Effizientes Management von vernetzten Geräten - Der Schlüssel für IIoT-Lösungen

In einer global vernetzten, von Innovation und Technologie geprägten Welt sind Edge Devices für die Realisierung von IIoT-Lösungen unverzichtbar. Im heutigen Zeitalter des "Industrial Internet of Things" (IIoT) sind bereits Milliarden von Geräten miteinander vernetzt und revolutionieren die Art und Weise, wie Unternehmen ihre Prozesse optimieren, Produkte herstellen und Services bereitstellen. Diese umfassende Vernetzung bringt jedoch auch neue Herausforderungen mit sich.

Die zentrale Frage lautet: Wie können Unternehmen die immense Anzahl und Vielfalt ihrer vernetzten Geräte effizient verwalten, um das volle Potenzial der digitalen Transformation auszuschöpfen? Hier kommt das IoT-Gerätemanagement, auch Edge-Device-Management genannt, ins Spiel. Es ist das Schlüsselwerkzeug für leistungsstarke, unterbrechungsfreie und erfolgreiche IIoT-Lösungen und verspricht, Maschinenbauern, Komponenten- und Geräteherstellern den Weg in eine intelligente und vernetzte Zukunft zu ebnen.

Was steckt hinter dem Begriff Edge-Device-Management und wie funktioniert effizientes IoT-Gerätemanagement im industriellen Umfeld?

Das Konzept der Verwaltung von IoT-Geräten, auch Edge-Device-Management genannt, spielt eine entscheidende Rolle bei der effizienten Umsetzung und dem reibungsfreien Betrieb von IIoT-Lösungen. Es bezieht sich auf die Verwaltung von vernetzten IoT-Geräten, die in Maschinen, Anlagen, Komponenten oder Geräten verbaut sind und aus der modernen Industrie nicht mehr wegzudenken sind. Doch wie funktioniert dieses Konzept genau und welche Vorteile bringt es den Herstellern?

Angesichts der Milliarden von vernetzten IoT-Geräten weltweit, deren Anzahl und Performance dank kompakter Formate rasant zunimmt, werden die auf diesen Geräten basierenden Anwendungen immer intelligenter. Dies ermöglicht nahtlose und vernetzte Prozesse sowie den weltweit ununterbrochenen Betrieb anspruchsvoller Anwendungen in oft schwer zugänglichen Umgebungen. Doch diese Entwicklung hat ihren Preis: Durch die weitläufige Verbreitung mit ihrer ausgeprägten Modularität und Individualität wird die Wartung und der Zugriff auf die Geräte für Maschinenbauer und Systemintegratoren immer aufwändiger und komplexer.

Um diesen Herausforderungen effektiv begegnen zu können, werden spezielle Lösungen benötigt, die eine einfache, kostengünstige und effiziente Verwaltung von IoT-Geräten ermöglichen. Genau hier setzen Edge-Device-Management-Lösungen an. Sie funktionieren als Schaltzentrale für alle relevanten Daten und bieten eine zentrale Benutzeroberfläche. So können IT-Teams eine hohe Anzahl verschiedenster Geräte sicher und leistungsstark betreiben.

Effizientes IoT-Gerätemanagement im industriellen Umfeld ist mitunter die Komponente, die einen reibungslosen und abgesicherten Betrieb überhaupt erst ermöglicht. Es erleichtert das Onboarding der Geräte, sichert die Servicequalität und die optimale Funktionalität durch 24/7-Überwachung der IoT-Geräte und gewährleistet den Schutz vor Schwachstellen die Sicherheit von Daten und Anwendungen.

Welche Vorteile ergeben sich aus der Vernetzung?

Die Vernetzung von IoT-Geräten bietet eine Reihe von Vorteilen, die Maschinenbauern und Systemintegratoren auf ihrem Weg zur Realisierung von IIoT-Lösungen entscheidend unterstützen. Diese Vorteile reichen von Sicherheit und Flexibilität bis hin zu Kosteneffizienz sowie verbesserter Servicequalität und Kundenzufriedenheit.

