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Smarte Plattformen für IoT-Projekte

Google Cloud IoT

von - 03.08.2018
Neben AWS und Microsoft zählt Google zu den größten Anbietern von Cloud-Diensten. Daher ist es nicht verwunderlich, dass das Unternehmen auch im Bereich IoT aktiv ist. Google hat bei Google Cloud IoT mehrere Cloud-Services zu einer IoT-Plattform zusammengefasst. Herzstück ist Cloud IoT Core, das seit Ende 2017 als gemanagter Service bereitsteht.
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Quelle: IoT Analytics (2018)
Ebenso wie AWS IoT Core ist Google IoT Core für den Datentransfer von und zu den IoT-Endgeräten zuständig. Und ebenso wie bei AWS kommen dabei MQTT- und HTTP-Verbindungen zum Einsatz. Mit Cloud Pub/Sub steht ein Message-Broker zur Verfügung, der IoT-Daten in Echtzeit erfasst, konsolidiert und an andere Cloud-Dienste von Google weiterleitet, etwa zur Analyse. Weitere Services sind beispielsweise ein Device-Manager für die Verwaltung der IoT-Endgeräte sowie eine Protocol Bridge zum Anbinden der Komponenten. In der Protocol Bridge enthalten ist eine Load-Balancing-Funktion, die den Datenverkehr automatisch austariert. Das verhindert die Überlastung einzelner Verbindungen.
Zu den Leistungsmerkmalen, die Google bei seinem IoT Core besonders herausstellt, zählen die Analysefunktionen, die breite Unterstützung von Hardware-Komponenten und die Möglichkeit, umfangreiche IoT-Infrastrukturen aufzubauen. Bei der Analyse von IoT-Daten können Unternehmen beispielsweise auf Big-Data-Analytics-Funktionen und Machine-Learning-Algorithmen zurückgreifen, etwa Dataflow, BigQuery, Data Studio oder die Business-Intelligence-Tools anderer Anbieter.
Ein Vorteil für Unternehmen, die Standorte in mehreren Regionen unterhalten: Google betreibt ein eigenes Glasfasernetz mit hoher Bandbreite und niedrigen Latenzzeiten. Die Unternehmen können gegen Aufpreis IoT-Daten über die­se Hochgeschwindigkeitsverbindungen über­mitteln.
Nachvollziehbar ist, dass Google als System-Software für die IoT-Endgeräte das hauseigene Betriebssystem Android forciert. Mit Android Things hat es dafür eine spezielle „Embedded“-Android-Systemplattform lanciert. Über eine API sind Android-Things-Applikationen in der Lage, mit Sensoren und Aktoren zu kommunizieren, etwa über Protokolle und Schnittstellen wie GPIO, PWM, UART und SPI.
Für Entwickler von IoT-Lösungen stehen „IoT Developer Prototyping Kits“ für eine große Zahl von Hardware-Plattformen bereit, unter anderem Boards mit Prozessoren von ARM, Intel, NXP, Realtek und Sierra Wireless. So will Google Unternehmen den Einstieg in die IoT-Welt erleichtern – und sie als Kunden für seine Cloud-Plattform gewinnen.
Die passende IoT-Lösung finden
Welche IoT-Plattform für ein Unternehmen infrage kommt, hängt von vielen Faktoren ab, zuallererst natürlich von den Einsatzfeldern der IoT-Komponenten und dem Budget, das zur
Verfügung steht. Bei der Auswahl spielen jedoch auch andere Kriterien eine Rolle. Dazu zählen:
Services der Plattform: Einige Plattformen beschränken sich darauf, IoT-Komponenten an Gateways, Edge-Systeme und Rechenzentren anzubinden. Andere sind End-to-End-Lösungen, inklusive Hard- und Software sowie Management- und Analysefunktionen.
Netzwerkanbindung (Connectivity): Welche Verbindungsarten stehen zur Wahl, etwa Wireless LANs und Mobilfunkverbindungen, und in welchen Regionen sind diese Netze verfügbar?
