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Expertenbeitrag

 Rostislav Markov

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Senior Consultant , Amazon Web Services

Serie: Konzeption & Aufbau einer IIoT-Lösung Globale IIoT-Plattformen für mehrere Mandanten

| Autor / Redakteur: Rostislav Markov und Kathleen deValk* / Sebastian Human

Im Rahmen dieser wöchentlichen Serie befassen wir uns mit der Entwicklung einer erfolgreichen IIoT-Plattform. Teil 6 dreht sich rund um Fragen der Skalierbarkeit für den weltweiten Einsatz einer solchen Lösung.

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Im Sinne der Internationalität sollte jede IIoT-Plattform in der Lage sein, Kunden mit Firmensitz in aller Welt bedienen zu können.
Im Sinne der Internationalität sollte jede IIoT-Plattform in der Lage sein, Kunden mit Firmensitz in aller Welt bedienen zu können.
(Bild: gemeinfrei / Pixabay )

Die meisten IIoT-Anwendungsszenarien beruhen darauf, dass mehrere Plattformkunden auf einen gemeinsamen Datenbestand zugreifen können. Das betrifft zum Beispiel einen Anlagenhersteller und seine OEM-Kunden: Während der Anlagenbauer dabei auf die gesamte Informationsbasis zugreifen kann, sind für den OEM möglicherweise nur wartungsrelevante Daten von Interesse. Solche Anwendungsfälle erfordern also einen Mechanismus, der die gemeinsame Datennutzung auf eine stark differenzierte Weise unterstützt.

Lokal versus standortübergreifend

In Zeiten der Globalisierung sollte jede IIoT-Plattform von vornherein so angelegt sein, dass sie Kunden mit Sitz in aller Welt bedienen kann. Dabei gilt es insbesondere zu beachten, wo bestimmte IIoT-Daten gemäß der jeweiligen nationalen Gesetzesvorschriften gespeichert werden dürfen und welche Zugriffsbeschränkungen dabei einzuhalten sind. Zudem setzt die globale Nutzung oft eine standortübergreifende Daten-Replikation voraus.

Idealerweise überlässt eine Plattform den Nutzern die Entscheidung, wo ihre Datenbestände am besten aufbewahrt werden. Ein seriöser Anbieter unterstützt diese Entscheidungsfreiheit: Jeder Kunde kann wählen, in welcher Region er einen bestimmten IIoT-Service in Anspruch nehmen will.

Gleichzeitig besteht in vielen Fällen ein Bedarf nach überregionaler Datennutzung. Etwa bei geografisch verteilten Produktionsstätten, deren Anlagendaten jeweils lokal gespeichert sind. In solchen Fällen sind oftmals überregionale Dashboards und Analysewerkzeuge erforderlich, um relevante Anlagendaten aus den diversen Werken zusammenzuführen. Dafür wiederum bedarf es entsprechender Mechanismen zur standortübergreifenden Aggregation. Schon bei der Planung gilt es daher festzulegen, welche Dienste als globaler Service bereitgestellt werden sollen und welche in mehrere Regionen zu replizieren sind.

Vier unterschiedliche Bereitstellungsfälle

  • 1. Multi-regionale Unterstützung: Die Bereitstellung einer IIoT-Plattform in mehr als einer Region setzt im Falle von AWS einen Replikationsansatz für den IIoT-Lösungs-Stack zwischen den verschiedenen Gebieten voraus. Während Daten in der jeweiligen Region lokal gespeichert werden, können IIoT-Services entweder global oder als regional replizierte Dienste angelegt werden. Auch Mischformen sind möglich – etwa ein globaler Service für die Geräteauthentifizierung sowie ein rein regionaler Dienst zur Verarbeitung von IoT-Gerätezeitreihen.
  • 2. Unterstützung mehrerer Mandanten: Sofern die IIoT-Plattform mehrere Mandanten bedienen soll, müssen diese isoliert und deren Datenbestände in jeder Region streng voneinander getrennt sein.
  • 3. Überregionale Nutzung: International aufgestellte Kunden benötigen Aggregationsmechanismen, die den Zugriff auf Daten aus anderen Regionen ermöglichen. Globale Dienste in der Primärregion können dabei als Aggregationspunkte für den Datenaustausch zwischen verschiedenen Regionen dienen. Dies führt allerdings zu einem Re-Routing und damit zu einem erhöhten Verkehrsaufkommen in der Primärregion. Um diesen Plattform-Overhead zu vermeiden, kann die Aggregationslogik aber auch den Kunden überlassen werden. Die Plattform versorgt dann nur die regionalen Endpunkte.
  • 4. Mandantenübergreifende Nutzung: Diese Form der gemeinsamen Datennutzung setzt Richtlinien zur Steuerung von Zugriffsrechten und einen Mechanismus für die mandantenübergreifende Datenaggregation voraus. Dazu sind unter Umständen auch Replikationen geteilter Daten über verschiedene Mandanten hinweg oder der Aufbau eines gemeinsamen Datenpools erforderlich.

Datensegmentierung und Nutzungseffizienz

Die Implementierung einer überregionalen Multi-Mandantenplattform erfordert konsistente Methoden zur Datensegmentierung, um die korrekte Anwendung regionaler Regeln und Compliance-Richtlinien sicherzustellen. Die eingesetzten Verarbeitungswerkzeuge müssen dafür zum Beispiel für regelkonforme Replikationen über verschiedene Datensegmente hinweg auch tatsächlich geeignet sein.

Aufgrund von Skaleneffekten ist die gemeinsame Infrastrukturnutzung durch mehrere Mandanten generell kostengünstiger. Allerdings kann es unter Umständen notwendig sein, für bestimmte Mandanten und Anwendungsfälle einen dedizierten Infrastrukturbereich vorzuhalten – zum Beispiel, um die Kostenverrechnung und Lizenzierung zu vereinfachen.

Geschäftsmetrik im Auge behalten

Auch die Entwicklerteams sollten mit der Geschäftsmetrik vertraut sein. Nur so lässt sich hohe Verarbeitungsexzellenz mit optimierten Plattformkosten in Einklang bringen. Hilfreich ist hierfür die Entwicklung entsprechender Leistungsindikatoren und Metriken für jedes Team und sein Produkt.

Ein zu beschränkter Fokus auf die direkten Preise einzelner Dienste kann die Betrachtung der Geschäftsmetrik behindern.

In die Kostenbetrachtung fließen die anteiligen Infrastrukturkosten ebenso ein wie der serviceindividuelle Betriebsaufwand. Dabei erscheint ein verwalteter Dienst (Managed Service) zunächst oft teurer als seine nicht-verwaltete Alternative. In der Gesamtschau über mehrere Mandanten und Regionen kann die verwaltete Variante den operativen Aufwand und damit die laufenden Kosten nachhaltig reduzieren.

Schließlich variiert die Wirtschaftlichkeit eines Produkts je nach Nutzungsgrad und Wahl der zugrunde liegenden Dienste; das Erreichen einer bestimmten Größe kann Treiber für die Änderung bisheriger Technologieentscheidungen werden.

Im nächsten Teil der Serie geht es um die Frage der passenden Topologie sowie die Auswahl der optimalen Protokolle. Die beiden Punkte spielen für den Aufbau einer effizienten IIoT-Plattform eine große Rolle.

Industrie 4.0 Networking Event - 27.04.2020 in Würzburg

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Informationen, auch zu Zeitplan und Anfahrt, erhalten Sie auf der Website der Würzburg Web Week.

Zur Website der Würzburg Web Week

* Kathleen deValk arbeitet als Chief Architect Siemens MindSphere.

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Über den Autor

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