Cloud-Kommunikation
Die richtige M2M-Plattform finden
Für die Machine-to-Machine-Kommunikation (M2M) gibt es vielfältige Anwendungsszenarien. Entscheidend beim Management der vielen vernetzten Geräte ist die Wahl der richtigen M2M-Plattform.
Die Anwendungsszenarien für M2M-Kommunikation sind vielfältig: Container ermitteln in Echtzeit ihren Standort, Hausbesitzer steuern Jalousien oder die Kaffeemaschine via Smartphone aus der Ferne, Getränkeautomaten bestellen selbst Nachschub und intelligente Messgeräte (Smart Meter) lesen, überwachen, steuern und optimieren die Zählerstände für Wasser, Gas und Strom - und berücksichtigen dafür beispielsweise Netzauslastung oder Tarife.
Und durch den Einsatz vernetzter Geräte sind ganz neue Geschäftsmodelle für Billing, Service oder After-Sales möglich. Großes Potenzial bietet das Internet der Dinge auch in der Produktion (Stichwort "Industrie 4.0"). Unternehmen sparen zum Beispiel Kosten für die Wartung ihrer Anlagen und Maschinen, wenn sie diese per M2M überwachen und teilweise aus der Ferne reparieren. Daten zum Status der Anlage wie Temperatur, Leistung oder Auslastung werden dabei an eine M2M-Plattform übertragen und dort überwacht.
Bei Unter- oder Überschreiten eines Kennwerts wird die Zentrale automatisch alarmiert. Der Service kann rechtzeitig reagieren und einen kostspieligen Ausfall der Maschine proaktiv verhindern, indem er beispielsweise ein neues Ersatzteil einbaut oder die Wartung vorzieht. Neben dem Remote Management und der vorausschauenden Wartung (Predicitve Maintainance) werden aber auch weitere Komponenten und Zulieferer im Herstellungsprozess miteinander verbunden.
M2M-Plattform als Übersetzer
Damit M2M-Lösungen funktionieren, sind mehrere Komponenten notwendig: Endgeräte, Kommunikationsmodule, M2M-Plattform für Datenverarbeitung, Anwendungen zur Nutzung der Daten, eine Systemverwaltung. Bindeglied zwischen diesen Komponenten ist die M2M-Plattform, meist in Form von Middleware. Sie sorgt mithilfe von Software-Schnittstellen, Diensten oder Protokollen dafür, dass Anwendungen mit den Anlagen und Maschinen interagieren können. Die M2M-Plattform bereitet die Daten auf, "übersetzt" sie in Datenobjekte (Rohdaten zu Datenobjekten) und leitet sie an IT-Anwendungen weiter. Dort werden die Datenobjekte analysiert und ausgewertet. Häufig läuft die Aufbereitung der Rohdaten über eine integrierte Applikation direkt auf der Plattform ab.
Über die Plattform sollte es zudem möglich sein, neue Endgeräte zu konfigurieren oder im Betrieb zu erkennen, ob alle erforderlichen Systemkomponenten ordnungsgemäß funktionieren. Die Herausforderung: Meist müssen die Anbieter von M2M-Anwendungen unabhängig von der Branche Tausende von Geräten miteinander verbinden.
Das können Sensoren, intelligente Stromzähler, Klimaanlagen, Maschinen oder Autos sein. Entsprechend hoch sind die Anforderungen an die M2M-Plattform. Angesichts der teilweise hohen Investitionssummen oder der wichtigen strategischen Bedeutung im Unternehmen, aber auch wegen verschiedenster technischer und organisatorischer Anforderungen ist die Entscheidung für die richtige Lösung nicht ganz trivial.
Unternehmen sollten daher zunächst ihre IT- und Geschäftsprozesse sowie deren Relevanz für das M2M-Projekt analysieren und dann die Anforderungen an die M2M-Lösung definieren. Im nächsten Schritt geht es an die Priorisierung von Kriterien, die für die Wahl einer M2M-Plattform aus Sicht des Unternehmens entscheidend sind. Das können Punkte wie Skalierbarkeit der Lösung, Funktionsumfang oder Grad der Standardisierung sein.
