Die drei weltweit führenden Public-Cloud-Anbieter Amazon Web Services, Google Cloud Platform (GPC) und Microsoft Azure sind für diese Entwicklung unterschiedlich gut aufgestellt, erklärt Mohammad Hasan, Analyst bei IoT Analytics: "Während Microsoft Azure aufgrund seiner starken Präsenz im Enterprise-Bereich die Nase vorne hat, bietet AWS das größte Portfolio an IoT-Cloud-Services und expandiert über die Einführung weiterer branchenspezifischer Angebote weiter." Im Vergleich dazu könne Googles Fokus auf IoT derzeit nicht mit dem seiner großen Konkurrenten mithalten.

Diese IoT-Services gibt es in der Cloud

Laut IoT Analytics kann man im IoT-Umfeld grob zwischen drei Hauptkategorien von Cloud-Services unterscheiden:

• Die Entwicklung und Verwaltung der IoT-spezifischen Anwendungen, einschließlich Rule Engines, IoT-Entwicklungsumgebungen und Digital Twins.

• Das IoT Device Management einschließlich Geräteüberwachung, Firmware-Updates oder die Verwaltung der Bereitstellungskonfiguration.

• Die IoT-Datenverwaltung/-aktivierung.

Die Marktforscher von IoT Analytics haben sich in ihrem Bericht "Cloud Computing for IoT Market Report 2021-2026" die drei großen Hyperscaler und ihr Portfolio an IoT-Cloud-spezifischen Services genauer angesehen. Hier ein Überblick.

Microsoft Azure IoT

Laut IoT Analystics weist Microsoft von den drei großen Hyperscalern die stärkste Basis an Unternehmenskunden vor. Der Grund: Für viele Kunden sei es einfach gewesen, neue Microsoft-Azure-Cloud-Dienste zu den bereits vorhandenen Tools wie Power BI oder branchenspezifischen Lösungen, etwa Microsoft Cloud for Retail oder Microsoft Cloud for Manufacturing, hinzuzufügen. Microsoft listet acht spezifische IoT-Cloud-Dienste auf seiner IoT-Produktseite auf, nämlich:

• Anwendungsmanagement/-aktivierung: Azure IoT Central, Azure Digital Twins

• Geräteverwaltung: Azure IoT Hub

• Datenmanagement/Freischaltung: Azure IoT Edge

• Andere IoT-Angebote: Azure Percept, Azure Sphere, Windows for IoT, Azure RTOS

Den Marktforschern zufolge scheint dabei Azure IoT Hub, Microsofts Schaltzentrale für die Verwaltung von IoT-Devices, die Kommunikation mit ihnen und Aufnahme von Daten aus IoT-Geräten in die Cloud, der am häufigsten genutzte IoT-Service zu sein, gefolgt von Azure IoT Edge. Außerdem legt Microsoft einen besonderen Schwerpunkt auf Industrial IoT (IIoT) und Edge Computing, unter anderem auch durch Azure Sphere-zertifizierte Chips und Betriebssysteme oder durch seine Azure Percept Edge AI-Plattform).

Ein Beispiel, wie die verschiedenen Microsoft IoT-Komponenten zusammenarbeiten, zeigt folgende Referenzarchitektur für die Zustandsüberwachung im IIoT-Bereich:

In dem Szenario werden Daten der Industrieanlagen an Edge-Devices gesendet, auf denen Azure IoT Edge läuft. Die Daten werden dann an den IoT Hub weitergeleitet, der sie in die Cloud aufnimmt und sie an industrielle Dienste weiterleitet, die auf dem Kubernetes-Container-Management gehostet werden. Die Industriedienste bestehen aus mehreren Microservices, die eine REST-API bereitstellen.

Alle industriellen Dienste werden in einem Azure Kubernetes Service-Cluster bereitgestellt. Azure Event Hub wird verwendet, um die Daten umzuwandeln und an andere Dienste zu verteilen, wie z. B. Azure IoT Time Series Insights, Data Storage und Stream Analytics. Mit dieser Architektur können Kunden die wichtigsten Parameter ihrer Geräte überwachen, um Anomalien zu entdecken, bevor sie zu kritischen Problemen werden.

AWS IoT

Die große Stärke von AWS im IoT-Bereich ist laut IoT Analytics die schiere Masse an spezifischen Public-Cloud-Services und die damit verbundene Kundenbasis und das Entwickler-Ökosystem. So listet das Unternehmen auf seiner Website insgesamt 227 verschiedene Cloud-Services auf. (Stand: Februar 2022)

AWS führt 13 spezifische IoT-Cloud-Services in seinem Portfolio auf:

• Anwendungsmanagement/-aktivierung: AWS IoT FleetWise, AWS IoT TwinMaker

• Geräteverwaltung: AWS IoT Device Management, AWS IoT Events, AWS IoT Device Defender, AWS IoT 1-Click

• Datenverwaltung/-aktivierung: AWS IoT Core, AWS IoT Greengrass, AWS IoT SiteWise, AWS IoT Analytics, AWS IoT ExpressLink, AWS IoT RoboRunner

• Andere IoT-Angebote: FreeRTOS

Der beliebteste IoT-Cloud Service - basierend auf der Analyse öffentlicher Case Studies - ist IoT Core for AWS - Amazons Pendant zum IoT Hub für Microsoft. Mit einem größeren Unterschied, so die Analysten: Während Microsoft seine Device-Management-Funktionen standardmäßig in den IoT Hub integriert hat, kann ein AWS-Kunde IoT Core ohne einige der Verwaltungsfunktionen verwenden oder bei Bedarf den AWS IoT Device Management-Service hinzufügen.

