IoT steht für “Internet of Things”, also das „Internet der Dinge“. Nun könnte man folgern, dass alle auch nur irgendwie vorstellbaren Dinge miteinander über das Internet vernetzbar sind. Aber es geht noch mehr, was folgende Überschrift andeutet:

Bauer Hake verbindet 240 Milchkühe mit dem Internet der Dinge

Seine Kühe sind mit Halsbändern mit Bewegungsmeldern versehen, die das Verhalten der Kuh aufzeichnen und Alarm schlagen, wenn die Kuh brünstig ist.

Bauer Hake ist eine von Microsoft häufig genutzte Kundenreferenz für IoT, und ein gutes Exempel dafür, um wieviel zu kurz der Begriff IoT gefasst ist. Auch Begriffe wie Industrie 4.0 oder Digitale Transformation können nur andeuten, wieviel Potenzial hinter der „Digitalisierung der Welt“ steckt.

Für Microsoft erschließt sich hier also ein neues Geschäftsfeld, mit dem sich in Zukunft reichlich Geld verdienen lässt.

Klar, das Verkaufen von neuen Features für Office ist auch reichlich schwer geworden. Durch die bestehenden Cloud Dienste auf Basis von Azure wie Cognitive Services und Machine Learning kann Microsoft auch im Bereich IoT – Internet of Things – mitmischen.

Um nochmal auf Bauer Hake zurückzukommen. skilllocation beschäftigt sich ja vornehmlich mit der Microsoft Reseller Welt, nun stellt sich also die Frage, wie können Reseller hier mitmischen?

Natürlich sind Firmen wie Bosch, ThyssenKrupp oder Liebherr prädestiniert für das Herstellen von kommunizierenden Devices. Aber wo bleibt das klassische IT-Systemhaus?

Nun, Bauer Hake hat in seinem Betrieb, der übrigens aus ca. 4 Mitarbeitern besteht, sicher keinen Server im Kuhstall stehen, und er wird die Sensoren-Devices, über die die Kühe ihre Infos, ob sie brünftig sind oder nicht, auch nicht selbst gebaut haben. Ein Hersteller wird ihm die Lösung verkauft und implementiert haben. Bauer Hake hat auch sicher einen PC und ein Microsoft Office, eventuell nichtmal das über einen Microsoft Reseller sondern eher im Markt gekauft! Damit ändert sich also nicht nur die Landwirtschaft, sondern auch die IT-Landschaft.

Inzwischen ist so mancher Bauer stärker in der IoT unterwegs als die klassischen IT-Anbieter.

Jeder fünfte Landwirtschaftsbetrieb nutzt laut einer Studie vom Juni 2015 des Branchenverbands BITKOM digitale Anwendungen: „Der Mähdrescher, der satellitengesteuert über den Acker navigiert, die Kuh, die eine SMS schickt, wenn sie kalbt, oder die Drohne, die Saatgut und Düngemittel verteilt: Die Digitalisierung verändert auch die Landwirtschaft nachhaltig“.

Das Business von Microsoft Partnern muss sich teilweise verändern, weg vom klassischen Lizenzverkauf hin zum Lösungsanbieter.

Leicht tun sich die Reseller, die bereits im Bereich Business Intelligence, Big Data und Datenauswertung unterwegs waren, leicht auch dürfte die App-Entwicklung oder die Automatisierung von IoT-Prozessen sein. Natürlich haben Developer große Chancen, weiterhin mit Visual Studio, aber eben nicht mehr für den Desktop und den IT-User Tools und Anwendungen zu entwickeln, sondern für die Logistik-Branche, oder eben den digitalisierten Bauern oder Mähdrescher.

Schwer wird es für die Lizenzberater oder Lizenzverkäufer. Aber die Idee, Azure Kontingente zu verkaufen wäre eine Nische. Meist haben die Entwicklerfirmen weder das Lizenz-Know-how noch die Anbindung an Distributionen. Hier kann Azure Consumption platziert werden, dazu weiter unten dann mehr. Hinzu kommt Windows 10 als Universal Plattform, die sich eben auch als Embedded System in Kleinst-Devices einbauen lässt. Dazu hat Microsoft die spezielle Edition Windows 10 IoT Core veröffentlicht.

IoT kann auch heißen Device Management mit bisherigen Mitteln anzubieten, z.B. als Managed Service. Und auch sonst finden wir noch ein paar kreative Ideen.

Zunächst betrachten wir das Thema von der Pike an:

 

Wir bei skilllocation kümmern uns ja auf einer nicht allzutechnischen und auch nicht programmiertechnischen Ebene um die Microsoft Themen. Daher werde ich auf dieser Seite die Themen auch eher für Fachfremde Anwender und Vertriebler beschreiben!