Leistung und Skalierbarkeit
Vor dem Einsatz einer M2M-Plattform muss das Unternehmen grundsätzlich klären, ob die M2M-Lösung ständige Verfügbarkeit erfordert oder teilweise auch offline sein kann. Von dieser Entscheidung hängen die Kommunikationstechnologie sowie die (Tarif-)Kosten der Lösung ab. Auch der Einsatzort der einzelnen Endgeräte (mobil, stationär, meteorologische Bedingungen) ist mitentscheidend für die gewählte Kommunikationstechnologie (Mobilfunk mit GSM, 3G oder LTE, WLAN, DSL, ZigBee, Powerline).
Beispiel Industrie: In vielen Bereichen der Produktion müssen die Anlagen ständig verfügbar sein. Da diese fest installiert sind, bietet sich hier neben Mobilfunk auch die Verbindung über DSL oder WLAN an. Eine M2M-Plattform muss all diese Kommunikationsstandards unterstützen.
Natürlich spielt auch die Anzahl der Geräte eine Rolle, die ihre Daten an die M2M-Plattform weitergeben, sowie das Datenvolumen an sich. Die M2MPlattform muss daher ausfallsicher und leistungsfähig genug sein, um große Datenmengen zu bewältigen. Teilweise sind mehrere Tausend Endgeräte, Sensoren, Maschinen oder Klimaanlagen angeschlossen, die ihre Statuswerte regelmäßig an die Zentrale melden.
Insellösungen vermeiden
Bei hochsensiblen Systemen oder wichtigen Maschinen, die nicht ausfallen dürfen, kann der Zeittakt hier nur wenige Sekunden betragen. Komponenten wie Datenbankserver und Speicher müssen auch kurzfristig steigende Datenbestände verarbeiten können, etwa wenn zu bestimmten Jahreszeiten (zum Beispiel im Weihnachtsgeschäft) die produzierten Stückzahlen steigen.
Skalierbarkeit ist auch langfristig wichtig. Die M2M-Plattform sowie die IT-Infrastruktur im Hintergrund müssen leistungsfähig genug sein, um künftiges Wachstum und höhere Anforderungen etwa durch eine größere Anzahl von Geräten zu meistern. Die M2M-Plattform sollte zudem im Unternehmen keine Insellösung darstellen, sondern gut in angrenzende Prozesse oder andere Abteilungen integriert sein.
Denn die M2M-Technologie verändert und optimiert bestehende Prozesse. Je nach Einsatzgebiet muss die Middleware entsprechende Schnittstellen etwa zum CRM-System, zur Beschaffungslösung oder zur ERP-Software aufweisen. Dies gilt umso mehr, wenn die Analyse der Daten nicht direkt auf der M2M-Plattform, sondern in einem anderen Backend - etwa im ERP-System - erfolgt.
On-Premise- oder Cloud-Lösung?
Wichtig für Investitionssicherheit sind nicht nur die Skalierbarkeit, sondern auch die Bekanntheit und der Reifegrad der Plattform. Wie lange gibt es die Plattform schon? Hat sie sich in der eigenen Branche in der Praxis bewährt? Bringt das Produkt die versprochene Leistung? Bietet der laufende Support schnelle Antworten und Lösungen (wenn nötig)? Welche Service Level Agreements (SLAs) werden angeboten? Hier sollten Unternehmen zum Beispiel Kundenreferenzen prüfen.
Um die Gesamtkosten (Anschaffungskosten, Implementierung, Betriebskosten) zu senken, kann es sinnvoll sein, die M2M-Plattform als Service aus der Cloud zu beziehen. Der Hersteller sollte daher neben einer On-Premise-Lösung möglichst auch eine Hybrid- oder reine Cloud-Lösung anbieten. Über die Cloud-Lösung sparen sich Unternehmen den Aufbau einer eigenen Server-Infrastruktur sowie die Administration und haben stets das aktuellste Produkt in einer sicheren Umgebung zur Verfügung.
Die Rechenzentren der Cloud-Anbieter unterliegen meist hohen technischen wie organisatorischen Sicherheitsstandards. Unternehmen müssen sich daher fragen, ob sie zu vergleichbaren Kosten einer Cloud-Lösung in ihrem eigenen Rechenzentrum selbst die Hochverfügbarkeit und Sicherheit herstellen könnten.
