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Industrie Produkte im IoT - Grundsätze und Umsetzungsbeispiele

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Die Zahl an IoT-Plattformen ist inzwischen nahezu unüberschaubar. So kommen unter diesem Begriff schnell 600 unterschiedliche Angebote zusammen. Die IoT-Plattform Konferenz des ZVEI e.V. – einem der wichtigsten Industrieverbände in Deutschland – bot eine gute Gelegenheit, sich mit Unterschieden und Auswahlkriterien zu IoT-Ecosystemen zu befassen.

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Industrie Produkte im IoT - Grundsätze und Umsetzungsbeispiele

  1. 1. INDUSTRIE-PRODUKTE IM IOT Grundsätze und Umsetzungsbeispiele
  2. 2. AGENDA Die Relevanz von Daten und OT/IT Connectivity Umsetzungsbeispiele Kriterien für Plattformökonomie und Datensicherheit 02
  3. 3. 01 Die Relevanz von Daten und OT/IT connectivity
  4. 4. NEUE GESCHÄFTSMODELLE MORGEN 70% DES PRODUKTWERTES 4 Quelle: Accenture 2018 100% 80% 60% 40% 20% 0% Produktwert 1980 2000 2010 2020 Embedded Komponenten Mechanische Komponenten Elektrische Komponenten Industrial IoT Komponenten 70% des Produktwertes heißt: Neue Geschäftsmodelle • Umbau IT • Aufbau Cloud Services • IoT-Plattform
  5. 5. DATEN NOTWENDIG – ABER WELCHE? Beispiel IO-Link 05 IO-Link: 100% wichtige Daten für die IT Identifikation: Eine eindeutige Kennzeichnung, Bestellnummer Prozessdaten: Millisekunden- genaue Zeit- stempel, Messung und Einheit Parametrierung: Veränderbare Einstellung bei fast 200 Parametern pro Sensor/ Aktor Diagnosedaten: Selbstdiagnose, Kabelbruch u.ä. SPS als Nadelöhr Absichtliche Datenreduktion Zwischenspeicher- möglichkeit fehlt Aggregation und Algorithmik vor Ort nicht veränderbar Wenn überhaupt, nur Lesefunktion wegen Security und Safety Maschine / Produkt mit
  6. 6. 100% UND NICHT 05% DER DATEN Anwendungsfall nicht zur Anwendungsfalle werden lassen – Edge Computing als Lösung 6 Edge-Gateway sorgt für uneingeschränkte Connectivity zu OT: Elektrische Geräten und Maschinen IT: IoT-Plattformen Verwaltung aus der Cloud: Änderung von Speicherung und Algorithmik auf dem Edge Gateway Edge-Gateway macht Daten(zwischen)- speicherung möglich Macht Algorithmik vor Ort (KI) möglich Edge Gateway als Enabler der End2End Security – Schreib-Lese-Verbindung mit der Cloud Edge Gateway
  7. 7. DIMENSIONIERUNG EDGE-GATEWAY NICHT NUR VOM STECKER ABHÄNGIG 07 Physikalische „Steckdosen“ auf der IT-Ebene einfach, aber … LAN 3G/ 4G/ 5G WIFI Unterschiedlichste „Steckdosen“ auf der OT-Ebene RS-485, RS-232 EtherNet/IP CAN-BUS HART Profinet Profibus DP Modbus M-Bus IO-Link Mehr als IoT-Plattformanbieter Welcher ist der Richtige? EtherCAT Modbus-TCP POWERLINK Modbus-RTU CC-Link CAN/- CANopen Device-Net Andere Feldbusse
  8. 8. 02 Plattformökonomie und Datensicherheit
