Hardware, Edge, Cloud: So machen Sie Ihr physisches Produkt fit für IoT und den digitalen Wandel

Profilfoto Manuel Reinfurt
Chief Technical Officer

04.05.2021
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Maschinen und Produkte modernisieren ohne komplette Neuanschaffungen. Das ist möglich, solange Sie eine Verbindung herstellen können – ob zu einem lokalen Gerät, einem Edge-Device oder direkt zur Cloud. Lesen Sie hier, wie Sie vorhandene Potentiale Ihrer Hardware entdecken und nutzen.

Zwei Herausforderungen stehen Ihnen Ihnen bevor, wenn Sie Ihrem Produkt ein digitales Upgrade zulegen möchten:

  1. Sie müssen schnell sein.
  2. Die Umstellung muss möglichst kostengünstig erfolgen.

Auch der Wettbewerb entdeckt grade, welche Möglichkeiten digitale Transformation und das Internet der Dinge bieten. Aber niemand möchte in komplett neue Anschaffungen investieren, wenn die vorhandenen Mittel eigentlich noch funktionieren – ob Sie Ihre eigenen Prozesse oder die Ihres Kunden digital erweitern möchten.

Idealerweise sind Sie deshalb schneller als der Markt und das Upgrade erfolgt mit dem, was Sie schon haben: Ihrer Hardware und deren Gegebenheiten. Hier kann ein großes, digitales Potenzial liegen. An welchen Stellen können Sie also anknüpfen?

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IoT: Das Potential Ihrer Hardware

Bei der Hardware handelt es sich um Eigenschaften, die dem Produkt in der Fertigung per Lötkolben in die Wiege gelegt wurden. Diese Eigenschaften entscheiden darüber, wie stark eine Vernetzung später möglich ist. Hier funktioniert also noch alles ohne Internet und intelligente Nachbarn. Dennoch können die Bestandteile später für ein Upgrade dienen. Je nach dem, welche Eigenschaften Ihr Produkt aufweist, haben Sie verschiedene Möglichkeiten, damit zu interagieren. Generell ist es möglich, die bestehende Hardware zu behalten, solange Sie die Daten auf irgendeine Weise auslesen können, beispielsweise mittels serieller Schnittstellen oder optischer Elemente wie QR-Codes und Bilderkennung. So können vorhandene Geräte durch den Kauf des passenden Zubehörs weiter betrieben werden.

Sensoren und Aktoren

Verfügt Ihr Produkt über Sensoren, haben Sie die Möglichkeit, etwas zu messen und damit Informationen aufzunehmen. Im nächsten Schritt schauen Sie also, wie Sie diese Daten aus dem Gerät herausziehen und weiterverwenden können.

Das Gegenstück zum Sensor ist der Aktor. Aktoren setzen ein Signal um, sorgen also dafür, dass Befehle des Geräts auch ausgeführt werden (Bewegungen, Veränderungen in Druck oder Temperatur). Wie können Sie in diesen Prozess digital eingreifen, beispielsweise durch Fernsteuerung?


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Controller und "Bewusstsein" des Geräts

Potential liegt auch in programmierbaren Controllern, da diese über austauschbare Software oder einen lokalen Speicher verfügen können.

Auch aufgespielte Seriennummern, bzw. das "Bewusstsein" der Software, auf welchem Gerät sie grade läuft, das Herstellungs- und das Nutzungsgedächtnis können Anknüpfungspunkte geben, da diese über digitale Erweiterungen ausgelesen werden können.

Kommunikationswege

Sobald Ihr Gerät von Haus aus kommunizieren kann, eröffnen sich Ihnen noch einmal mehr Möglichkeiten: Vielleicht verfügt Ihr Produkt bereits über Ein-Weg-Kommunikations-Möglichkeiten wie passive RFID Tags, QR Codes mit der Seriennummer oder lässt sich dank GPS orten.

Zwei-Wege-Kommunikations-Tools erleichtern die nachträgliche Aufrüstung ebenfalls: Ob RFID, NFC, Bluetooth oder Wifi: Alles, was Verbindungen herstellen kann, hilft Ihnen bei der Modernisierung Ihres Produktes.

Energieversorgung

Eine spannende Hardware-Eigenschaft ist die Frage, wie sie Strom bekommt: Eine permanente Stromversorgung ist der Idealfall. Alle möglichen Strategien sind anwendbar, auch komplizierte Berechnungen oder eine permanente WLAN-Verbindung sind im Produkt dadurch möglich.

Läuft Ihr Produkt per Akku oder Batterie, spielt der Stromverbrauch eine zentrale Rolle bei der Wahl Ihrer Strategie. Die "Edge" (also die Verarbeitung der Daten direkt am Gerät) muss dann möglichst schlank gehalten werden.

Benötigt Ihr Produkt nur kinetische Energie oder gar keinen Strom, sind Ihre Möglichkeiten der Aufrüstung direkt am Gerät stark eingeschränkt. Trotzdem können Sie auch hier smarte Methoden anwenden, beispielweise durch Low Energy Sensoren, die ihren nötigen Strom aus der kinetischen Energie ziehen können oder indem Sie auf die Ergänzung durch Mobile Anwendungen setzen. Im letzteren Fall hat Ihre eigentliche Hardware wenig zu tun. Sie muss lediglich die Daten weitergeben. Ein stärkeres Gerät, welches dann permanent Strom erhält (zum Beispiel ein Smartphone), kann diese Daten dann aufnehmen und sich darum kümmern, sie beispielsweise in die Cloud transportieren. Diese Edge-Devices sind entweder bereits vorhanden oder müssen neu gekauft werden, was allerdings einem Bruchteil der Kosten für neue, smarte Maschinen entspricht.

Lesen Sie hier, wie das Chemie- und Pharma-Unternehmen Merck dank App und Cloud sein Produktportfolio erfolgreich ausbauen konnte.

Remote Features: So wird Ihr Produkt zukunftsfähig

Je nach dem, welche Potentiale Ihre Hardware schon mit sich bringt, können Sie verschiedene Wege implementieren, um Ihr Gerät mit dem Internet zu verbinden. Sobald das möglich ist, können Sie Gerätedaten unabhängig vom Standort des Geräts auslesen. Je nach dem, ob Ihr Gerät Daten lediglich senden oder auch empfangen kann, bieten sich hier weitere Möglichkeiten für Erweiterungen.

All diese Daten können sie zum Beispiel auf einer Cloud Plattform sammeln, verwalten und auswerten. Wie Sie Big Data am besten für sich nutzen können, erfahren Sie in diesem Artikel.

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Je nach dem, ob Ihre Geräte über einen lokalen Speicher und austauschbare Software verfügen, können Sie über einen Marktplatz weitere Features anbieten.

Und auch wenn Ihre Hardware nicht über derartige Verbindungsmöglichkeiten verfügt: Häufig gibt es Kniffe, die Sie auch bei Produkten und Maschinen ohne Verbindungsmöglichkeiten implementieren können. Lesen Sie hier mehr zum Retrofit im IoT.

Software modernisieren: Application Transformation

Neben physischen Produkten und Maschinen ist auch Software vom schnellen Wandel betroffen. Viele Unternehmen greifen noch immer auf veraltete Systemstrukturen zurück und riskieren damit hohe Kosten, Kapazitätsprobleme, Reibungen an Schnittstellen, sowie eklatante Sicherheitsmängel. Wie Sie Ihre Software-Anwendung jetzt fit für die Zukunft machen, lesen Sie in diesem Artikel zu Application Transformation.

Titelbild: Alexander Jawfox auf Unsplash
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