Was ist IoT-Standardisierung, und warum ist sie für Hersteller so wichtig?

13. November 2023
Emily ist Content Marketing Specialist im Commercial Marketing Team von PTC mit Sitz in Boston, MA. Mit ihren Texten unterstützt sie eine Reihe von Produkt- und Dienstleistungsangeboten von PTC.
Was ist IoT-Standardisierung, und warum ist sie für Hersteller so wichtig?

Was ist IoT-Standardisierung?

Laut McKinsey & Co. könnte das IoT bis 2030 weltweit einen Wert von bis zu 12,6 Billionen Dollar generieren. Die unternehmenskritische Technologie wird von Tag zu Tag umfangreicher: Milliarden von Geräten sind bereits vernetzt, und jeden Moment kommen weitere hinzu. Die Studie "2023 State of Digital Transformation" des Service Council: Service Technology Umfrage ergab, dass 72 % der Serviceorganisationen derzeit neue oder erweiterte Investitionen in das Internet der Dinge planen. Auch wenn es schwer vorstellbar ist, sind viele dieser Geräte weitgehend unkontrolliert mit dem IoT verbunden, was die Tür für verschiedene Schwachstellen, Unterbrechungen und ungeplante Kosten öffnen kann.

IoT-Systeme sammeln enorme Datenmengen, die bis zu einem Vielfachen pro Sekunde anfallen. Trotz dieses riesigen Informationsreservoirs gibt es derzeit keine übergreifenden Richtlinien für die Speicherung, Verarbeitung und Verwaltung dieser Daten. Hier kommt die Standardisierung ins Spiel, die spezifische Protokolle für die Interoperabilität von IoT-Geräten ermöglicht. Die Technologieintegration ist für viele erstklassige Serviceorganisationen zu einer der höchsten Prioritäten geworden. Laut der Umfrage des Service Councils ist die Interoperabilität der wichtigste Schwerpunkt für 43 % der Serviceleiter bei ihren Transformationsbemühungen - daher ist die Standardisierung von entscheidender Bedeutung. Ein Mangel an Standardisierung kann Interoperabilitätsbemühungen zum Scheitern bringen, was zu Kompatibilitäts-, Sicherheits- und Funktionsproblemen führt und die Entwicklung neuer IoT-Anwendungsfälle behindern kann. Da innovative Unternehmen ihre Initiativen zur digitalen Transformation ausweiten, können IoT-Fehltritte die Hersteller weiter hinter die Konkurrenz zurückwerfen. Der Service Council™ prognostiziert "Data Democratization" als Top-10-Thema auf der Agenda der Service Leader für 2024, was das Sortieren, Ordnen, Präsentieren, Erklären (visuell) und letztlich die Standardisierung von Daten beinhaltet. Bis 2025 werden IoT-Geräte schätzungsweise 79,4 Zettabyte an Daten sammeln, daher sollte dieses Thema bei jeder IoT-Reise oberste Priorität haben.

Warum ist die IoT-Standardisierung wichtig?

Intelligente Geräte sind ein wesentlicher Bestandteil der digitalen Fertigung von heute. Die Sicherheitsmaßnahmen müssen stark und zuverlässig sein, um kostspielige Schwachstellen zu vermeiden. Datensilos und Sicherheitslücken machen die Vielzahl von Daten, die im IoT kommuniziert werden, anfällig für Angriffe. Daher ist es wichtig, dass Standards zum Schutz und zur Verwaltung der Daten vorhanden sind.

Wenn ein Hersteller die falsche IoT-Plattform auswählt und sich nicht über seine Datenrechte im Klaren ist, können diese möglicherweise ohne sein Wissen weitergegeben, verkauft oder verbreitet werden. Die IoT-Standardisierung würde vereinbarte Methoden des Datenflusses ermöglichen, damit wertvolle Informationen nicht in die falschen Hände geraten.
Ohne eine angemessene Standardisierung können selbst die besten IoT-Rahmenbedingungen zu verminderter Effizienz, erhöhten Kosten und behinderter Innovation führen. Interoperabilitätslücken können sogar eine IoT-geführte Implementierung zum Scheitern bringen. Damit Unternehmen das volle Potenzial ihres IoT-Systems ausschöpfen können, müssen sie Vorschriften für die Kommunikation, Sicherheit und Skalierbarkeit einführen.

