IIoT-Projekte umsetzen
Künftige IoT-Initiativen können erfolgreich sein
Die Vernetzung von Menschen, Maschinen, Containern und Fahrzeugen über das Internet of Things (IoT) soll Produktions- und Logistikprozesse schlanker, effizienter und günstiger machen, neue Service-Angebote ermöglichen und zusätzliche Kundenpotenziale erschließen. Diesen Versprechungen stehen jedoch zahlreiche IoT-Projekte gegenüber, die nach einem hoffnungsvollen Start im Labor niemals in der realen Welt angekommen sind. Aktuelle Entwicklungen in der Netz- und Sensortechnik machen es jedoch sehr viel wahrscheinlicher, dass künftige IoT-Projekte ein Erfolg werden.
Die Zahl der über das Internet of Things vernetzten Produkte, Fahrzeuge und Maschinen steigt rasant. Statistiken zufolge sind aktuell rund 27 Milliarden Geräte mit dem Internet verbunden, bis 2025 sollen es 75 Milliarden sein. Laut der Studie "Internet of Things " von IDG Research Services hat sich 2019 die Zahl der deutschen Unternehmen, die bereits IoT-Projekte umgesetzt haben, im Vergleich zum Vorjahr mehr als verdoppelt. Dieser positiven Entwicklung steht eine große Menge gescheiterter IoT-Projekte gegenüber. Nach einer Umfrage des Netzwerkherstellers Cisco unter mehr als 1.800 IT-Verantwortlichen und anderen Führungskräften liegt die Erfolgsquote gerade einmal bei 26 Prozent. Fast drei Viertel der Projekte werden eingestellt oder kommen nie über das Proof-of-Concept-Stadium hinaus.
Die Gründe dafür sind vielfältig. Häufig liegt der Fehler schon im Projektansatz. Viele IoT-Initiativen sind im Hardwarelabor entstanden. Sie begeistern zwar die Techniker und liefern eindrucksvolle Ergebnisse - doch sie lösen keine Alltagsprobleme und leisten keinen Beitrag zur Wertschöpfung, weil oft der notwendige Softwareanteil fehlt. Sicher ist es in dynamisch wachsenden Gebieten wie dem Internet of Things notwendig, ausgetretene Pfade zu verlassen, über den Tellerrand hinauszuschauen und Hardware und Software nachhaltig zu verknüpfen. Projekte, die weder Kosten sparen noch die Produktivität erhöhen, haben jedoch keine Chance, jemals aus dem Experimentierstadium herauszukommen.
Know-how fehlt
Viele IoT-Lösungen liefern zudem nicht den erhofften Mehrwert, weil sie sich nicht in bestehende Unternehmensprozesse und -software integrieren lassen. Wenn sich beispielsweise die gesammelten Tracking-Daten von LKW oder Containern nicht in das ERP-System zurückspielen und mit Stammdaten anreichern lassen, ist ihr Wert ausgesprochen begrenzt. Doch nicht nur die Integration der Daten, auch ihre schiere Masse kann zu Problemen führen. Aus dem gesendeten Datenwust die relevanten Informationen herauszufiltern und die richtigen Schlüsse zu ziehen, erfordert Know-how, das in vielen Unternehmen nicht vorhanden ist.
Neben diesen eher organisatorischen Ursachen gibt es aber auch eine Reihe handfester technischer Gründe, die IoT-Projekte scheitern lassen. So ist beispielsweise die Energieversorgung der Sensoren eines der größten Probleme - gerade im Logistikbereich. Die in den Datenblättern angegebenen Laufzeiten pro Batterie von drei bis vier Jahren schrumpfen in der Realität oft auf wenige Wochen zusammen. Die Kosten und der logistische Aufwand des häufigen Batteriewechsels, der dadurch notwendig wird, können schnell den Nutzen eines IoT-Projekts zunichtemachen. In vielen Fällen ist er sogar unmöglich, etwa wenn man Sensoren fest in Geräte oder Maschinen einschweißen oder versiegeln muss, um sie vor Umwelteinflüssen zu schützen. Die massiv reduzierten Batterielaufzeiten hängen meist mit dem Datenaustausch zusammen. Bei einer mangel- oder lückenhaften Netzabdeckung versucht der Sender übermäßig häufig eine Gegenstelle zu erreichen, was sehr viel Strom verbraucht. Aktuelle Mobilfunknetze sind zudem nicht für die besonderen Anforderungen des IoTs ausgelegt, wo Energieeffizienz und Latenz eine wesentlich größere Rolle spielen als etwa die Bandbreite.
