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4. Okt 2022

Beat Muster

Leiter Marketing & New Business

Was ist IoT Device Management?

IoT-Devices erfüllen klar definierte Aufgaben in einem Netzwerk. Ein IoT-Device ist somit ein mit dem Internet verbundenes Gerät, das Daten von Maschinen, Sensoren und Messgeräten übertragen und Befehle ausführen kann.

Diese Geräte – oder eben «Devices» – müssen Sie verwalten. Dafür verantwortlich ist das IoT Device Management. Unter IoT Device Management (auch «IoT Fleet Management» genannt) verstehen wir Aufgaben wie einrichten und Inbetriebnahme der Devices, überwachen und verwalten der Devices resp. der IoT Flotte, sicherstellen des Betriebs sowie Weiterentwicklung und laufende Verbesserung über den gesamten Lebenszyklus hinweg.

Von einer IoT Flotte sprechen wir, wenn mehr als eine Handvoll Devices im Netz aktiv sind.

Wann und warum ist IoT Device Management wichtig?

IoT Device Management ist in erster Linie ein Kostenfaktor. Nehmen wir beispielsweise ein cloudbasiertes System zur Steuerung des Eigenverbrauchs von selber produziertem Strom. Was geschieht mit dem Geschäftsmodell, wenn Sie bei jedem Fehler eines Devices einen Monteur vorbei schicken müssen?

Deshalb ist es entscheidend, dass Sie alle Devices in der IoT Flotte jederzeit über das Device Management kontrollieren und verwalten können. Allerdings ist es nicht nur mit dem Monitoring oder Fernzugriff gemacht, das Device Management muss sehr viel weiter gehen. Im Prinzip müssen Sie damit jedes Problem hinsichtlich Datenverbindung, Datenspeicherung, Firmware, Software und Security lösen können, solange es sich nicht um ein Hardwareproblem handelt. Diese Fähigkeiten sind der Schlüssel zur Skalierung einer IoT Flotte.

Herausforderungen von IoT-Systemen

Im Prinzip müssen Sie das Konzept für IoT Device Management aufbauen, bevor das erste Device draussen im Feld in Betrieb genommen wird. In den frühen Phasen Ihres IoT-Projekts steht die Skalierung vielleicht noch nicht an erster Stelle der Überlegungen, viele andere Aspekte müssen vorher gelöst werden. Die Überlegungen zum Device Management erst dann zu machen, wenn das System zu skalieren beginnt, ist definitiv zu spät. Denn rasch nehmen das Volumen und die Verbreitung der IoT Devices zu, so dass das Management von der Inbetriebnahme bis zum Lifecycle nicht mehr ohne Automatisierung bewältigt werden kann.

Sollten Sie zu diesem Zeitpunkt noch ein Fehler im Konzept des Device Managements korrigieren, ist es meistens zu spät. Die Skalierung des System wird unter Umständen behindert, ein Austausch oder eine Aufrüstung der Devices vor Ort unbezahlbar. Oder anders ausgedrückt: Die Durststrecke der Produktentwicklung ist endlich vorüber und der Verkauf beginnt erfolgversprechend. Fehlende Automatisierung stellt zu diesem Zeitpunkt eine Blockade dar, die im Extremfall das frühzeitige Ende des Produktes oder Startups bedeuten kann.

Aus unserer Sicht sind die grössten Herausforderungen das Device Management, die Verfügbarkeit von Fachkräften mit entsprechendem technischen Know-how und die Gesamtkosten.Der Grund für die zweite Herausforderung liegt darin, dass bei IoT-Systemen einige technische Disziplinen notwendig sind: Hardware-Design und -Entwicklung, Softwareentwicklung auf OS-  und Firmware-Ebene, Engineering von verteilten Systemen, IT-Security auf höchstem Niveau, Betrieb in der Cloud, Kommunikationstechnik und viele weitere mehr.

Als ebenfalls wichtige Herausforderung sind die Gesamtkosten zu betrachten. IoT-Projekte sind sehr kostspielig. Es kann nichts nach Schema X abgewickelt und einfach implementiert werden, dazu sind die Systeme viel zu komplex. Dadurch rückt der Zeitfaktor ins Zentrum: ein robustes, in jeder Beziehung fehlertolerantes und sicheres Device zu evaluieren oder – noch teurer – selber zu entwickeln, erfordert einige Runden an Trial & Error und zudem einen guten, verlässlichen und flexiblen Hardware-Partner.

Unverzichtbare Funktionen im IoT-System

Unabhängig von Ihrem IoT-Use Case gibt es eine Reihe von Funktionen, die jedes IoT-System von Beginn weg mitbringen sollte, damit im Falle einer Skalierung keine Überraschungen zu unerwartet hohen Aufwänden führen:

  • IoT Device Management
    Wie weiter oben beschrieben, müssen Sie das Konzept für das Device Management aufgebaut haben, bevor das erste Device im Feld in Betrieb genommen wird. IoT Device Management ist die Voraussetzung, dass ein IoT-System langfristig sicher betrieben werden kann.
  • Automatische Inbetriebnahme
    IoT-Devices und die entsprechenden Services können ohne spezifisches Know-How installiert und in Betrieb genommen werden. IoT-Devices treten selbständig mit den Services des IoT Device Managements in Verbindung und erhalten beispielsweise die korrekten Einstellungen für sichere Zugänge, aktuelle Firmware und Software-Stände.
  • Fernwartung von IoT-Devices
    Wartung und Unterhalt der IoT-Devices können ohne Intervention vor Ort durch Fernwarnung über das IoT-Netzwerk vorgenommen werden.
  • Monitoring und Überwachung
    Es ist jederzeit und über das gesamte IoT-Netz sichtbar, in welchem Zustand jedes angeschlossene Device ist. Abnormale Zustände, Fehler und Ausnahmen können mit Alarmierung eskaliert werden.
  • Ferninstallation Firmware- und OS-Updates, robust, fehlertolerant und ausfallsicher
    Die Ferninstallation von Firmware- und OS-Updates over the air (OTA) ist in jedem Fall robust, fehlertolerant und ausfallsicher. Ereignisse wie Stromunterbruch, Abstürze oder Kommunikationsfehler müssen durch die OTA-Upgrades verkraftet werden können, ohne dass eine manuelle Intervention notwendig ist.
  • Selbstheilungsfunktionalität und Autonomie bei längerem Kommunikationsausfall
    Die IoT-Devices verfügen über Strategien, wie im Falle längerer Kommunikationsausfälle mithilfe lokaler Logik und Speicherkapazität die Core-Funktionalität des Use Cases aufrechterhalten werden kann. Im besten Fall können sich IoT-Devices selbst heilen oder auf alternative Kommunikationswege zurückgreifen.

Fazit

Bei den meisten bekannten IoT-Use Cases funktioniert das Geschäftsmodell nur im Zusammenhang mit Skalierung und minimalen Betriebskosten. Damit Sie die oft hohen bis sehr hohen Entwicklungsinvestitionen amortisieren können und das Geschäftsmodell trotzdem noch aufgeht, ist es unerlässlich auf einen hohen Automatisierungsgrad bei der Inbetriebnahme und dem Device Management zu setzen. Die Software- und Konfigurationsverteilung auf allen Ebenen für neue, bestehende und ersetzte Geräte, muss automatisiert erfolgen. Nur so können Sie die Betriebsaufwände für die IoT-Flotte unabhängig von der Anzahl Devices beinahe konstant halten.

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