IoT Projekte mit der Cloud Plattform Microsoft Azure

IoT ist nicht nur eine Frage der Bandbreite

Interview: „Deshalb ist Microsoft Azure als IoT-Plattform empfehlenswert“.

Die Cloud macht IoT erst möglich. Wegen der vergleichsweise geringen Bandbreiten in Deutschland muss das Gros der Maschinendaten der mittelständischen Kunden von Alegri On-premises vor Ort gehalten werden; andere Daten können in die Cloud und das spielt Microsoft Azure als Cloud-Plattform zu, erklärt Benjamin Abt, Lead Consultant für Cloud Development, im folgenden Interview.

Benjamin Abt von Alegri

Benjamin Abt, Lead Consultant für Cloud Development bei devoteam | Alegri.

Alle reden vom Internet der Dinge und wollen privat auch daran teilhaben. Dabei scheint aber oft gar nicht klar zu sein, was IoT ist und wie sich die B2C- und B2B-Anwendungen voneinander abheben. Was unterscheidet zum Beispiel eine per Handy dimmbare LED-Birne von einer vernetzten Maschine?

Begrifflich ist das tatsächlich schwer zu trennen. Für industrielles IoT gibt es ja richtigerweise den Ausdruck IIoT für „Industrial Internet of Things“. Was uns und unsere Kunden angeht, ist M2M (Machine-to-Machine) mitunter treffender, aber nicht immer. Aber zurück zur Ihrer Frage: Ein eingebauter Chip und die Funksteuerung machen eine dimmbare Lampe nicht zwingend zum IoT Device. Das Beispiel zeigt aber, dass die Grenzen im Consumer-Bereich tatsächlich oft fließend sind. Abgesehen davon trennt IoT im B2B- und B2C-Umfeld natürlich Welten.

Die im Smart Home so viel gerühmte Vernetzung über WLAN und andere Funkstandards ist in der Fabrikhalle einer Produktion bei vielen Unternehmen schon allein aus Sicherheitsgründen gar nicht möglich. Im B2B-Umfeld, das wir als Systemhaus und Beratungsunternehmen mit Fokus auf den Mittelstand bedienen, geht es auch nicht nur um die Vernetzung, sondern um viel mehr.

Ganz oben steht sicherlich die Security-Thematik, oder?

Ja, ohne die Security-Schicht wären IoT-Anwendungen im B2B-Umfeld kaum denkbar. Ganz eng damit zusammen hängen die Geräteverwaltung beziehungsweise das Device Management und die Identitätsverwaltung für die verschiedenen Nutzer, ihre Rollen und allgemein die Zugriffe. Bei der Geräteverwaltung geht es auch um die Fragen, wie das Gerät oder die Maschine die Internetverbindung aufbaut, wie es an Updates und beispielsweise Zertifikate herankommt. Hinzu kommt die in Industrie und anderen vertikalen Märkten so wichtige Skalierbarkeit.

Vieles davon braucht natürlich ein starke Cloud-Anbindung. Das knüpft an die in der Überschrift gestellt zentrale Frage, warum Microsoft Azure sich als Plattform besonders gut eignet.

Aufgrund der vergleichsweise geringen Bandbreiten in Deutschland und der im IoT-Umfeld benötigten kurzen Latenzen ist es gar nicht möglich, die Maschinen- und Sensordaten alle über die Cloud zu schicken. Maschinen können schnell mehrere Gigabyte an Daten in wenigen Minuten erzeugen. Und oft sprechen wir von ganzen Maschinenparks. Deshalb sind gerade viele unserer Kunden in ländlichen Regionen darauf angewiesen, große Teile ihrer IoT-Anwendungen On-prem zu betreiben. Was über die Cloud geht, sind dann oft andere, weniger umfangreiche Daten wie die für die Benutzerverwaltung, Vertragseinsichten und die Ersatzteilbestellungen – jedoch weniger die Rohdaten einer Maschinenüberwachung. Hier spielt Azure seine wahre Größe aus. Denn es gibt keine andere IoT-Plattform, die so stark den Cloud- und On-prem-Betrieb miteinander verknüpfen kann. Außerdem hat Microsoft wie kein anderer Anbieter das Enterprise-Segment verinnerlicht und auch das entsprechende Know-how.

