Wie muss die Architektur für das IoT beschaffen sein?

Damit das IoT sich zu einem nachhaltigen Geschäftsfeld für Unternehmen entwickeln kann, ist für die Netzarchitektur ein Layer-Ansatz (Multilagensystem) notwendig, der so ähnlich aussieht, wie bei branchenspezifischen Softwaresystemen, aber erweitert um Internetfähigkeit und Cloud-Funktionen. Dieses sogenannte IoT-Ökosystem muss intelligente und eingebettete Systeme, vernetzte Dienste, Infrastruktur, Anwendungen, Sicherheit, Analysetools und Professional-Services umfassen.

Das IoT European Research Cluster SRIA beschreibt die Bedeutung dieser einzelnen Komponenten wie folgt : „Sensoren, die Daten sammeln und liefern; Actuators Act (Aktoren), RFID-Chips für eine durchgehende Konnektivität; Microcontroller, die für die Verarbeitung der Daten sorgen; Module, die die Sensoren, RFID-Chips und Microcontroller mit dem Datenspeicher verbinden und für IoT-Geräte nutzbar machen. Schließlich braucht es noch Plattform-Software, die Management und Abrechnungsprogramme mit den nötigen Anwendungen versorgt und Application-Software, die alle Informationen für den Endverbraucher bereitstellt. Die zugrundeliegende Mobilfunkinfrastruktur transportiert die Datenpakete, während eine Service-Infrastruktur für die Verteilung des IoT zuständig ist.“

Die größte Herausforderung bei der Entwicklung der technischen Voraussetzungen ist, das mehrere Unternehmen innerhalb der IoT-Wertschöpfungskette konkurrieren werden. Der größte Erfolg wäre jedoch zu erzielen, wenn die unterschiedlichen Komponenten durch gute Partnerschaften reibungslos zusammenarbeiten und innovative Lösungen für eventuelle Probleme hervorbringen würden.

Herausforderung Zuverlässigkeit

Wenn man sich beispielsweise die Layer-Architektur von Smart Cities vorstellt, ebenso wie von Cloud-Lösungen und Mobilfunkanwendungen in Unternehmen, kann man sich die Herausforderungen und Komplexitäten eines solchen Netzwerks denken. So könnte ein Netzwerkausfall alles bedeuten, vom vergleichsweise kleinen Problem eines Fitness-Trackers, der nicht mehr mit dem Smartphone kommuniziert, bis zum verhängnisvollen Abbruch der Herzfrequenzmessung bei einem Patienten.

Nur eine Kombination aus dem offenen, öffentlichen Internet und hybriden Netzen kann genau die Level an Zuverlässigkeit, Sicherheit, Skalierbarkeit und Flexibilität liefern, die das IoT benötigt. Traditionelle private WANs sind einfach zu langsam, unflexibel und teuer für die Vielzahl der verschiedenen IoT-Applikationen und -Verbindungen. Auf der anderen Seite ist das öffentliche Internet zwar flexibel, aber für die kritischsten IoT-Andwendungsfälle nicht zuverlässig genug, darunter fallen beispielsweise neue IoT-fähige Sicherheitsmechanismen in der Luftfahrbranche. Nutzt man das öffentliche Internet zusammen mit hybriden Netzen – die die Flexibilität des Internet mit der Sicherheit und Zuverlässigkeit eines WAN kombinieren – kann man eine solide Basis für die IoT-Welt bauen. Beispielsweise gibt es hybride Netzwerke, die für kritische IoT-Anwendungen eine dedizierte und deterministische Route bereitstellen. Datenpakete werden hier für eine festgelegte Übertragung über das öffentliche Internet markiert. Dieser Vorgang schützt diese Applikationen vor einem möglichen Leistungsabfall durch instabilen Verbraucher-Daten-Traffic. Gleichzeitig profitiert man von der Reichweite und Skalierbarkeit des öffentlichen Internets.

Kooperationen zwischen den Entwicklern, die die unterschiedlichen IoT-Applikationen herstellen und den Unternehmen, die die Netztechnik zur Verfügung stellen, sind also unbedingt notwendig. Angesichts der schwerwiegenden Folgen, die ein Netzwerkausfall auf die Elektronetze, Verkehrssysteme und Gesundheitsversorgungssysteme der Zukunft haben könnten, sollten Entscheidungsträger anfangen, die Komplexität des IoT-Datenverkehrs anders zu betrachten.

Das IoT eröffnet unendliche Möglichkeiten

Die Chancen und Vorteile, die das IoT uns aber bietet, sind weit mehr als ein bloßer Hype: So können Logistikunternehmen ihre Frachten per Fernzugriff kontrollieren, in Echtzeit. Werden In Smart Cities Verkehr, Infrastruktur, Energieversorgung, Verwaltung und öffentliche Sicherheit aufeinander abgestimmt, so spart dies Energie und vereinfacht das Leben.

Jedoch können Unternehmen nur durch Nutzung von Multilayer-Architekturen und branchenübergreifende Zusammenarbeit die neuen Businessmodelle, die IoT ermöglicht, voll ausschöpfen. Die Möglichkeiten erscheinen fast unbegrenzt, gerade weil Dinge, die wir ursprünglich getrennt voneinander nutzten, nun zusammenkommen, weil Daten ausgetauscht und neue Erkenntnisse gewonnen werden können.