Erfolgreiche IoT-Standardisierung in der Praxis

Um die Vorteile der Standardisierung zu veranschaulichen, betrachten Sie eine Branche, die sehr wertvoll und datenschutzintensiv ist, wie das Gesundheitswesen, das dem Health Insurance Portability and Accountability Act von 1996 (HIPAA) unterliegt. Der Schutz der Patientendaten erfordert, dass die von angeschlossenen medizinischen Geräten gesammelten Daten sicher sind, da sie sehr sensibel sind. Ein typischer OEM in der Medizin- und Gesundheitsbranche setzt IoT ein, um Daten zu sammeln, die für die Überwachung des Anlagenzustands und die effiziente (und genaue) Diagnose leistungsbezogener Probleme von großem Nutzen sind. Leistungsveränderungen können ein Außendienstszenario auslösen, das entweder eine vorbeugende Wartung oder die Behebung eines Problems vorsieht. Die gesammelten Daten können dem Unternehmen in vielerlei Hinsicht nützlich sein, z. B. für eine genauere Diagnose des Vorfalls vor einem Einsatz, in einigen Fällen für die Lösung von Problemen aus der Ferne (wodurch ein Einsatz ganz vermieden werden kann) sowie für die Ermöglichung künftiger Entwicklungen im Hinblick auf die Wartungs- und Unterstützungsfähigkeit, die künftige Innovationen in Bezug auf das Produkt- und Servicedesign fördern.

Was sind die Vorteile der IoT-Standardisierung?

Garantierte Zuverlässigkeit und Qualität

Durch die Festlegung von Richtlinien für die Kommunikation und den Datenaustausch zwischen IoT-verbundenen Geräten kann die Standardisierung einen nahtlosen Integrationsprozess fördern. Die Standardisierung des IoT minimiert das Risiko von Konnektivitäts- und Kompatibilitätsproblemen, sodass Geräte schnell und einfach angeschlossen werden können - und in Bezug auf Leistung, Sicherheit und Zuverlässigkeit konsistent bleiben.

Interoperabilität und Innovationsflexibilität

Interoperabilität - die Fähigkeit von Systemen, Informationen auszutauschen - ist entscheidend für die Erschließung des Wertes, den IoT-gestützte Daten für den Betrieb und die Nutzer im gesamten Unternehmen bieten können. Eine reibungslose, allgegenwärtige Interoperabilität verhindert, dass sich Benutzer mit der Verbindung inkompatibler Systeme herumschlagen müssen, die nicht in der Lage sind, Daten auszutauschen. Ohne Interoperabilität kann ein IoT-System unbrauchbar werden, da die Geräte isoliert bleiben und keine Informationen austauschen können. Durch die Beseitigung dieser Silos wird die Datentransparenz im gesamten Unternehmen erhöht und der Einblick in die Daten verbessert, was wiederum neue Möglichkeiten für Innovationen eröffnet.

Globale Skalierbarkeit

Globale Fertigungsunternehmen integrieren das IoT in ihre Abläufe, weil es sich sicher und effektiv auf alle ihre Fabriken ausdehnen lässt. Wenn alle Prozesse standardisiert und die globalen Regeln einheitlich geregelt sind, spielt es keine Rolle, wo die Daten generiert werden - die Mitarbeiter im gesamten Unternehmen können über das IoT von überall auf der Welt auf diese Daten zugreifen. In vielerlei Hinsicht stellen globale Unternehmen, insbesondere solche, die durch Fusionen und Übernahmen entstanden sind, eine von Natur aus heterogene, isolierte Umgebung dar. Aufgrund der Verschiedenartigkeit dieser Systeme ist es von entscheidender Bedeutung, dass IoT-Systeme durch eine starke Standardisierung unterstützt werden, um eine globale, unternehmensweite Skalierung zu erreichen.