In dem Alegri-Whitepaper zu Industrie 4.0 und IoT liegt die Betonung dennoch auf Multiplattform. Warum? Und können Sie aus Ihrem Portfolio ein konkretes Beispiel für ein IoT-Projekt mit Azure nennen?

Viele Unternehmen wollen sich nicht auf eine Cloud-Plattform festlegen, weil sie sich eine Exit-Strategie offenhalten und kein Vendor-Lock haben wollen. Daher bieten wir multiple Plattformen an und verstärken derzeit auch unser Engagement mit AWS. Über konkrete Kunden können wir natürlich im sensiblen Bereich IIoT nicht reden: hier geht es um Sicherheit, ja auch um Wettbewerbsvorteile und neue Business Modelle. Als ein Beispiel sei jedoch angerissen: Bei Temperiergeräten z.B. für die Medizintechnik ist es wichtig, sicherzustellen, dass die Kunden ihre Wartungsintervalle einhalten und das Öl zum punktgenauen Aufheizen der Temperiergeräte rechtzeitig nachbestellen können. Dort haben wir ein Projekt zum Sammeln, Konsolidieren und Auswerten der Messtechnikdaten durchgeführt. Die Kommunikation läuft direkt über Azure. Bei vielen anderen Projekten verwenden wir tatsächlich Multi-Cloud-Lösungen.

Ein Paradebeispiel für industrielles Internet der Dinge, das auch in Ihrem Whitepaper genannt wird, ist Predictive Maintenance, die vorausschauende Wartung. Ist das wirklich so zentral?

Um ehrlich zu sein, würde ich Predictive Maintenance nicht als Schlüsselanwendung sehen – auch wenn Lösungsansätze von Aufzugherstellern gut beworben werden. Im Vergleich zu anderen Themen ist es eher zweitrangig, weil viele Unternehmen schon Serviceverträge mit ihren Kunden und Zulieferern und zum Beispiel auch oft Ersatzteillager vor Ort eingerichtet haben bzw. die Maschinen bereits über eine gewisse Predictive Maintenance-Funktionalität verfügen. Viel gefragter als Predictive Maintenance ist derzeit allgemein die Vernetzung der Maschinen und der Datenaustausch, um Analysen zu fahren und gewisse Prozesse zu verbessern. Ersatzteile ist übrigens ein gutes Stichwort. Viele Unternehmen gehen heute zu einem Leasing-Modell über, weil nicht selten eine monatliche Abschreibung über 15 Jahre monetär und steuerlich günstiger ist. Da wird es für die Hersteller ähnlich wie bei Druckern immer wichtiger sicherzustellen, dass die Kunden Ersatzteile und Verbrauchsmaterial bei ihnen und nicht bei Drittanbietern beziehen. Denn im Supply-Bereich sind richtige Margen drin. Vielen Unternehmen, die wir beraten und beliefern, kommt es auch darauf an, ein Produkt über die ganze Lieferkette zu tracken, um für den Fall eines Rückrufs nachvollziehen zu können, ob ein Maschinenfehler vorlag und welche Bauteile oder Chargen noch betroffen sind. Hier stehen dann Gewährleistungsansprüche im Mittelpunkt, denn das kann im Nachhinein sehr teuer werden.

Wäre das Tracking nicht ein gutes Szenario für die Blockchain?