  9. 9. Industrial IoT Platform MEHR ALS 400 IOT-PLATTFORM-ANBIETER 9 Welcher ist der Richtige? Quelle: Consumer-oriented IoT Platform BCG Analyse, API = application programming interface, SDK = software development kit Consumer-oriented IoT Platform Viele Aspekte – wenige Grundregeln: und Preise Identity & Security IoT Analytics & Applications Core IoT Platform Connected Things Integration API for business apps Endpoint-specific API/ SDK Device-shadowing management Integrated development environment Multimodal database support Inbound stream data Remote data synchronization Storage scaling Device management Multiple-device connectivity Secured authentication Rule engine and event management Data usage and billing monitoring On Cloud Multimodal database support Integration API for business apps Multi-tenancy Device-shadowing management Integration API for ERP (own & customer) Data usage and billing monitoring Inbound stream data Remote data synchronization Storage scaling Device management Multiple-device connectivity Identity & Storage Security IoT Apps & long- term storage IoT Hub & Edge Gateway Connected Things End2End Security IoT Analytics & Artificial Intelligence
  10. 10. EINGEBAUTE END-TO-END SECURITY 10 Security-by-Design und Permissioned Blockchain * TLS Zertifikate werden von Q-loud oder vom Kunden ausgestellt 1 0 Verankerung der Device-ID mit dem Schlüssel „on Edge Gateway“ Hinterlegung der Schlüssel auf der Datenbank des Application Servers „on cloud“ Datenver- schlüsselung Verschlüsselte Datenübertragung zusätzlich über HTTPS (TLS v1.2) Datenent- schlüsselung IoT Hub Erzeugung von Geräte-IDs und Keys Komplett durchgehende Verschlüsselung von Datenpaketen IoT Edge Gateway Cloud
  11. 11. PORTABILITÄT Flexible Umsetzung von Kundenanforderungen im Baukastensystem Einfache und schnelle Anbindung an und Wechsel von IoT-Plattformen wie Amazon AWS, Microsoft Azure, SAP, IBM Cloud,… Datenweiche für internen Know-How-Schutz und eigenes ERP on Premise oder in der Private Cloud 11 Zu jeder Zeit mit Konnektoren in große IoT-Plattformen umziehen können Datenfilterung, Aufbereitung und Preisbestimmung über Edge Gateway IoT Hub Große IoT Plattform- anbieter Mobile Apps Eigene Applikationen Partner Applikationen Web Apps Cloud- basierte Services Eigene Rechenzentren
  12. 12. PREISBESTIMMUNG 12 von IoT-Plattformen und IoT Hub-Anbietern OT-ZENTRISCH („Just Pay“) Edge & IoT Hub („Pay as you grow“) IT-ZENTRISCH („Pay as we say“) Security im Device On Premise, regional begrenzt Device orientiert Datenhoheit im Device Proprietäre (Cloud-)Lösung Entwicklung 100% Kunden spezifisch Großer Entwicklungs- und Pflegeaufwand, Kosten, Zeit Geschäftsmodell: Basislizenz und Personentage für Entwicklung und Pflege „Maßanzug“ End 2 End Security Weltweit, on Premise, redundant, Private- oder Public Cloud, eigene Rechenzentren Device 2 Cloud orientiert Datenhoheit beim Auftraggeber Verbindung zu IoT-Plattformen per API Entwicklung nach Pflichtenheft PoC Option (3 Monate) / Entwicklungsaufwand moderat, 80% Standard, 20% Kunden spezifisch Geschäftsmodell: Mindestanzahl Devices, Lizenz pro Device, spezifische Entwicklung „Maßkonfektion“ Security in der Cloud Weltweit, redundant Cloud orientiert Datenhoheit beim Auftragnehmer Keine Portabilität zwischen Plattformen Eigenentwicklung notwendig Entwicklungsaufwand abhängig von der Abweichung vom Standardprodukt Geschäftsmodell: Lock-in-Effekt, Preis und Risiko mit steigender Anzahl Devices unkalkulierbar „Von der Stange“
  13. 13. 03 Umsetzungsbeispiele
