Heizungen, die sich nach dem Wetterbericht regulieren, Kühlschränke, die im Supermarkt Käse und Butter bestellen, Autos, die Werkstattbesuche alleine buchen – das Internet der Dinge breitet sich aus. Sensoren spielen dabei eine wichtige Rolle. Sie erfassen Messdaten wie Temperatur, Druck, Stoßbelastung und vieles mehr. Wie sich aus diesen Daten geschäftlicher Mehrwert erzeugen lässt, können Entwickler jetzt anhand eines detaillierten Showcase erleben.
IT zieht in alle Bereiche unseres Alltags ein, Kühlschränke, Autos, Waschmaschinen, im Prinzip alle beliebigen Gegenstände können damit zu potentiellen Datenquellen werden. Interessant werden diese Daten, wenn es Unternehmen gelingt, aus ihnen Bedeutung abzuleiten. Das geschieht, indem sie sie mit anderen Unternehmensdaten kombinieren. Anlagen, Maschinen und Werkzeuge können dann selbstständig Prozesse ausführen, vor Fehlern warnen, Wartungen anfordern, Gebrauchsdaten für die Abrechnung registrieren und vieles mehr.
Was ist das Internet der Dinge?
Bei der Vernetzung von Smartphones, Autos, Industrieanlagen, Flugzeugturbinen und Gegenständen aus dem Alltag spricht man heutzutage vom Internet der Dinge (engl. Internet of Things, abgekürzt auch IoT). Im Vergleich zum „klassischen“ Internet werden im IoT Inhalte nicht mehr nur von Menschen erstellt und mitgeteilt. Smarte Sensoren, Mikrocontroller und IT-Systeme kommunizieren selbständig, ziehen Schlüsse und lösen Aktionen aus. Dadurch werden mehr Daten als jemals zuvor erhoben, gesammelt, ausgetauscht und verarbeitet. Laut IDC sollen bis 2020 rund 212 Milliarden Objekte mit Sensoren ausgestattet sein – es wird also rund 28 Mal so viele Sensoren geben wie Menschen auf der Welt (siehe Grafik).
Wie die Zusammenarbeit von Sensoren, Geräten und der Unternehmens-IT im Detail funktioniert, lässt sich jetzt an einem Showcase von IBM zum Thema Industrie 4.0 nachvollziehen. Der Showcase beleuchtet speziell die Integration mit Unternehmensdaten im Kontext Hybrid-Cloud genauer.
Showcase Industrie 4.0
Ausgangspunkt ist folgendes typisches Szenario: Ein Computerchip-Hersteller produziert Chips in einem Reinraum. Kleinste Staubpartikel könnten die Produkte unbrauchbar machen, daher muss die Luftqualität ständig überwacht werden. Sobald die Verschmutzung einen gewissen Schwellenwert überschreitet, müssen Gegenmaßnahmen ergriffen werden.
Um das zu erkennen, wurde in dieser Fabrik ein hochsensibles Sensornetzwerk installiert. Die Sensoren schicken alle 2 Sekunden über das Internet Daten bezüglich Korrosion, Luftfeuchtigkeit und Temperatur an einen Cloud-Service. In der Cloud werden die Daten mit Hilfe von Physical-Analytics-Methoden analysiert und der aktuelle Grad der Luftverschmutzung ermittelt.
Die Sensordaten werden zusätzlich mit Unternehmensdaten kombiniert: Neben den Daten wird auch der jeweilige Standort der Sensoren aufgezeichnet. Man kann also einzelne Maschinen identifizieren und bei Bedarf auf ihre Log-Daten zugreifen. Weitere Informationen liefert das Enterprise Resource Planning (ERP)-System. Beispielsweise können neben den Wartungsintervallen auch die Art der letzten Wartungsarbeiten ermittelt werden.
Tritt nun ein Fehler in der Produktion auf oder wird ein Alarm durch Luftverschmutzung ausgelöst, können weitere Daten vor Ort gesammelt und an den Cloud-Service zur Überprüfung geschickt werden, wie etwa Webcam-Bilder vom Ort des Geschehens oder genauere Fehlerbeschreibungen durch die Mitarbeiter über Smartphones oder Tablets. Der Cloud-Service analysiert alle vorhandenen Daten und leitet Lösungsmaßnahmen ein, etwa indem er vorbeugende Wartungsarbeiten empfiehlt. Oder er bestellt das Service-Team, um die Arbeiten gleich durchführen zu lassen.
Hat das System einen Servicefall aktiviert, werden automatisch weitere Unternehmensdaten der Fallakte hinzugefügt – wie Kontaktinformationen, Ersatzteil-Nummern und mögliche Zulieferer. So kann entsprechend des Defekts automatisch ein passender Techniker gesucht und benachrichtigt werden. Über ein Webinterface kann dieser alle relevanten Daten einsehen. Dank der Liste von Zulieferern kann er die defekten Teile einfach per Klick bestellen. Gleichzeitig wird die betroffene Fabrik über die anstehenden Arbeiten informieren.
Nach Abschluss die Wartungsarbeiten deaktiviert das System automatisch den Servicevertrag bis zur nächsten Wartung. Die Abrechnungsdaten für die Reparatur werden abschließend automatisch vom ERP-System verarbeitet.
Szenario in der Realität
Genau dieses Szenario haben wir im Client Center der IBM Deutschland Research & Development in einem Showcase umgesetzt: Das Sensornetzwerk einer Fabrik in Guadalajara in Mexiko sendet die Sensordaten live an einen Service in die IBM Softlayer Cloud, der von IBM Research in Yorktown, USA, gemanagt wird. Der Cloud-Service verarbeitet dort die Daten unter anderem mittels Physical Analytics-Modellen weiter. Mit geringem Aufwand konnten wir auch einen Prototyp der Mobile Support-App auf IBM Bluemix entwickeln und ausliefern. Als Integrationsplattform dient ein Softlayer Object Storage - dadurch können Daten aus allen unterschiedlichen Quellen transparent gespeichert und ausgetauscht werden. Das Enterprise-Backend bildeten wir über ein IBM System z Mainframe-System ab. Dieses liefert die Unternehmensdaten für den Showcase. Aggregiert werden die Daten in einem Webservice, der dank aller existierenden APIs einfach, schnell und skalierbar auf Softlayer ausgeliefert werden konnte (siehe auf Grafik).
Weitere Information zu der Implementierung und dem Showcase gibt es hier (https://ibm.biz/BdEbM2).
Der Showcase zeigt: Die Technologien für neue IoT-Ideen stehen bereit, die Verwirklichung läuft dank offener APIs sehr viel schneller und effizienter, als man vielleicht vermutet. Jetzt kommt es auf den Einfallsreichtum der Entwickler an, ihrer Vorstellungskraft sind keine Grenzen mehr gesteckt. Ich bin sehr gespannt, welche neuen Geschäftsmodelle sich in nächster Zeit etablieren werden.
Wie erleben Sie das Internet der Dinge und seinen Einfluss auf unsere Geschäftswelt? Diskutieren Sie hier mit! Oder sprechen Sie mich auf Twitter unter @ThomasPohl_ an.