Vernetzte Produkte am Edge
Es gibt viele sich überschneidende geschäftliche Nutzungsszenarien, die beide Disziplinen, das Internet der Dinge (IoT) und Edge Computing, betreffen. Es gibt jedoch einen sehr praktischen und vielversprechenden Anwendungsfall, der häufig bereitgestellt wird, ohne dass viele Menschen darüber nachdenken: vernetzte Produkte. Dieser Anwendungsfall umfasst Geräte und Equipment, die mit Sensoren, Software und Konnektivität ausgestattet sind und Daten mit anderen Produkten, Bedienern oder Umgebungen in Echtzeit austauschen.
In diesem Blogbeitrag beschäftigen wir uns mit dem oft übersehenen Phänomen der vernetzten Produkte und wie Unternehmen diese zu ihrem Vorteil nutzen. Dies gilt insbesondere für die Fertigungs- und Industrietechnik. Von der Strategie über Design, Entwicklung und Bereitstellung bis hin zur Vernetzung physischer Produkte steckt viel Überlegung dahinter. Obwohl wir dies aus der Perspektive des Edge Computing betrachten, hat es auch weitreichende Auswirkungen auf die Industrie 4.0.
Wir gehen davon aus, dass die Leser mit Industrie 4.0 vertraut sind, d. h. mit der Integration fortschrittlicher digitaler Technologien und IoT in Fertigungsprozesse und vernetzte Geräte, die Anweisungen und Daten senden und empfangen. Dies ermöglicht eine stärkere Automatisierung und Optimierung der Produktionsprozesse, was zu einer höheren Effizienz, Produktivität und Flexibilität in der Fertigung führt. Weitere Informationen zum Konzept finden Sie unter dem untenstehenden Link.
Bei vernetzten Produkten gibt es drei Kernelemente:
- Physische Komponenten (Industrielle, mechanische, Automobil-, Haushaltsgeräte- und elektrische Teile).
- Intelligente Komponenten (Telefone, Tablets, Sensoren, Mikroprozessoren und Analyse).
- Verbindungskomponenten (Antennen, Anschlüsse, Protokolle und Netzwerke, die Daten in die Cloud senden können).
Wie wir in Abbildung 1 sehen, sind Daten das Lebenselixier von vernetzten Produkten. Warum werden vernetzte Produkte jedoch für Unternehmen immer wichtiger? Bei vernetzten Produkten erwarten Kunden nicht nur, dass sie die neuesten und modernsten Geräte kaufen, sondern auch, dass diese Geräte während ihrer Lebensdauer kontinuierlich funktionieren, sich verbessern und mit neueren Funktionen aktualisiert werden. Over-the-Air-(OTA-)Updates von Tesla-Autos oder Apple-Produkten sind gute Beispiele für die Bereitstellung neuer Software, Firmware, Funktionen, Schutzmaßnahmen usw. für vernetzte Produkte.
Vernetzte Produkte bieten mehr als nur drahtlose Updates. Vernetzte Produkte können den Support verbessern, indem sie die Nutzung überwachen und optimieren. In industriellen Umgebungen geben sie den Gesundheitszustand von Maschinen an und können Ausfälle oder Ausfallzeiten vorhersagen/verhindern, indem sie Serviceanforderungen antizipieren. Die Roboter in der Fertigungshalle sind so programmiert, dass sie andere Roboter erkennen und mit ihnen zusammenarbeiten. Basierend auf Daten kann ein Produkt interaktiv mit einem breiteren Ökosystem verbunden werden, was ein verbessertes Customer Experience (CX), optimierte Leistung und Dienstleistungen sowie eine flexible Lieferkette bietet, die dem Kunden neue Wertquellen bieten kann.
Unternehmen verfügen über vernetzte Produkte und Services, die Geschäfts- und Technologie-Strategie, Konnektivitätsaktivierung, intelligente Edge-Konnektivität und Computing sowie vieles mehr umfassen. Abbildung 2 vermittelt IBMs Sichtweise der Komponenten, die einen Wettbewerbsvorteil für heutige Fertigungsunternehmen bieten. Im Bereich der verbundenen Produkte und Dienstleistungen sehen wir die drei Hauptaspekte:
- Intelligente Automatisierung von IT- und Geschäftsabläufen
- Zero-Trust für die Fertigung und verbundene Produkte
- Effizientes Management von Engineering-Daten
IBM hat auch ein Angebot mit IBM Cognitive Assistant für vernetzte Produkte, der Daten nutzt und aus den Kundeninteraktionen über alle Aspekte des Lebenszyklus vernetzter Produkte hinweg lernt.