Was sind die größten Herausforderungen bei der Standardisierung des IoT?

Auswahl der Plattform

IoT-Plattformen können aufgrund von Kompatibilitätsproblemen, widersprüchlichen Geräteprotokollen und Fehlern bei der Produktintegration Probleme verursachen. Darüber hinaus kann die Standardisierung mit der rasanten Entwicklung von IoT-Plattformen nicht Schritt halten. Es ist von entscheidender Bedeutung, dass Unternehmen IoT-Plattformen mit Blick auf eine Standardisierung prüfen, die ihre eigenen Realitäten widerspiegelt, wie z. B. Industriebetriebe und Fabriken mit unterschiedlicher OT-Infrastruktur. Plattformen, die sich mit einer Vielzahl von Funktionen rühmen, die von einer "perfekten Welt" in Bezug auf native Kompatibilität und Interoperabilität abhängen, werden wahrscheinlich nicht die Größe und den Wert eines Unternehmens erreichen.

Lücken in der Konnektivität

Interoperabilität ist entscheidend, wenn es um die Standardisierung des IoT geht, aber leider kann sie auch eine der größten Herausforderungen für Hersteller sein, die diese Technologie einsetzen. Nicht alle IoT-Geräte sind gleich, und einige halten sich an unterschiedliche Konnektivitätsstandards, was die Kommunikation zwischen Geräten behindern kann. In der Tat ist eine standardisierte Konnektivitätsschicht eine entscheidende Grundlage für jede IoT-Strategie im Unternehmen. Die gute Nachricht ist, dass es bewährte Plattformen gibt, die eine standardisierte Konnektivität selbst in Industriebrachen und uneinheitlichen Fabrikumgebungen ermöglichen.

Das Geschäftsmodell

Die IoT-Standardisierung kann viele Aspekte des Geschäftsmodells eines Unternehmens verkomplizieren, darunter:

  • Erhöhte Kosten: Um mit den Standardisierungsprotokollen Schritt zu halten, müssen Unternehmen möglicherweise ihr aktuelles IoT-Framework anpassen, um es mit neuen Standards kompatibel zu machen. Für Unternehmen mit umfangreichen bestehenden Frameworks kann dies eine erhebliche Investition an Zeit, Geld und Personal erfordern.

  • Sicherheitsprobleme: Die IoT-Standardisierung kann Sicherheits- oder Datenschutzanforderungen mit sich bringen. Selbst wenn Unternehmen bereits über einige dieser Verfahren verfügen, müssen sie diese wahrscheinlich ändern oder erweitern, um mit den neuen Standardisierungen konform zu sein.

  • Flexibilität auf dem Markt: Bestimmte Anbieter sind möglicherweise besser für die Implementierung neuer Standardisierungen geeignet, was die Auswahlmöglichkeiten der Unternehmen einschränkt. Dies könnte auch zu einem Mangel an Wettbewerb auf dem Markt und sogar zu einer Monopolstellung führen, wenn andere Anbieter nicht in der Lage sind, ihre Angebote an die neuesten Standards anzupassen.

Kompatibilitätsprobleme

  • Protokoll-Inkompatibilität: Nicht alle IoT-Geräte verwenden die gleichen Kommunikationsmethoden, was bedeutet, dass bei der Verwendung von Geräten verschiedener Hersteller Inkompatibilitätsprobleme auftreten können.

  • Sicherheitsprotokolle: Genauso wie IoT-Geräte Schwierigkeiten haben können, miteinander zu kommunizieren, kann es auch bei ihnen zu Inkompatibilitäten kommen, die auf widersprüchliche Sicherheitssysteme zurückzuführen sind. Wenn ein Gerät eine sicherere Verschlüsselungsmethode verwendet, kann es möglicherweise nicht mit Geräten mit weniger strengen Protokollen kommunizieren.