Die Basics zu IoT

Wenn Dinge mit dem Internet verbunden werden, gibt es zwar viele Möglichkeiten der Nutzung und Lösungsszenarien, aber der primäre technische Ansatz ist relativ einfach.

Es gibt intelligente und dumme Device. Der Hauptunterschied ist dabei interessanterweise der Stromverbrauch! Intelligente Devices nutzen ein Betriebssystem im Device, dumme Devices können Daten messen oder/und kleine Aktionen ausführen.

Die wesentlichen Begrifflichkeiten auf einen Blick:

  • Sensoren erfassen und versenden Daten
    „Wie warm ist es?“
  • Aktoren / Actuators führen (kleine) Aktionen aus wie
    „Schalte Strom ein/aus“
    „Starte den Dienst XY“
  • Telemetriedaten nennen sich die erfassten Daten, meist werden sie alle x Zeiteinheiten automatisch erfasst, oder per Abfrage
  • Standard- und benutzerdefinierte Protokolle
    wie z.B. HTTP, Advanced Message Queuing Protocol (AMQP) und MQ Telemetry Transport (MQTT)
  • Echtzeitbetriebssytem, Real-Time Operating System (RTOS)

Es werden aber nicht nur Sensor-Daten der eigenen Devices einbindbar gemacht. Es können auch andere Quellen eingebunden werden. Die Zentrale des Deutschen Wetterdienstes in Offenbach soll nun verpflichtet werden, die amtlichen Wetter- und Klimadaten aus ganz Deutschland zukünftig kostenfrei zur Verfügung zu stellen. Dies würde beispielsweise vereinfachen, solche Daten zu intgrieren, ohne dabei selbst einen Sensor dafür zu benötigen.

Rasberry PI

Rasberry Pi Version 3 ist inzwischen verfügbar. Der Kaufpreis liegt so ungefähr bei 40 €. Das Device ist gerade mal 6 x 5 x 4,8 cm groß.

Das ist eher zum Ausprobieren, für Bastler und zum Einarbeitenin das Thema gedacht. Ist also hier nicht ganz meine Zielgruppe. Nichts desto trotz hilft ein kleiner Überblick, um die (einfachen) Basics zu verstehen.

Die Spezifikation liest sich wie zu einem normalen PC, nur eben etwas kleiner und schwächer auf der Brust:

  • 10x schneller als die erste Raspberry Pi Generation
  • jetzt mit Wireless LAN – 802.11 b/g/n
  • LAN
  • jetzt mit Bluetooth 4.1
  • 1,2 GHz
  • RAM 1024 MB
  • 4 Prozessoren ARM
  • Dual Core VideoCore IV Multimedia Co-Processor
  • HDMI
  • microSDHC-Cardreader
  • 4 x USB 2.0
  • Audi 3,5 mm

 

Andere Devices

Natürlich gibt es jede Menge anderer Devices. Zum Beispiel solche, die mit Windows als Betriebssystem betrieben werden können:

oder solche, die auf Android oder irgendwelchen Betriebssytemen aufsetzen. Im Prinzip muss nur eine Schnittstelle eingebaut sein, die die Daten nach außen gibt.

Man spricht von einem System on Chip SoC. Anbieter wie Broadcom, Intel mit Atom, Joule und Apollo Lake, Qualcomm mit Snapdragon, dem Arrow DragonBoard, Arduino Uno, Mega und 101, MinnowBoard MAX aber auch Allwinner mit Banana Pi oder etwas bekannter Bosch, Dell und andere mit eigenen SoC-Systemen machen sich hier breit.

Windows 10 IoT

Bei Windows 10 IoT handelt es sich um einen Verbund verschiedener Windows 10 IoT Editionen:

  • Windows 10 IoT Core
  • Windows 10 IoT Core Pro
  • Windows 10 IoT Enterprise
  • Windows 10 IoT Mobile Enterprise

Windows 10 IoT Enterprise stellt die Funktionen von Windows 10 Enterprise auf einer Vielzahl von branchentypischen Geräten bereit. Zu den Bereichen gehören der Einzelhandel, die Fertigung, das Gesundheitswesen, der Finanzbereich und andere Branchen. Windows 10 IoT Enterprise-Geräte sind für die Ausführung leistungsstarker Branchenanwendungen konzipiert.
Windows 10 IoT Enterprise unterstützt Universal Windows-Apps und klassische Windows-Anwendungen sowie zahlreiche innovative Funktionen.
Windows 10 IoT Enterprise ist ein binäres Equivalent zu Windows 10 Enterprise.

