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Smarte Plattformen für IoT-Projekte

Amazon Web Services IoT

von - 03.08.2018
Zu den Schwergewichten bei cloudbasierten IoT-Plattformen zählt Amazon Web Services mit AWS IoT. Die Plattform ermöglicht nach Angaben des Betreibers eine sichere, bidirektionale Kommunikation zwischen Geräten, die über das Internet verbunden sind, und der AWS-Cloud. Dabei kommen das Protokoll MQTT (Message Queue Telemetry Transport) und HTTP-Verbindungen zum Zuge. Zu den Endsystemen gehören Sensoren, Aktoren, integrierte Geräte und Smart-Appliances. Für die gemanagten Endgeräte, also Sensoren oder Aktoren, verwendet Amazon den Begriff Things (Dinge).
Bedeutung von IoT-Plattformen für Unternehmen
Zunehmende Verbreitung: Bereits vor von zehn Industrieunternehmen hierzulande nutzen IoT-Plattformen.
(Quelle: Bitkom (n=553 Industrieunternehmen) )
Das Schlüsselelement der Plattform ist der AWS IoT Core. Über diesen Service werden die „Dinge“ ans Internet oder andere Kommunikationsdienste angebunden. Ein Device-Gateway dient dazu, diese Verbindungen zu verwalten. AWS zufolge unterstützt das Gateway mehr als eine Milliarde IoT-Endgeräte. Wie bei IoT-Plattformen üblich, läuft der Datenaustausch zwischen IoT-Geräten und Backend-Systemen über gesicherte, verschlüsselte Verbindungen (TLS-Verschlüsselung).
Für Entwickler hilfreich ist, dass AWS eine Reihe von Software Development Kits für unterschiedliche Endsysteme anbietet. Unterstützt werden beispielsweise das Mobilbetriebssystem Android, Embedded C und C++, Apple iOS sowie Java, Python und Java­Script. AWS positioniert seine IoT-Plattform als „hardwareagnostisch“. Die Kehrseite dieses Ansatzes ist, dass sich der Nutzer darum kümmern muss, die IoT-Endgeräte an die Plattform anzubinden.
Zu den interessantesten Funktionen von AWS IoT zählen die „Device Shadows“. Das sind sozusagen digitale Abbilder der IoT-Endgeräte in der Amazon-Cloud. Sie enthalten aktuelle Informationen über den Status der Komponenten. Diese Daten können Anwendungen und anderen Endgeräten zur Verfügung gestellt werden.
Arnold Vogt
Arnold Vogt
Principal Consultant IoT,
Industrie 4.0 und Industrial IoT bei PAC Germany
www.pac-online.com/de
Foto: PAC
„Es gibt nicht die ,einzige, beste Plattform‘, sondern einen Mix, der die indi­viduellen aktuellen und künftigen Anforderungen am besten erfüllt.“
Darüber hinaus bietet AWS weitere Cloud-Services an, etwa für das Monitoring und die Analyse von IoT-Massendaten (AWS IoT Analytics) und das Speichern der Informationen (Amazon S3 Amazon DynamoDB). Speziell die Analyse von IoT-Informationen ist eine Herausforderung für Nutzer, weil es sich bei diesen Daten oft um unstrukturierte Informationen handelt, die in vielen Fällen auch noch fehlerhaft und voller Lücken sind. Das liegt häufig an den schwierigen Umgebungsbedingungen, die auf Sensoren oder Aktoren einwirken – von Hitze und Kälte bis hin zu Staub und Vibrationen.
AWS IoT Analytics filtert, transformiert und ergänzt die von den Geräten aufgezeichneten IoT-Daten. Anwender können den Service so einrichten, dass er nur die unbedingt erforderlichen Daten erfasst und um gerätespezifische Metadaten wie Gerätetyp und Standort ergänzt. Danach lassen sich die Informationen durch Ad-hoc- oder geplante Abfragen mittels einer integrierten SQL-Query-Engine analysieren.
Zusätzlich bietet AWS eine Auswertung durch Machine-Learning-Algorithmen an. Sie „lernen“ anhand der Information beispielsweise, welche Parameter einer Werkzeugmaschine „normal“ sind. Ungewöhnliche Werte könnten auf einen bevorstehenden Defekt hinweisen.
Die IoT-Plattform von AWS ist somit für solche Unternehmen eine gute Wahl, die einen reichhaltigen Funktionsumfang, einen global aktiven Anbieter und eine hohe Rechen- und Speicherkapazität benötigen. Allerdings muss man in Kauf nehmen, dass es sich um eine Cloud-Lösung handelt. Das bedeutet, man muss dem Service-Provider ein gewisses Vertrauen bezüglich der Sicherheit der Daten entgegenbringen, denn in dessen Rechenzentren werden die unternehmenskritischen Daten der Anwender gespeichert und verarbeitet.
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