• Ende-zu-Ende-Verschlüsselung von Anwendungen für Sicherheit und 100%ige Betriebszeit: Eine der wichtigsten Anforderungen an IoT-Geräte ist die Sicherheit der übertragenen Daten und eine 100%ige Betriebszeit der installierten Anwendungen. Dank der Ende-zu-Ende-Verschlüsselung wird jede REST-Kommunikation zwischen Maschinen, Anlagen und IoT-Gateways über Forward Secrecy (HTTPS – SSL/TLS 1.2, 2048 Bit) an das Edge-Device-Management verschlüsselt, wodurch vertrauliche Informationen vor unbefugtem Zugriff geschützt werden. Darüber hinaus werden die neusten Internetstandards für die Kommunikation mit der Cloud verwendet, um Datendiebstahl zu vermeiden.
• 24/7-Kontrolle von global verteiltem Geräteinventar in Echtzeit: Global verteiltes Geräteinventar kann rund um die Uhr in Echtzeit überwacht werden. Ein schneller und umfassender Überblick ermöglicht proaktives und vorausschauendes Handeln. Dazu gehört unter anderem das frühzeitige Erkennen von Problemen durch die Überwachung der CPU-Auslastung, Speicherverbrauch oder Betriebszeit, was wiederum die Reaktionsgeschwindigkeit steigert und zu geringeren Ausfallzeiten führt.
• Fernzugriff bis ins Maschinen- und Kundennetzwerk für ortsunabhängige Soforthilfe und höhere Kundenzufriedenheit: Die Möglichkeit des direkten Fernzugriffs auf Maschinen und Anlagen über vernetzte Geräte ist ein großer Vorteil im industriellen Umfeld. Servicetechniker und Field Application Ingenieure können Probleme von jedem Standort aus diagnostizieren und dank beschleunigtem Troubleshooting beheben, was die Notwendigkeit von Besuchen vor Ort verringert und Zeit einspart. Damit kann die Support-Tiefe bis auf die Steuerungsebene vertieft werden, was zu einem besseren Service und einer höheren Kundenzufriedenheit führt.
• Schnelles Time-to-Market steigert die Wettbewerbsfähigkeit: Maschinenbauer und Systemintegratoren können durch vernetzte Geräte schneller neue Produkte, Dienstleistungen und intelligente IIoT-Lösungen auf den Markt bringen und so ihre Wettbewerbsfähigkeit steigern.
• Reduzierte Installations- und Wartungsaufwände für installierte Hardware entlastet Mitarbeitende und erhöht Margen: Durch ein effizientes Gerätemanagement können die Kosten für die Installation und Wartung von Hardware gesenkt werden und somit eine kontinuierliche Bereitstellung im laufenden Betrieb ermöglichen. Dadurch sinken insgesamt die Produktionskosten, die Komplexität wird für die Mitarbeitenden überschaubarer und Ausfallzeiten werden auf ein Minimum reduziert.
• Monetarisierung von Software-Lizenzen und kundenspezifischen Anwendungen: IoT-Gerätemanagement ermöglicht es Maschinenbauer und Systemintegratoren, kundenspezifische Anwendungen und Softwarelizenzen zu monetarisieren, indem sie diese separat als digitale Services neben der Hardware verkaufen. Dies führt unmittelbar zu einer Steigerung des Maschinenumsatzes und eröffnet.

Wo liegen derzeit die größten Herausforderungen?

Wie bei allen neuen Entwicklungen liegen die Herausforderungen beim Management von IoT-Geräten in einem sich schnell verändernden Umfeld. Sicherheitsanforderungen und das Thema Cybersicherheit stehen dabei besonders im Fokus. Es gibt eine gewisse Herausforderung für die Gesetzgebung, mit den rasanten Entwicklungen Schritt zu halten.

