Intro
Das Internet der Dinge (IoT) ist seinen Kinderschuhen entwachsen. Aus einer visionären Technologie für Innovationsabteilung wurde eine der Basistechnologien der Digitalisierung. Neben den notwendigen Sensoren und Aktoren nehmen IoT-Plattformen wie DIGIMONDOs Software-Lösung niota dabei eine der Kernrollen ein, welche die items als Kooperationspartner von Digimondo für seine Kunden betreibt. Doch mit dem Sprung vom Proof-of-Concept-Projekt in den flächendeckenden Rollout ergeben sich plötzlich neue Herausforderungen, die nur wenige IoT-Plattformen abdecken können. Wie kann eine IoT-Plattform rolloutfähig werden und echte Mehrwerte aus IoT-Daten entwickeln? Die Antwort auf diese Frage fand das DIGIMONDO-Team im Digital Twin. Erst in Kombination mit dem Digitalen Zwilling kann das IoT sein volles Potential in einem solchen Umfeld entfalten.
Heutige Herausforderungen im IoT
In der Vergangenheit waren die größten Herausforderungen die technologische Reife von IoT und der Mangel an Wissen über die Technologie und mögliche Anwendungsfälle. Viele IoT-Pioniere erinnern sich sicher noch an die Tage, in denen mit semi-professionell gefertigten Sensoren und selbst geschriebenen Skripten die ersten Anwendungsfälle realisiert wurden.
Diese Zeiten sind heute vorbei: eine Vielzahl von professionellen Feldgeräten unterschiedlichster Preisklassen lässt kaum noch Wünsche offen. Moderne IoT-Plattformen ermöglichen es, selbst in Umgebungen mit zigtausenden Sensoren und Aktoren die Daten in kürzester Zeit aufzubereiten und weiterzuleiten – ohne dass der IoT-Administrator den Überblick verliert.
Insbesondere beim großflächigen IoT-Rollout, wie ihn viele Organisationen heute vornehmen, zeigen sich neue Herausforderungen für die IoT-Welt. Neben den Bedürfnissen der IoT-Administratoren kommt nun eine neue Benutzergruppe hinzu: die Fachabteilungen, die IoT als festen Bestandteil ihres täglichen Geschäftes nutzen wollen. Sie haben weniger technische Bedürfnisse, sondern wünschen sich unkomplizierte Lösungen, die sich nahtlos in ihre bestehenden Prozesse integrieren und ihren täglichen Berufsalltag einfacher machen. Oder überspitzt gesagt:
Die Fachabteilungen wollen nicht wissen, was IoT ist oder wie es funktioniert – sie wollen, dass ihr Problem gelöst wird, egal ob mit oder ohne IoT!
IoT-Plattformen müssen nun auch IoT-unerfahrenen Nutzern einfach zu bedienende Lösungen anbieten, damit diese IoT in ihren Fachabteilungen verwenden können. Hierzu gehört mehr als nur die Benutzungsoberfläche, die sowohl einfach als auch passend für den Anwendungsfall sein sollte. Moderne IoT-Plattformen müssen sich nahtlos in die bestehende IT-Infrastruktur und Geschäftsprozesse einbetten lassen, d.h. sie benötigen die notwendigen Schnittstellen und Möglichkeiten zur Automatisierung von Abläufen. Darüber hinaus ist IoT in Fachabteilungen nur dann interessant, wenn es einen echten, messbaren Mehrwert liefert, der größer ist als bei anderen Nicht-IoT-Lösungen.
Digital Twin als Enabler für IoT-Rollouts
Digital Twins repräsentieren Dinge aus der realen Welt. Sie sind – vereinfacht dargestellt – wie das eigene, virtuelle Profil in den sozialen Netzwerken wie Facebook, nur von einem Gebäude oder einem Fernwärmenetz. Ein Digital Twin bündelt alle Informationen zu einem realen Objekt an einem Punkt. Hierzu gehören Eigenschaften (sog. Stammdaten, z.B. der Name oder technische Eigenschaften) als auch sich ständig ändernde Prozessdaten (z.B. Sensordaten). Im Gegensatz zu anderen Ansätzen gruppiert der Digital Twin Informationen nicht technologie-, sondern nutzerorientiert. Die Daten werden konsequent auf das tatsächliche Nutzerbedürfnis zugeschnitten.
Auch wenn das Konzept des Digital Twins nicht neu ist, kann ein Digital Twin erst mit der flächendeckenden Verbreitung von IoT sein volles Potential entfalten. Denn nur wenn der Digital Twin Zugriff auf die Feldgeräte hat, kann er verlässlich ein Echtzeit-Monitoring ermöglichen oder Prozesse automatisieren. Aber auch andersrum profitiert die IoT-Welt von Digital Twins, um z.B. komplexe (Infra-)Strukturen wie Versorgungsleitungen in Städten oder Gebäudekomplexe mit wenig Aufwand virtuell abzubilden.
Da man sich stets an realen Objekten oder Prozessen orientiert, ist für technologie-unerfahrene Nutzer diese Form der Darstellung zugänglicher als eine Gruppierung nach technischen Kriterien wie z.B. Sensorart. Insbesondere bei der Integration in bestehende IT-Systeme ist die am Geschäftsprozess orientierte Gruppierung hilfreich, da so alle notwendigen Daten an einem Endpunkt zur Verfügung stehen. Speziell im IoT-Umfeld ist der Digital Twin mehr als nur eine Datengruppierung. Dank seiner integrierten Intelligenz kann er die Sensordaten interpretieren und proaktiv Geschäftsprozesse in anderen Digital Twins oder IT-Systemen auslösen. Dieser höhere Grad der Automatisierung unterstützt speziell im Rollout von Anwendungsfällen und erhöht den Mehrwert durch IoT.