  14. 14. USE CASE - WALZENÜBERWACHUNG 14 Walze - Beschichtung - Durchmesser - Betriebsumgebung - … Sensorik Einbringung bei Vulkanisierung Montage an Walze, Batterie, Funk Q-loud IoT Hub Q-loud Gateway User-Application, Smart Support On-site/ 3rd party Gerät Integration / Hardware Bereitstellung / Betrieb Applikation / Analyse 868 MHz AES encryption Q-loud Gateway https Funk 868 MHz AES
  15. 15. USE CASE –CONDITION TRACKING MIT NB-IOT Containern, LKWs, Paletten Q-loud NB-IoT Tracker Position Füllstand Temperatur Condition Q-loud IoT Plattform Big Data Analytics, User-Application, Smart Support On-site / 3rd party Ortung, Übertragung, Betrieb Anwendung / Analyse NB-IoT 15 868 MHz AES encryption Q-loud Gateway NB-IoT https Q-loudRESTAPI GPS
  16. 16. USE CASE – ÜBERWACHUNG STROMKÄSTEN Stromkasten ModBus Master Q-loud IoT Cloud LoRA Gateway Leitsystem Gerät Integration / Hardware Bereitstellung / Betrieb Applikation / Analyse 16 868 MHz AES encryption Q-loud Gateway AES LoRa WAN Kunden-Seite Plattform-Seite Q-loudRESTAPI WIFI/https
  17. 17. USE CASE – SCHÜCO IP Fenster mit elektrischer Öffnung Schüco BACnet Gateway BACnet/IP Connector BACnet-Application, on-site maintenance, Building Automation 868 MHz AES encryption Q-loud Gateway secure connection Physikalisches Gerät Integration / Hardware Bereitstellung / Betrieb Applikation/Service Ethernet local maintenance
  18. 18. USE CASE – SMARTES GARAGENTOR 18 Torantrieb Q-loud Protokoll Q-loud Gateway Q-loud IoT Data Source Custom Modul Big Data Analytics, Remote Control, Smart Support On-site / 3rd party 868 MHz AES encryption Q-loud Gateway 868 MHz AES WIFI/https Q-loudRESTAPI Gerät Integration / Hardware / Betrieb Anwendung / Analyse
  19. 19. USE CASE - RHEINENERGIE-STADION SUBMETERING 19
  20. 20. USE CASE – SMART HEATING CONTROL Big Data Analytics, User-Application, Smart Support On-site / 3rd party Room management 868 MHz AES encryption Q-loud Gateway 868 MHz AES WIFI/https Q-loud Protokoll Heizungssysteme mit Optolink Plug Gateway Vitoconnect 2 0 IOT Cloud IOT HUB Beispiele für integrierte Geräte etc. Physical Thing hier: „Heizungssystem“ Hardware Integration/ Digitale Transformation Lokale Funktionen und digitale Services
  21. 21. Q-LOUD IOT HUB & EDGE MIT QSC 21 Kunden Über Devices Mitarbeiter Berlin Dresden Bremen Köln Stuttgart Hannover München Frankfurt Nürnberg Oberhausen Leipzig Hamburg Standorte der QSC AG Eigene Rechenzentren Q-loud als eigenständige IoT-Unit der QSC AG IoT-Spezialisten
  22. 22. Segment Colocation Virtual Datacenter Q-LOUD IOT HUB & EDGE MIT QSC Segment Cloud Services & IT-Outsourcing 22 Segment SAP Services & Consulting Internet of Things Industrie 4.0 seit 2012 >40 IoT Spezialisten AT&T PTC GE Ayla Networks NTT Com Google C3IoT Siemens M2MGo Oracle Salesforce ei3 Davra Networks Wago SAP AWS Microsoft SoftwareAG Bosch Vodafone OSRAM Eurotech BT Samsung Hitachi Vantara Arm Akamai Schneider Electric Cisco Advantech VMware Devise Insight Huawei Beckoff Foghorn ioBroker Cybus Telit iTAC Adlink Digital Concepts ABB Dell Axoom QSC/Q-LOUD Relayr IBM Telekom/T-Systems Gemalto Robotron Sotec FIT CGI Cognizant DXC Axians Concise Software Tech Mahindra BEDM PLVision Netlight Tresmo Capgemini KPIT Zühlke Accenture EPAM HCL iXperta Reply Infosys MailbornWolff ubk daenet TCS Wipro Nordcloud Navyug Infosolutions Atos Quelle: Crisp Research AG 2018

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