Aktuelle Beispiele: EU Cyber Resilience Act und die Normung zur Cybersicherheit in der Industrieautomatisierung (IEC 62443). Diese Maßnahmen sollen die Administration und Implementierung von sicheren Standards verbessern und die Sicherheit von digitalen Lösungen insgesamt deutlich erhöhen. Allerdings kommen damit auch Vorgaben und Pflichten auf IIoT-Lösungsanbieter zu, die derzeit noch nicht vollständig abschätzbar sind.

Dazu gehören unter anderem die folgenden sicherheitsrelevanten Themen:

• Kontinuierliche Überprüfung der Firmware von Geräten auf Sicherheitslücken
• Automatisierte Pen-Test-Lösungen und die Erstellung einer transparenten Software Bill of Materials (SBOM), um potentielle Schwachstellen frühzeitig zu erkennen und zu beheben

KontronGrid – Die All-in-One-Lösung für effizientes IoT-Gerätemanagement

Das IoT-Gerätemanagement steht und fällt mit der Wahl der richtigen Lösung. Hier kommt das KontronGrid ins Spiel - eine All-in-One-Lösung, die speziell dafür entwickelt wurde, um die Herausforderungen wachsender Geräteflotten zu meistern und Unternehmen in das Zeitalter moderner IIoT-Lösungen zu führen. Dabei handelt es sich um eine digitale Edge-Device-Management-Lösung, die Geräteverwaltung, Containermanagement, Remoting und Fernwartung mit einem sicheren Betriebssystem vereint.

So können individualisierte Geräte im Feld problemlos in großer Stückzahl verwaltet werden. Von der Inbetriebnahme über die Pflege bis hin zur Wartung wird nicht nur die Technologie, sondern vor allem auch das erforderliche Know-how für die nahtlose Integration von OT und IT bereitgestellt. Mit dieser All-in-One-Lösung, die Hardware, Software und Konnektivität umfasst, können Tausende von IoT-Geräten weltweit  auf einen Blick dargestellt und verwaltet werden.

Das Edge Device Management, auch unter dem IoT-Bundle KontronGrid zusammengefasst, besteht aus den folgenden vier Bausteinen:

• Eine leistungsfähige, skalierbare aber auch flexibel einsetzbare Hardware wie die KBox A-250 oder das kompakte SOM-Modul ix8 mit attraktivem Preis-Leistungs-Verhältnis, jeweils inklusive abgestimmter Firmware und sicherem Betriebssystem. 
• den fünf Edge-Software-Diensten (Gerätemanagement, Remoting, Container Management und VPN-Service),
• eine integrierte Konnektivitätsebene in Form eines auf der Hardware installiertem Docker Container
• eine Benutzeroberfläche zum Managen der Dienste in der Cloud.

Durch diese Kombination entsteht eine einheitliche Lösung, die je nach Anwendung flexibel skalierbar ist und eine einfache und ortsunabhängige Verwaltung von Geräteflotten ermöglicht.

Was unterscheidet KontronGrid von anderen Lösungen?

Eine hohe Skalierbarkeit und Flexibilität

KontronGrid wurde entwickelt, um eine Vielzahl von verteilten IoT-Geräten einfach und sicher mit wenigen Ressourcen zu verwalten. Das Edge-Device-Management ist äußerst flexibel und passt sich den individuellen Anforderungen unterschiedlichster Branchen und Anwendungsfälle an. So können Unternehmen ihre IoT-Lösungen einfach skalieren und ihre IT- und Serviceprozesse nachhaltig optimieren. Es besteht eine Die Kompatibilität zu Docker Compose ist gegeben. Durch die erweiterten Konfigurationsmöglichkeiten können bestehende Docker in KontronGrid integriert werden.  Das sorgt für eine einfache Administration und deutlich mehr Gestaltungsspielraum.

Fertige Templates sparen Zeit

KontronGrid bietet vorgefertigte Templates, die den Implementierungsprozess beschleunigen und die Time-to-Market verkürzen. Diese vordefinierten Templates ermöglichen es Unternehmen, Rollout-Szenarien schnell und effizient umzusetzen und sich auf ihre Kernkompetenzen zu konzentrieren.

