformen, die sich auf Spezialbereiche fokussieren. Das sind beispielsweise Plattformen, die sich stark auf Themen wie Machine Learning konzentrieren und sehr gut darin sind, die generierten Daten zu verarbeiten. Diese Plattformen bieten also Werkzeuge für ganz bestimmte Use Cases.
Die Funktionsweise einer IoT Plattform
Wie kommen die Nachrichten eigentlich in eine IoT Plattform? Am Anfang steht in der Regel ein MQTT Broker. Bei MQTT handelt es sich um ein Standardprotokoll. Es steht für MQ Telemetry Transport oder Message Queue Telemetry Transport. Ein MQTT-Broker ist also ein Nachrichten-Server, der die Daten der Geräte entgegennimmt.
Diese Daten müssen dann verarbeitet werden. Das können beispielsweise Backend Applikationen übernehmen, die die Nachrichten auffangen und in eine Datenbank schreiben. In der heutigen Cloud-Welt funktioniert die Datenverarbeitung häufig serverlos.
Die Art und Weise, wie diese Informationen in die Datenbank geschrieben werden, sollte dabei besonders bedacht werden. Im Gegenteil zur klassischen IT erzeugen Sensoren nämlich eine riesige Menge an Daten. Die Übertragung aller dieser Daten in die Datenbank ist kostenintensiv und schließlich auch schwer zu managen.
Höre auch in unserem Podcast “Mit Schirm, Charme und Sensoren” alles zum Thema IoT. In Episode 17 erklären dir die beiden Experten Andreas Bell und Moritz Süß noch mehr zum Thema IoT Plattformen:
Mit Schirm, Charme und Sensoren – dein IoT Podcast: Episode 17 IoT Plattformen
Rohe Daten sind also im Zweifel erst einmal nicht so viel wert. Wichtig ist der Use Case und die Frage danach, welche Informationen aus den Daten generiert werden sollen. Was ist die Erkenntnis, die ich gewinnen möchte? Die Tools für die Datenverarbeitung sind vielfältig, weil für verschiedene Anforderungen unterschiedliche Tools zur Verfügung stehen. Häufig ist sogar eine eigene Programmierung erforderlich, um bestimmte Erkenntnisse aus den Daten zu gewinnen.
Für die Visualisierung dieser Daten und Erkenntnisse bieten die gängigen Plattformen Tools, wie beispielsweise Power BI von Microsoft. Eine weitere Anwendung, die einfach und schnell in der Handhabung und Open Source ist, ist Grafana. Grafana kommt klassischerweise aus der IT-Administration und ist ein Programm, mit dem Server Logs ausgewertet werden können. Zudem lassen sich mit Grafana auch Sensordaten visualisieren.