Der Digital Twin schlägt somit die fehlende Brücke von der IoT-Welt in bestehende Geschäftsprozesse. Er unterstützt Organisationen dabei, den Sprung vom Proof-of-Concept zum flächendeckenden Rollout zu meistern.
niota 2.0: Digital Twins für IoT
Mit niota 2.0 integriert DIGIMONDO erstmalig den Digital Twin in die IoT-Welt. Hierbei wurde das Konzept des Digital Twin nicht unreflektiert übernommen: Mit Erkenntnissen aus Pilotprojekten von Kunden und der langjährigen Erfahrung von DIGIMONDO wurde der Digital Twin auf die Bedürfnisse der IoT-Welt zugeschnitten. Herausgekommen ist eine neuartige IoT-Plattform, die sowohl die Bedürfnisse der IoT-Administratoren als auch die von Fachabteilungen adressiert.
Mit dem Digital Twin können Fachabteilungen in nur wenigen Mausklicks ihren Anwendungsfall und ihre Domäne virtuell abbilden. So lassen sich Digital Twins in Hierarchien organisieren, um Abhängigkeiten darzustellen und einen Überblick zu schaffen. Z.B. kann ein Gebäude aus mehreren Digital Twins bestehen, die jeweils einen Raum repräsentieren. Die in jedem Raum installierten Sensoren (Personenzähler, Temperatursensor, Belegungssensor etc.) sind direkt dem zugehörigen Digital Twin zugeordnet. Jeder Digital Twin hat darüber hinaus ein eigenes Dashboard, mit dem sich in Echtzeit alle Daten an einem Punkt überwachen lassen. Auch lassen sich relevante Geschäftsdaten, wie z.B. die Verantwortlichkeiten, Reinigungspläne, etc. für alle zugänglich am Digital Twin hinterlegt. Der integrierte Regel-Editor verleiht dem Digital Twin darüber hinaus “Intelligenz”: So kann ein Gebäude automatisch die Mitarbeiter informieren, wenn das CO2-Level im Raum den Grenzwert überschreitet.
IoT-Administratoren finden in niota 2.0 nicht nur die aus der vorherigen Version gewohnten Funktionalitäten wieder. niota 2.0 verbessert die langfristige Wartbarkeit von IoT-Infrastrukturen, indem es die Daten eines Sensors von dem konkreten Gerät entkoppelt. Historische Daten sind in niota 2.0 direkt einem Digital Twin zugeordnet, sodass beim Wechsel eines Gerätes (z.B. im Falle eines Defektes) die Historie nicht verloren geht. Auch bietet das neue System neue Konnektoren wie z.B. eine bidirektionale MQTT-Verbindung. Mit einer direkten Anbindung an offene Wetterdaten-Plattformen können IoT-Verantwortliche teure Hardware- und Wartungskosten für Sensorik in ihrer Stadt einsparen und direkt auf öffentlich verfügbare Daten anderer Anbieter zurückgreifen. Des Weiteren bietet niota 2.0 natürlich auch wieder die Möglichkeit einer umfangreichen Individualisierung der Benutzungsoberfläche, welche nun bereits bei der Login-Seite beginnt.
Zusammenfassung und Ausblick
Der Digital Twin ist das fehlende Puzzleteil, mit dem IoT den Kinderschuhen entwächst und in den Rollout gehen kann. Der Digital Twin ermöglicht nicht-IoT-erfahrenen Fachbereichen einen einfachen Zugang zu IoT und erleichtert die Integration der IoT-Welt in bestehende IT-Landschaften. Massenrollouts von Sensorik in Energieinfrastrukturen sind somit realisierbar. Der Digital Twin bietet somit einen wesentlichen Funktionsbaustein für zukünftige KI-Lösungen, welche items mit seinen Softwarelösungen Grid Insight: Water und Grid Insight: Heat benötigt.
niota 2.0 greift dieses Konzept auf und bietet hierfür die notwendigen Funktionalitäten. Mit wenigen Mausklicks lassen sich komplexe Szenarien wie die Überwachung städtischer Infrastrukturen, Gebäudeüberwachung oder die Nachverfolgung von Betriebsmitteln umsetzen. Auch unterstützt niota 2.0 im Vergleich zum Vorgänger noch mehr etablierte Protokolle und erleichtert die Wartbarkeit von IoT-Landschaften.
Auch in Zukunft werden items und DIGIMONDO den Fokus auf IoT-Rollouts und passende Lösungen für konkrete Anwendungsfälle weiter fokussieren. Mit dedizierten, maßgeschneiderten Modulen für z.B. das Metering und Asset Tracking können Kunden Mehrwerte mittels IoT umso einfacher realisieren. Des Weiteren wird niota 2.0 in den kommenden Versionen um erweiterte Funktionalitäten für die Datenverarbeitung und Integration mit Drittsystemen anbieten.
Ein Gastbeitrag von:
Dennis Kolberg
Product Manager von Digimondo