Grundsätzlich, so IoT Analytics, geht die Strategie von AWS in die Richtung, mehr, dafür aber speziellere Services anzubieten. Daher sei es nicht verwunderlich, dass AWS mit 13 Angeboten das größte Portfolio an IoT-fokussierten Cloud-Services hat, Tendenz steigend. Zuletzt stellte AWS auf der re:Invent-Konferenz im Dezember 2021 zwei neue IoT-Dienste vor: AWS IoT TwinMaker und AWS IoT FleetWise. Das Unternehmen kündigte außerdem drei weitere IoT-relevante Dienste an: AWS IoT RoboRunner, ein spezieller Dienst für die Robotik, AWS IoT ExpressLink, eine Connectivity Software für Hardwaremodule von AWS-Partnern, und AWS Private 5G, ein Managed Service für die Bereitstellung, den Betrieb und die Skalierung eines privaten 5G-Campusnetzes.

In dieser Referenzarchitektur für smarte Produkte (iRobot) wird aufgezeigt, wie die verschiedenen IoT-Komponenten von AWS zusammenspielen: AWS IoT Core authentifiziert die Mitteilungen von verschiedenen smarten Produkten und leitet sie an die Microservices der Lösung (AWS Lambda-Funktionen) weiter. AWS IoT Device Defender wiederum überprüft die Devices auf ihre Integrität. Außerdem wird AWS IoT Analytics verwendet, um die Daten der Smart Devices zu analysieren. Es werden auch nicht IoT-spezifische AWS-Dienste wie Amplify, Amazon S3 und Amazon CloudFront verwendet.

Google Cloud Platform IoT

Obwohl Google Cloud auf dem globalen Markt für Public Cloud Computing nur an dritter Stelle steht, steckt das Unternehmen hinter einigen der neuesten und am häufigsten verwendeten Cloud-Technologien, etwa Kubernetes. Daneben weist Google aufgrund seiner Tradition in der Organisation von Such- und verwandten Daten auch eine Stärke in den Bereichen Analytik, Big Data und neuerdings auch KI und maschinelles Lernen vor. GCP führt IoT Core als seinen einzigen IoT-Cloud-Service auf. Es gibt jedoch eine ganze Liste anderer unterstützender Funktionen, die nicht IoT-spezifisch sind, aber weitere Funktionalitäten hinzufügen.

Laut IoT Analytics Cloud ist IoT Core ein vollständig verwalteter Dienst, der für die Verbindung von IoT-Geräten verwendet wird, vergleichbar mit dem IoT Hub von Microsoft. Er kann mit anderen von Google Cloud angebotenen Diensten kombiniert werden, um eine End-to-End-IoT-Lösung aufzubauen. Spezielle IoT-spezifische Datendienste wie AWS IoT Analytics bietet Google nicht an, es können aber die bekannten Analyse-Tools, beispielsweise BigQuery, für die weitere Datenverarbeitung und -verwaltung verwendet werden.

Mit insgesamt über 100 Cloud-Diensten und nur einem einzigen, der speziell auf das IoT ausgerichtet ist, räumt Google dem IoT eindeutig nicht die gleiche Priorität ein wie seine beiden größten Konkurrenten. Googles IoT-Fokus ist sehr spezialisiert, so IoT Analytics, was das Unternehmen in gewissem Maße auch einschränkt.

Als Beispiel verweisen die Marktforscher auf das Trendthema Digital Twin, das in vielen IoT-Szenarien eine Schlüsselrolle spielt: Google sei hier blank, während Azure hier über seinen Digital Twin Service zur Erstellung von Modellen physischer Umgebungen verfüge und AWS kürzlich AWS IoT TwinMaker mit einem ähnlichen Schwerpunkt herausgebracht habe. IoT Analytics weist jedoch darauf hin, dass Google kürzlich Supply Chain Twin vorgestellt habe, einen digitalen Zwillingsdienst für die Optimierung der Lieferkette.

Die Referenzarchitektur zeigt, wie Nachrichten von Geräten als Ereignisse über IoT Core, das als Gateway zwischen Geräten und Cloud-Diensten fungiert, in den Cloud Pub/Sub-Ereignisstrommanager geleitet werden. Die Cloud Pub/Sub-Nachricht löst eine Cloud-Funktion aus, die daraufhin ausgeführt wird. Cloud Dataflow (ein verwalteter Dienst) hilft bei der Umwandlung der eingehenden Datenströme. Er kann verwendet werden, um eingehende Daten zu filtern, die nicht für die endgültige Speicherung benötigt werden. Die Nachrichten verbleiben vorübergehend in Cloud Pub/Sub, wo sie sieben Tage lang gespeichert werden. Dataflow transportiert die Daten zum Speicher- und Analysebereich (Cloud Bigtable, BigQuery und AI Platform). Google bietet auch Datenvisualisierungstools wie Datalab und DataStudio an.