Positionierung/Erfahrung: Wichtig ist, ob sich ein Anbieter auf besondere Marktsegmente spezialisiert hat, etwas Industrie­unternehmen (Industrial IoT) oder Segmente wie Einzelhandel oder Gesundheitswesen. Anbieter wie Bosch SI, GE, Siemens und Atos haben ihre Plattformen beispielsweise sehr stark auf Bereiche wie Industrie 4.0 ausgerichtet.
Unterstützung von Edge-Infrastrukturen: Dieser Aspekt gewinnt an Bedeutung, weil IoT-Daten verstärkt von Edge-Systemen verarbeitet werden müssen. Daher sollte eine Plattform die Fernverwaltung solcher Systeme erlauben. Entsprechende Hardware muss zudem IoT-Daten vor Ort speichern, verarbeiten und in das Unternehmensrechenzentrum weiterleiten können. Außerdem müssen alle relevanten Schnittstellen zu Endgeräten wie Maschinen, Sensoren, Aktoren et cetera unterstützt werden.
Hilfe bei Integration der IoT-Komponenten: Eine zentrale Rolle spielen hierbei Application Programming Interfaces (APIs) und Software Development Kits (SDKs). Weiterhin sollten alle relevanten Betriebssysteme und Übertragungsprotokolle unterstützt werden, beispielsweise Echtzeit-Betriebssysteme in Industrieumgebungen.
Datentarife: IoT-Daten werden häufig über Mobilfunknetze oder Low-Power Wide Area Networks (LPWANs) transportiert. Daher ist zu prüfen, welche Datentarife für die IoT-Plattform verfügbar sind.
Komplettpakete: Beim Einstieg in die IoT-Welt ist es hilfreich, wenn eine Plattform integrierte Pakete mit allen benötigten Komponenten bereitgestellt: Entwicklungs-Kits, Modems, SIM-Karten, Management- und Update-Tools und IT-Security-Werkzeuge.
Anbindung an Backend-Systeme: Wichtig ist, dass die von der IoT-Plattform gesammelten Daten an IT-Systeme im eigenen Rechenzentrum oder Cloud-Services übermittelt werden können.
Vorsicht bei reinen Software-Lösungen: Einige Plattformen beschränken sich auf softwaregestützte Funktionen, etwa das Sammeln und Auswerten von IoT-Daten. Um die Hardware-Komponenten muss sich der Nutzer kümmern. Dafür kann nicht jede Firma die entsprechenden Fachleute abstellen.
Device-Management: Ein zentraler Punkt ist das Monitoring und die Verwaltung der IoT-Systeme vor Ort, etwa in einer Fer­tigungsumgebung. Die gewählte Lösung sollte alle gängigen Protokolle und Standards unterstützen und einfach zu bedienen sein.
Update von IoT-Endgeräten: In den meisten Fällen ist es wünschenswert, dass sich IoT-Systeme über Funk- oder Mobilfunkverbindungen updaten lassen (Over the Air, OTA). Hier gilt es zu prüfen, welche Optionen die Plattform anbietet und wie es um die Kosten bestellt ist.
Ökosystem des Anbieters: Hilfreich für die Entscheidungs­findung ist es, wenn der Anbieter einer IoT-Lösung ergänzende Lösungen von Partnern in seinem Portfolio hat. Ein Beispiel: Für ein Unternehmen, das bereits eine Cloud-Plattform wie Micro­soft Azure verwendet, ist es von Vorteil, wenn auch die IoT-Lösung dort zur Verfügung steht. Außerdem sollte ein Interessent prüfen, welche Zusatzservices bereitstehen, etwa für die Analyse von IoT-Daten, und von wem diese Dienste stammen. Müssen nämlich Dienste unterschiedlicher Herkunft „zusammenge­puzzelt“ werden, kann dies die Kosten in die Höhe treiben.
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