Bei großen Unternehmen schon. Ein deutscher Automobilbauer hat derzeit so ein Blockchain-Projekt am Laufen, um Ersatzteile vor Fälschungen zu sichern. Für Maschinenlieferanten und Zulieferer ist das jedoch nicht so einfach, weil sie nicht in den Blockchain-Prozess eingreifen können und weil ein Bauteil selten nur von der Maschine eines Herstellers angefasst wird. Die Maschine von Hersteller A schneidet es, die Maschine von Hersteller B härtet es, wieder andere schleifen und polieren es. Da kommen dann schnell drei oder vier Maschinenhersteller zusammen. Eine übergreifende Blockchain, an der sich alle Hersteller beteiligen, ist derzeit jedoch branchenübergreifend nicht denkbar. Es gibt aber bereits Ansätze von großen Industrieunternehmen, die ihren Zulieferern eine Schnittstelle zur Verfügung stellen. So hat der Betreiber dann doch die Möglichkeit, Blockchain und dessen Potentiale zum Beispiel für das Tracking zu nutzen.

Ist IoT nachrüstbar und leistet das Alegri auch?

Ja, das geht, es geht aber nicht mit jeder Maschine. Die muss so konzipiert sein, dass man Daten herausziehen kann. Wenn ich für einen Informationswert keinen Sensor habe, dann kann ich natürlich auch keine Daten ermitteln. Ansonsten bringen wir zum Abgreifen der Maschinendaten einen sogenannten Edge-PC an. Das wird auch viel nachgefragt, weil die Lebenszeit solcher Anlagen oft 20 Jahre oder mehr beträgt und die Kunden die Daten trotzdem auswerten wollen. Wir entwickeln nicht die Hardware, aber die Software und beraten die Industriekunden auch bezüglich der Hardwareanforderungen. Wenn zum Beispiel Künstliche Intelligenz, wie von Microsoft angeboten, On-prem laufen soll, ist viel CPU Power gefordert, die eine Maschine nur selten mitbringt. Den meisten Maschinenbauern geht es dabei nicht in erster Linie um Innovation. Vielmehr wollen sie die Effizienz der Maschinen verbessern, ihre Marktposition ausbauen und neue Geschäftsmodelle entwickeln.

Eine Maschine besteht ja aus mehreren Teilen verschiedener Zulieferer. Wenn die alle ein Stück vom IoT-Kuchen abhaben wollen, wird es ziemlich eng mit dem Datenverkehr, oder?

Zu Hause finde ich es sehr bequem, Alexa, der virtuellen Assistentin von Amazon, zu sagen, sie möge die Glühbirne anmachen. Aber da gibt es auch relativ wenige Vorgaben, was die Funkwellen betrifft. In der Maschinenhalle ist das etwas ganz anderes. Da kann nicht jedes Bauteil vor sich hin funken. Abgesehen davon wäre es ziemlich teuer, jeden Sensor mit einer SIM-Karte auszustatten. Für Bluetooth ist die Reichweite in der Regel zu gering und WiFi oft nicht erlaubt. LTE der 5. Generation wird als die Technik der Zukunft für IoT im industriellen Umfeld hochgelobt, ich halte das aus Kostengründen aber derzeit für utopisch. Ein 10-Cent-Bauteil mit einem Ein-Euro-Chip auszustatten, wäre ziemlich aberwitzig. Hinzu kommen die Tarif-Kosten für die LTE-Datenübertragung, die in Deutschland überdurchschnittlich teuer sind. Es ist richtig, dass der ein oder andere Zulieferer auch etwas vom IoT-Kuchen abbekommen will und an uns herantritt mit der Bitte, ihm dabei zu helfen. Aber manchmal ist es in der Beratung, die wir leisten, auch nötig, den Kunden auf den Boden der Tatsachen zurückzubringen. Andererseits gab es auch schon Fälle, bei der so eine vermeintliche „Schnapsidee“ zu einer einschlagenden „Glühbirnenidee“ wurde. Insofern ist es immer wichtig, den Dialog mit den bestehenden und potenziellen Kunden zu halten. Wenn wir dann zusammen eine gangbare Richtung einschlagen können, umso besser.

Quelle Titelbild: ozgurdonmaz /iStock

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