Windows 10 IoT Mobile Enterprise stellt Funktionen auf mobilen Branchengeräten mit einer intuitiven Benutzeroberfläche sowie Sicherheit und Verwaltbarkeit bereit: Sofortzugriff auf Anwendungen, native Unterstützung von Barcodescannern und anderen Peripheriegeräten sowie eine sichere Geräteumgebung verbessern die Produktivität in vielen unterschiedlichen mobilen Szenarien: mehrere Benutzerprofile, erweiterte Sperrungen für mobile Branchenszenarios im Einzelhandel, im Gesundheitswesen, in der Fertigung und anderen vertikalen Branchen.
Windows 10 IoT Mobile Enterprise ist ein binäres Equivalent zu Windows 10 Mobile Enterprise.

Windows 10 IoT Core ist eine Window 10 Edition, die speziell für kleine Geräte wie den o.g. Raspberry Pi entwickelt wurde. Früher gab es mal eine Windows Embedded Variante oder auch ein Windows CE, um nicht-PC-Devices mit einem Basis-Windows auszustatten. Oft sind beispielsweise Bankautomaten oder Kassensysteme damit ausgestattet gewesen. Die Grundlage dafür war bzw. ist !! oft noch Windows XP…

Für Hardwarehersteller steht eine SKU „Windows 10 IoT Core“ ohne Lizenzgebühren zur Verfügung, die bei einer vorhandenen Internetverbindung automatische Betriebssystemupdates über Windows Update ermöglicht.

Mit der OEM-exklusiven SKU „Windows 10 IoT Core Pro“ können Updates zeitlich verschoben und gesteuert werden. Diese SKU kann über Distributoren lizenziert werden. Abgesehen vom Wartungsmodell sind die Funktionen dieser beiden SKUs von Windows 10 IoT Core identisch.

Die Windows 10 IoT Editionen haben den gleichen Ansatz wie Windows 10 auf anderen Plattformen, daher ja auch Universal Platform, ist nur entsprechend angepasst bzw. geschrumpft. So ist beispielsweise auch das Management über Gruppenrichlinien möglich oder die Mobile Device Management Integration in Intune oder SCCM (über das OMA DM Protokoll) (MDM Support in Windows 10 basiert auf Open Mobile Alliance (OMA) Device Management (DM) Protokoll 1.2.1).

Über den gemeinsamen Device Management Stack können intelligente Windows 10-Geräte mit den gleichen Tools verwaltet werden, wie PCs, Smartphones und Tablets. Auch Tools wie Visual Studio funktionieren in allen Windows 10-Editionen.

Meist haben IoT-Devices kein eigenes Display, daher erfolgt die Konfiguration sowie die Installation über einen Windows PC über ein Tool namens Windows 10 IoT Core Dashboard (Download: https://developer.microsoft.com/en-us/windows/iot/Downloads)

Nach dem Download der Dashboard-Software muss das IoT-Device an den Windows 10 PC angeschlossen werden, z.B. über USB und danm darauf Windows 10 IoT Core installieren.

Windows 10 IoT Core selbst hat ein paar Systemanforderungen

  • Prozessor:
    400 MHz oder schneller
    (x86 benötigt PAE, NX und SSE2 Support)
  • Speicher:
    Headless: 256 MB RAM (128 MB frei für OS) / 2 GB Storage oder
    Headed: 512 MB RAM (256 MB frei für OS) / 2 GB Storage

Die Anwendungen sind Universal Windows Apps, dh. laufen über die gesamte Windows 10 Plattform hinweg. Dabei ist natürlich der vermutlich geringere Arbeitsspeicher zu beachten. Natürlich sind die Schnittstellen in Richtung Cloud wichtig, da auf den Devices die Daten (z.B. über Sensoren erfasste Werte) nicht gespeichert werden, sondern an einen zentralen Speicherort (z.B. Azure) gesendet werden. Dort können Daten dann (Big Data, Data Analytics, Machine Learning) ausgewertet werden.

Mit der Universal Windows App Windows loT Remote Client, die derzeit Windows Insidern der Windows 10 IoT Core Edition zur Verfügung steht, können Windows 10 Devices, wie also z.B. das Windows SmartPhone oder ein Surface Hub als externes Display verwendet werden und die Sensor- und Input-Daten erfasst werden.

Microsoft IoT Grove Kit

Ein Bastlerkit:

Azure IoT

Jetzt wirds spannend, denn jetzt reden wir über das Business, das man mit dem gesamten Thema bei Kunden adressieren kann. Die Zielgruppenansprache ist jedoch nicht mehr die IT-Abteilung, sondern sind definitiv jetzt die Fachabteilungen. ZUm einen die Abteilung, die Devices IoT-fähig machen will, also die Produktion und Entwicklung, zum anderen die Fachabteilung, die sich mit der Auswertung der erzeugten Daten befasst.

