Es wird kaum noch ein Produkt angekündigt oder der Öffentlichkeit präsentiert, welches nicht das Prädikat „Smart“ oder „Intelligent“ trägt. Durch die zunehmende Digitalisierung werden von Haushaltsgeräten, über medizinische Geräte bis hin zu industriellen Anlagen verschiedenste Bereiche mit Kommunikationstechnologie ausgestattet. Unter der Bezeichnung Internet-of-Things, kurz IoT, lassen sich diese Ansätze bündeln. Dabei bezieht sich das Werteversprechen von intelligenten Geräten häufig auf drei Anwendungsgebiete.

Digitalisierte Produkte ermöglichen innovative Geschäftsmodelle

In verschiedenen Industrien kann beobachtet werden, welchen Einfluss IoT auf Produktstrategien ausübt. Unternehmen, welche bis vor kurzem noch vom Produktverkauf lebten, wechseln verstärkt auf Dienstleistungen und as-a-Service-Modelle. Somit erwirbt ein Kunde nicht mehr das Produkt selbst, sondern hat die Möglichkeit, eine Leistung bedarfsgerecht in Anspruch zu nehmen.

In der Luftfahrt ist dies bereits gängige Praxis. Statt Flugzeugturbinen werden dort schon längst Flugstunden verkauft. Ähnliche Modelle finden sich nun auch bei Herstellern von Kompressoren, welche Druckluft verkaufen oder bei Schweißrobotern, welche nach geleisteten Schweißpunkten abgerechnet werden.

Verbesserung der Gerätenutzung und des Ressourceneinsatzes

Insbesondere im industriellen Bereich, wo kapitalintensive Anlagen und Maschinen betrieben werden, spielt die Prozessoptimierung auf Basis der tatsächlichen Nutzung eine wesentliche Rolle. Predictive Maintenance ist dabei einer der hauptsächlichen Anwendungsfälle, welcher durch IoT ermöglicht wird. Dabei werden durch die Auswertung des Nutzungsverhaltens mittels maschinellen Lernens aufkommende Störungen früher erkannt. Mit diesen Einsichten können aus teuren ungeplanten Stillständen geplante Stillstände gemacht werden. Die schlussendlichen Effekte sind die Einsparung von Kosten und das Vermeiden von Produktionsausfällen.

So arbeiten die Unternehmen Schaeffler und IBM zusammen, um die weltweiten Produktionsstandorte von Schaeffler zu optimieren. Beispielsweise soll das Verhalten von Werkzeugmaschinen überwacht werden, um ungeplante Ausfälle im Fertigungsprozess vorherzusagen und rechtzeitig durch Instandhaltungsmaßnahmen zu verhindern. Das Ziel ist dabei die Steigerung der Gesamtanlageneffektivität (GAE/OEE).

Individuelle Kundenerlebnisse

Das dritte Werteversprechen, mit dem Fokus auf das Business-to-Consumer Umfeld, ist die Schaffung von individuellen Kundenerlebnissen. Möglich wird dies durch die direkte Verbindung zum Endkunden über IoT-fähige Produkte. Durch kontinuierliches Feedback der Kunden können personalisierte Empfehlungen zur Produktnutzung ausgesprochen und komplementäre Dienstleistungen angeboten werden. Dabei steht die Verbesserung der Kundenzufriedenheit im Mittelpunkt.

Anforderungen an eine IoT-Plattform

Im Kern der drei Ansätze geht es um das Verbinden eines Gerätes oder einer Anlage mit einer zentralen IoT-Plattform. Dabei ist die Grundlage die sichere Datenübertragung, welche über bestimmte Protokolle und Mechanismen gewährleistet werden kann. Eine weitere Anforderung ist das Speichern und Archivieren von großen Datenmengen. Je nach Gerät und Anwendungsfall kann das tägliche Datenvolumen pro Gerät mehrere Gigabyte betragen. Kostengünstige und skalierbare Speichertechnologien sind daher ein Muss für eine IoT-Plattform. Zusätzlich spielt die Analyse der Daten eine große Rolle. Verfahren aus der Statistik, dem maschinellen Lernen und der künstlichen Intelligenz helfen, bisher unbekannte Muster und Trends zu identifizieren, was wiederum die Voraussetzung für Predictive Maintenance ist.

Die Erweiterbarkeit durch zusätzliche Funktionen - wie etwa kognitive Dienste - ist ebenfalls ein entscheidendes Kriterium. Dadurch lassen sich bereits heute schon selbstlernende Applikationen aufbauen, welche mittels natürlicher Sprache interagieren können. Die folgende Darstellung führt die Funktionen einer modernen IoT-Plattform am Beispiel von IBM IoT for Connected Products auf.

Der Weg für IoT führt häufig in die Cloud

Durch die vielfältigen funktionalen Anforderungen, weitreichende und flexible Konnektivität, Speichern und Auswerten großer Datenmengen, sowie die nicht-funktionalen Anforderungen, wie etwa Skalierbarkeit, Sicherheitsmechanismen und Erweiterbarkeit, bietet die Cloud ein ideales Zuhause für IoT-Plattformen.

Insbesondere Software-as-a-Service, kurz SaaS, ist ein für IoT-Plattformen geeignetes Konzept. Neben der reduzierten technischen Komplexität zählen auch die niedrigen Anfangskosten zu den Vorteilen von SaaS-Lösungen. So muss man nicht im Voraus viel in neue Hard- und Software investieren. Es kann pragmatisch ein IoT-Ansatz ausprobiert und bei entsprechendem Erfolg erweitert werden. Dadurch wird ein gesundes Wachstum mit der Wertschöpfung einer IoT-Plattform erzielt.