  • Firmware-Aktualisierungen: Es kann zu Verbindungsabbrüchen zwischen Geräten kommen, wenn diese nicht auf die neueste Firmware aktualisiert werden.

  • Leistungsanforderungen: Bei Geräten mit unterschiedlichen Stromversorgungsanforderungen kann es ebenfalls zu Schwierigkeiten bei der Aufrechterhaltung der Kompatibilität kommen.

  • Physikalische Kompatibilität: Physikalische Eigenschaften der Geräte, wie z. B. die erforderliche Verkabelung oder Anschlüsse, können sich ebenfalls auf eine IoT-Verbindung auswirken.

Wie helfen IoT-Lösungen für die Fertigung bei der Standardisierung?

Richtig implementiert, können IoT-Lösungen in der Fertigung große Auswirkungen haben. Von erhöhtem Durchsatz und verbesserter Ausbeute bis hin zur Verringerung von Ausschuss und Nacharbeit können IoT-Lösungen Ihrem Fertigungsteam dabei helfen, mit maximaler Effizienz zu arbeiten und die Gesamtanlageneffektivität (OEE) zu steigern - ein häufig verwendeter Maßstab für die Produktivität in der Fertigung, der die verfügbare Betriebszeit, Prozesse, Energie, Ausschuss und mehr misst.

  • IoT-Lösungen können die Gesamtbetriebskosten senken und sich auf die Lösung der wichtigsten Probleme mit Standardlösungen konzentrieren. IoT-Lösungen für die Fertigung können:

    • Standardisierung von Verlusten und automatische Identifizierung der wichtigsten Verlustursachen, die im Rahmen der kontinuierlichen Verbesserung zur schnelleren Behebung priorisiert werden
    • die Anzahl der verwendeten DIY-Anwendungen regulieren und reduzieren

    • Standard-Analysen und innovative Funktionen bereitstellen

Standardisierung spielt eine große Rolle dabei, wie IoT-Lösungen Ihr Unternehmen unterstützen können. Ein Mangel an standardisierten Berichten und Transparenz über mehrere Fabriken hinweg und innerhalb dieser kann zu einem Mangel an verwertbaren Daten und geringen Einblicken in die Leistung führen. Die richtige IoT-Lösung sollte die Unterstützung einer Vielzahl von Standardisierungsprotokollen ermöglichen und die Implementierung und Durchsetzung der Standardisierung erleichtern. Die richtige Plattform bietet die nötige Konnektivität und Transparenz, um eine Standardisierung der Abläufe zu gewährleisten.

Wie sieht die Zukunft der IoT-Standardisierung aus?

Herausforderungen bei der IoT-Standardisierung müssen kein Hindernis für eine erfolgreiche digitale Transformation sein. Mit der Verbreitung von künstlicher Intelligenz (KI) werden IoT-Prozesse immer weiter verbreitet, autonomer, vernetzter und für Hersteller aller Größen und Arten erreichbar. Neue Standards, wie das Matter-Protokoll, beginnen, Geräte besser zu integrieren und sicherer zu machen. Matter ist ein Open-Source-Konnektivitätsstandard, der die Interoperabilität und Sicherheit bestimmter IoT-Geräte verbessert. Obwohl viele Unternehmen das Protokoll übernommen haben, besteht immer noch Bedarf an einer universellen Norm, die den gesamten schnell wachsenden IoT-Markt lenken soll.

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Für den Erfolg gerüstet sein

Es ist wichtig zu verstehen, wie Branchenanalysten IoT-Plattformen bewerten, damit Sie die Lösungen besser auf die Bedürfnisse Ihres Unternehmens abstimmen können.

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Emily Himes Emily ist Content Marketing Specialist im Commercial Marketing Team von PTC mit Sitz in Boston, MA. Mit ihren Texten unterstützt sie eine Reihe von Produkt- und Dienstleistungsangeboten von PTC.

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