Gute Gründe für den Einstieg
Zum Glück ändern sich die technischen Rahmenbedingungen derzeit sehr schnell zum Positiven. Hier die wichtigsten Gründe, warum jetzt der ideale Zeitpunkt für den Einstieg in IoT ist:
Die Netze werden zuverlässiger, dichter und energieeffizienter: Aktuelle Low Power Wide Area Network (LPWAN)-Technologien zeichnen sich durch eine große Reichweite aus. Die Datenübermittlung vom Endgerät erfolgt sehr energieeffizient, sodass Sensoren mit einer Batterie über Jahre hinweg funktionieren können. Das IT-Beratungs- und Systemintegrationsunternehmen Msg arbeitet beispielsweise mit dem französischen Telekommunikationsunternehmen Sigfox zusammen. Der Anbieter baut derzeit weltweit ein Funknetz auf, das genau auf die Anforderungen des IoTs zugeschnitten ist. Bereits heute deckt es fünf Millionen Quadratkilometer in 65 Ländern ab. Sigfox ist kompatibel zu Bluetooth, GPS und Mobilfunk, so dass sich die Signale über mehrere Netze hinweg kombinieren lassen. Auch der nächste Mobilfunkstandard 5G wird im IoT-Bereich einige Probleme lösen. Er setzt beispielsweise auf die aus dem WLAN-Bereich bekannte Mehrantennentechnik MIMO (Multiple Input Multiple Output), die das Signal robuster gegen Störungen macht und die Kanaleffizienz erhöht. Durch sogenanntes Beamforming lässt sich das Signal zudem gezielt auf ein Endgerät ausrichten, was größere Reichweiten bei geringerer Signalstärke ermöglicht.
Neue Sensoren erweitern die Einsatzgebiete und erleichtern die Integration: Auch in der Sensortechnologie hat sich in den vergangenen Jahren einiges getan. Aktuelle Sensoren sind wesentlich energieeffizienter und robuster als die Vorgängergenerationen. Einige kommen dank "Energy Harvesting" sogar ohne externe Energieversorgung aus. Dazu wird Strom aus kinetischer Energie, Licht, Wärme oder Radiowellen gewonnen. Die Technische Hochschule Deggendorf, ein Kooperationspartner von Msg, arbeitet derzeit an einem solchen energieautarken Sensortyp, der noch in diesem Jahr verfügbar sein soll.
Cloud-Services senken Einstiegshürden: Plattformen wie SAP Leonardo und Cloud-Services wie AWS IoT oder der Azure IoT Hub ermöglichen es, schnell und unkompliziert eine entsprechende Cloudplattform aufzubauen. Die Kosten für Cloud -Services sind zudem in den vergangenen Jahren günstiger und Preismodelle deutlich flexibler geworden. Die Migration auf SAP S/4 HANA, die in den meisten Unternehmen bis spätestens 2025 ohnehin ansteht, wird die Umsetzung von Industrie-4.0-Projekten zusätzlich vereinfachen, da dann eine digitale Plattform bereitsteht, die optimal auf eine Anbindung von SAP und non-SAP IoT-Lösungen ausgerichtet ist.
Was ein erfolgreiches IoT-Projekt ausmacht
Die Lösung technischer Probleme hat große Fortschritte gemacht. Der Erfolg von IoT-Initiativen ist jedoch in erster Linie eine Frage der Strategie zwischen Hardware und Software und nicht der Technologie. Folgende Punkte sollten Unternehmen berücksichtigen, damit ihr IoT-Projekt gelingt:
- Immer einen konkreten Anwendungsfall planen, die Kosten prognostizieren und diese anschließend entsprechend einer ROI-Betrachtung dem möglichen Nutzen entgegenstellen.
- Vorab definieren, welche Daten man in welchem Format benötigt, und wie man diese erfassen, verarbeiten und in die bestehende Systemlandschaft integrieren kann.
- Von Anfang an Integrationsmöglichkeiten in andere Unternehmensprozesse ausloten und die notwendigen Schnittstellen definieren.
- Unbedingt das Gesamtsystem im Blick haben. Das beste IoT-Security-Konzept nutzt nichts, wenn die Anbindung der Sensoren beispielsweise über Gateways erfolgt, die Sicherheitslücken aufweisen.
- Einen Spezialisten einbeziehen, der Hardware und Software aus einem Guss liefern kann.
Fazit
Nach großer Begeisterung für das IoT ist in den vergangenen Jahren eher Ernüchterung eingekehrt. Viele Hoffnungen haben sich zerschlagen, viele Projekte fanden nie den Weg vom Labor in die Realität. Das ändert sich jedoch gerade sehr deutlich. Große Fortschritte in der Netz- und Sensortechnologie erweitern die Einsatzmöglichkeiten, für verschiedene Einsatzszenarien vorkonfigurierte IoT-Lösungen erleichtern den Einstieg. Dennoch sind IoT-Projekte auch heute keine Selbstläufer. Der Erfolg steht und fällt mit einer klaren Kosten-Nutzen-Betrachtung und einem konkreten Anwendungsfall. Nur wer weiß, wie das IoT die unternehmenseigenen Prozesse verbessern wird, kann mit Hilfe des Internets of Things einen Mehrwert erreichen.
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