Mit der Konnektivität gehen Sicherheitsbedenken einher, da Produkte immer mehr softwaredefiniert und datengestützt werden. Verbundene Produkte basieren auf vielseitigen Plattformen, die in mehreren Betriebsumgebungen ausgeführt werden, die eine Kombination aus benutzerdefinierten Compute-Plattformen, traditionellen Compute-Plattformen und der Cloud umfassen. Es ist von größter Bedeutung, die aktuellen Sicherheitsansätze von Einzellösungen zu einer plattformübergreifenden End-to-End-Lösung zu transformieren, die vernetzte Produkte und zugehörige Dienste schützt.
Viele der Funktionen, die wir gerade angesprochen haben, sind auch in Edge-Computing-Lösungen zu finden.
Man könnte argumentieren, dass vernetzte Produkte nur eine Manifestation eines Anwendungsfall von Edge Computing sind, der sich speziell auf den Bereich Customer Experience (CX) bezieht. Der Unterschied liegt in der Definition von Edge Computing, die besagt, dass Daten dort analysiert werden, wo sie erzeugt werden. Vernetzte Produkte hingegen werden durch Antworten gesteuert, die durch das Senden der Daten an die Cloud erhalten werden.
In einigen Fällen können intelligent vernetzte Produkte unabhängig voneinander arbeiten. Wenn ein intelligenter Saugroboter zu seiner Ladestation zurückkehren kann, ist es dann abwegig, sich vorzustellen, dass autonome Fahrzeuge selbstständig zu einer Ladestation fahren? Fahrzeuge entwickeln sich zu vernetzten Produkten mit Verbindungen zu Smartphones, anderen Fahrzeugen und der umgebenden Infrastruktur über fortschrittliche Sensortechnologien mit Fern- und On-Board-Verarbeitungsfunktionen. Solche Funktionen erfordern häufige OTA-Updates vom Hersteller. Wir können darlegen, dass Edge-Computing und das unterstützende Ökosystem den Weg dafür ebnen, dass autonome Fahrzeuge zu ultimativen mobilen Edge-Geräten und prototypischen vernetzten Produkten werden.
Wie wir in früheren Blogs dieser Serie beschrieben haben, eignet sich IBM Edge Application Manager (IEAM) am besten für die Bereitstellung und Verwaltung von Anwendungen auf Edge-Geräten und Edge-Geräten.
In einem der letzten Blogs dieser Reihe – „Data at the Edge“ – ging es um den Umgang mit all den Daten, die am Edge generiert werden. Die gleichen Anforderungen in Bezug auf Daten-Compliance, Datenschutz, Datensouveränität, Data Governance und Data Residency sind auch für vernetzte Produkte relevant.
Vernetzte Produkte senden und empfangen viele Daten in die Cloud. Es gibt Gesetze, die die Erfassung und Speicherung aller dieser Daten vorschreiben. Beim Hinzufügen von Konnektivität zu Produkten sollten Entwickler und Hersteller den Bedrohungsradius verstehen und Maßnahmen ergreifen, um ihn zu minimieren. Die Normenfamilien IEC 62443 und UL 2900 gelten für vernetzte Produkte, die in privaten oder gewerblichen Umgebungen verwendet werden, medizinische Geräte sowie Sicherheits- und Lebenssicherheitssysteme. Der US-Bundesstaat Kalifornien hat beispielsweise ein Gesetz namens „Hybrid Bear and Toaster Act“ erlassen, das mehr Sicherheit bieten soll, um Malware-Angriffe zu vermeiden und Verbraucher zu schützen, die angeschlossene Geräte nutzen.
Während die vernetzten Produkte im Vergleich zu IoT und Edge viele Daten generieren, bietet keines von beiden eine Datenebene. Zu diesem Zweck bietet das IBM Cloud Pak for Data viele Optionen für die Handhabung und Speicherung von Daten für betriebliche Zwecke, Analyse und Speicherung von Daten für Auditierbarkeit. Wir sehen es als Teil der Lösung für vernetzte Produkte.
Aus der Sicht der Customer Experience sehen wir, dass vernetzte Produkte einen großen Einfluss auf die Branchen Automobil, Medizintechnik, Konsumgüter, Industrie 4.0 sowie Energie und Versorgung haben. Um das volle Potenzial vernetzter Produkte und Services auszuschöpfen, müssen Unternehmen die Customer Experience in den Mittelpunkt stellen und gleichzeitig die Daten- und Netzwerksicherheit gewährleisten.
Wir betrachten vernetzte Produkte als Geräte, die in einem Edge-Computing-Bereich funktionieren und Menschen helfen, wobei Daten das Lebenselixier solcher Lösungen sind. Unternehmen können viele personalisierte After-Market-Services über vernetzte Produkte anbieten und Branchengrenzen erweitern.
Lassen Sie uns wissen, was Sie vom Denken halten.
Vielen Dank an Joe Pearson und Charla Stracener für die Überprüfung des Artikels und ihre Meinung.