Eine hohe Interoperabilität zwischen Produktvarianten

Da das Edge-Device-Management KontronGrid und die Digitalisierungslösung EquipmentCloud® die gleiche technologische Basis nutzen, ist hier für eine hohe Interoperabilität zwischen den Produktvarianten gewährleistet. Darüber hinaus können IoT-Geräte auch Maschinenfunktionalitäten „übernehmen“ und so vom gesamten Funktionsumfang der Digitalisierungslösung EquipmentCloud^® profitieren. Dazu gehören beispielsweise ein integriertes Ticketsystem, eine Dokumentenverwaltung oder eine Wissensdatenbank. In Kombination mit dem Device Management können so den Kunden zusätzliche digitale Services rund um die Geräteflotte angeboten werden.

Exzellentes Container-Management & Geräteverwaltung

In KontronGrid sind u.a. folgende Funktionen möglich:

• Docker Containern verwalten
• Docker Container auf Geräteflotten im Feld bereitstellen
• Kundenapplikationen (Images) in Containern kapseln
• Gehärtetes Betriebssystem für X86 oder ARM, basierend auf Yocto Linux
• Zwei redundante Betriebssystempartitionen, 100%ige Betriebszeit
• Bereitstellung von sicheren Verwaltungsschnittstellen für Updates und Deployments
• Kurzfristige Aktualisierung im Falle „kritischer“ Schwachstellen 
• Zentrale Verwaltung von Desktop- und Remote-Zugängen wie RDP- & SSH-Zugriffe
• Aufbau sicherer Remote-Verbindungen
• Aktivieren und Deaktivieren temporärer Direktzugriffe in das Maschinen-und Anlagennetzwerk
• Direkte Verbindung, “Tunneling” zwischen den Netzwerken
• Verwalten, Überwachen und Loggen der VPN-Verbindungen

Sofortige Einsatzbereitschaft

Die Integration von KontronGrid in bestehende oder geplante IoT-Lösungen auf Basis von qualifizierter Kontron Hardware erfordert keine lange Einarbeitungszeit. Durch die intuitive Benutzeroberfläche und die vorinstallierten Ready-to-Use Edge-Software-Dienste ist das Edge-Device-Management sofort einsatzbereit. So können Maschinenbauer und Systemintegratoren schnell von den vielfältigen Funktionen und Vorteilen profitieren.

Umfassendes Know-how

Jede IIoT-Lösung ist anwendungsspezifisch und individuell. Kontron verfügt über ein umfassendes Know-how und eine tiefgreifende Expertise im Bereich modifizierter oder kundenspezifischer Hardware. Das Team hat im Laufe komplexer Projekte ein enormes Fachwissen aufgebaut, um individuelle Lösungen für die spezifischen Anforderungen der Kunden zu entwickeln.

Fazit

Mit effizientem IoT-Gerätemanagement die Zukunft der IIoT-Lösungen gestalten

Intelligente IIoT-Lösungen sind  keine Zukunftsvision mehr, sondern ein unausweichlicher Schritt für Unternehmen, um wettbewerbsfähig zu bleiben. Die effiziente Verwaltung von IoT-Geräte ist ein Schlüsselfaktor für den Erfolg. Die Vorteile der globalen Vernetzung, Ende-zu-Ende-Verschlüsselung und Echtzeitüberwachung, ermöglichen eine höhere Flexibilität und Reaktionsgeschwindigkeit. Das KontronGrid bietet dafür eine umfassende und passende All-in-One-Lösung, die Skalierbarkeit, Flexibilität und einfache Integration von OT und IT vereint. Mit dem KontronGrid können Unternehmen die Herausforderungen der Digitalisierung meistern und ihre IIoT-Lösungen auf ein neues Level heben.

Sprechen Sie uns an, wenn Sie Ihre verteilten Geräte überwachen und Ihre IIoT-Lösungen nachhaltig skalieren wollen, um wettbewerbsfähig zu bleiben!