Hier kommen klassische Systemhäuser ins Spiel, die sich aber bereits mit dem „alten“ Thema Business Intelligence beschäftigt haben. Denn genau hier kann die eigenen Kompetenz um Big Data Analytics erweitert werden. Letztlich geht es ja auch hier „nur“ um das Auswerten von Daten und das Interpretieren derselben.

Microsoft stellt mit der Azure IoT Suite bereits viele Dienste und Funktionen bereit, die sich nutzen lassen:

 

  •  Stream Analytics
    Echtzeitverarbeitung von Datenströmen von Millionen von IoT-Geräten
  • Machine Learning
    Leistungsfähiges, cloudbasiertes Predictive Analytics-Tool für eine vorausschauende Wartung
  • Azure IoT Hub
    Verbinden, überwachen und kontrollieren Sie Milliarden von IoT-Geräten (s.u.)

Azure IoT Hub

Der IoT Hub fungiert als zentrale „Verteilerstation“, also als Control Center, um alle Devices, Cloud Dienste und Datenströme zu verbinden, zu kontrollieren und zu überwachen. Die Kommunikation kann bidirektional erfolgen, die Authentifizierung auf Gerätebasis.

Mit Geräteverwaltungsfunktionen in Azure IoT Hub können Administratoren IoT-Geräte remote über die Cloud verwalten, aktualisieren und warten. Hunderte von IoT-zertifizierten Geräten finden sich im Microsoft Gerätekatalog. Alle dort gelisteten Geräte sind plattformagnostisch und im Hinblick auf eine problemlose Verbindung mit Azure IoT Hub von Microsoft geprüft.

Preismodell Azure IoT Hub

Für die Bastler gibt es eine kostenlose Version:

Lösungsszenarien

Damit lassen sich die unterschiedlichsten Lösungsszenrien umsetzen:

  • Kassenterminals und Geldautomaten (ATMs)
  • Geräte zur Remoteüberwachung weltweit vernetzen
  • Prognosemodelle
  • Zugriff auf Produktions- und Lieferkettendaten
  • Vorhersagbarer Wartungsbedarf
  • Gerätebasierte Authentifizierung
  • Geräteverwaltungsfunktionen

Cross- und Upsell Potenzial

Bei IoT geht es nicht nur um die Devices, sondern um die Daten. Damit lassen sich weitere Umsatzpotenziale erzeugen (für Microsoft Reseller):

  • IoT Core Device managen mit SCCM
    Windows 10 IoT Core Devicesnutzen OMA DM MDM Server mit Zertifikatsbasierendem Enrollment wie SCCM oder Azure IoT Hub’s Device Management
  • Dynamics 365 for Field Service
    Der Außendienst kann mit Echtzeit- und Offlinedaten über native mobile Apps abeiten, um alle relevanten (Kunden-)Informationen parat zu haben.
  • Cortana Intelligence Suite / Cognitive Services
    Hier könnte z.B. die Schnittstelle für kamerabasierte Gesichtserkennung relevant sein.
  • Azure Machine Learning
    Hierüber können Bestandsdaten zu prediktiven Analysen genutzt werden.
  • Power BI
    Über ein schickes Dashboard lassen sich alle Telemetriedaten visualisieren.

Wenn wir in Richtung Managed Services denken, dann liegt auch hier Potenzial. So können bisherige Abrechnungsmodelle für bedarfsgesteuerte Reparaturen zu einem profitableren, ausfallsicheren Dienstmodell, in das kontinuierliche Datensammlung, laufende Analysen und Warnhinweise integriert sind, ausgeweitet werden.

Ein schönes Beispiel für eine Demo zum Thema Sensoren auswerten und über Azure Dienste bereitstellen, haben wir hier verlinkt: https://www.skilllocation.com/power-bi/

Spezielle Szenarien

Microsoft Connected Vehicle Platform

Microsoft Connected Vehicle Platform ist eine neue, von Microsoft bereitgestellte Basis, um Automobil-Herstellern, die Möglichkeit einzuräumen, Azure-Basierte „connected driving experiences“ aufzubauen und z.B. Dienste wie Virtuelle Assistenten, Business Applications, Office Dienste und Productivity Tools wie Cortana, Dynamics, Office 365, Power BI oder Skype for Business zu nutzen.

Die Plattform ist dabei kein fertiges Betriebssytem oder ein Produkt, sondern eine agile Basis für fünf Haupt-Szenarien:

  • Predictive Maintenance
  • Improved in-Car Productivity
  • Advanced Navigation
  • Customer Insights
  • Help Building Autonomous Driving Capabilities

Renault-Nissan war der erste Auto-Hersteller, der hier aufgesprungen ist. (Quelle, 5.2.17))

Geändert am: 25. Januar 2017 von Carola Pantenburg