Im IoT-Markt gibt es heute viele Chancen, besonders weil sich die IoT-Technologie ständig weiterentwickelt und durch kleinere Sensoren, leistungsfähigere Batterien und neue Wege der Datenübertragung immer zugänglicher wird.
Die Entwicklung einer IoT-Anwendung ist allerdings nicht unbedingt eine einfache Sache, denn für eine erfolgreiche IoT-Lösung gibt es viel zu bedenken. Dazu gehört, einen profitablen Anwendungsfall zu finden, die richtigen Sensoren auszuwählen, den besten Weg zur Datenübertragung mit dem passenden Netzwerk und Protokoll zu wählen sowie Datenspeicherung und Datenverarbeitung zu organisieren. Aber keine Sorge: Wir sind heute hier, um Ihnen zu helfen, und teilen fünf Schritte, die Sie beim Aufbau Ihrer ersten IoT-Anwendung beachten sollten.
1. Ihren Anwendungsfall finden
Der erste Schritt für ein IoT-Projekt ist, Ihren Anwendungsfall zu finden und sich über den Nutzen im Klaren zu sein, den Sie aus dem Projekt ziehen wollen. Ein Anwendungsfall hilft dabei, die konkreten Bedürfnisse und Anforderungen einer Situation zu erkennen, und ermöglicht so passgenauere und wirksamere Lösungen. Im Gesundheitswesen könnte zum Beispiel ein Bedarf an besserer Kommunikation zwischen Ärztinnen und Ärzten und ihren Patienten bestehen. Definiert man den konkreten Anwendungsfall jedoch genauer, etwa die Verbesserung der Kommunikation während eines Krankenhausaufenthalts oder die Unterstützung von Nachsorgeterminen per Telefon oder online, ergeben sich unterschiedliche Ansätze, jeder mit eigenen Vorteilen und Herausforderungen.
Sobald Sie das Problem gefunden haben, mit dem sich Ihr Anwendungsfall befassen soll, ist es entscheidend zu klären, ob es bereits Lösungen auf dem Markt gibt. Falls nicht, fragen Sie sich: warum? Ihr Anwendungsfall muss nicht innovativ sein, aber er muss rentabel sein. Das heißt, er muss Umsatz erzeugen und einen konkreten Bedarf decken können, um ein erfolgreiches IoT-Produkt zu werden.
Einige Beispiele für Anwendungsfälle im IoT-Markt sind:
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Smart-Home-Anwendungen, mit denen Nutzer Geräte steuern, den Energieverbrauch überwachen und Sicherheitswarnungen erhalten können.
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Smart-City-Initiativen, die mit Sensoren Daten zu Verkehrsfluss, Lärmpegel und mehr erfassen.
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Industrielle IoT-Systeme, die Herstellern helfen, Produktionsprozesse zu optimieren und die Anlagennutzung zu verbessern.
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Einzelhandelslösungen, die das Kundenverhalten verfolgen und die Wirksamkeit von Marketingkampagnen messen.
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Verbesserung des Lieferketten-Managements durch die Verfolgung von Sendungen, Lagerbeständen und Temperatur in Echtzeit.
Wie Sie sich vorstellen können, sind die Möglichkeiten für Anwendungen zahlreich. Am Ende geht es darum, eine Chance zu erkennen und einen Weg zu finden, sie umzusetzen.
2. Ihre IoT-Geräte auswählen
Sobald Sie Ihren Anwendungsfall ermittelt haben, besteht der nächste Schritt darin, die richtigen IoT-Geräte für Ihre Anwendung zu wählen. Einige wichtige Faktoren bei der Geräteauswahl sind:
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Wie häufig Ihr IoT-System Daten erfassen muss, zum Beispiel in Echtzeit oder im Batch.
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Ob Datenspeicherung und Datenverarbeitung auf dem Gerät oder in der Cloud benötigt werden.
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Welche Konnektivitätsnetzwerke verfügbar sind und ob sie Ihren Anforderungen entsprechen.
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Batterielaufzeit und weitere Anforderungen wie Größe, Gewicht oder Robustheit.
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Welche Art von Daten erfasst werden muss, etwa Temperatur, Standort oder Vibration.
Arten von IoT-Sensoren
Auf dem Markt gibt es heute viele verschiedene Arten von Sensoren, jede mit eigenem Schwerpunkt. Zu den beliebten Optionen gehören:
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Temperatur-, Feuchtigkeits- und Drucksensoren zur Überwachung von Wetterbedingungen in Smart Cities oder industriellen Anwendungen.
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Wegsensoren zur Verfolgung der Position und Bewegung von Maschinen, Fahrzeugen oder anderen Objekten.
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Gassensoren zur Erkennung der Luftqualität und von Umweltgefahren in Industrieanlagen.
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Beschleunigungssensoren, Gyroskope und Magnetometer zur Messung von Bewegung, Ausrichtung und Richtung in mobilen Geräten oder IoT-Anwendungen.
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GPS und andere Standortsensoren zur Verfolgung der genauen Position von Anlagen oder Personen.
Bevor Sie sich auf ein bestimmtes IoT-Gerät festlegen, ist es wichtig, gründlich zu recherchieren und es nach Möglichkeit in einer realen Umgebung zu testen. Neben der Wahl eines vorhandenen Sensors ist eine weitere Möglichkeit, eigene Hardware zu entwickeln.
Anbieter von IoT-Geräten
Ihre IoT-Sensoren werden Sie höchstwahrscheinlich bei einem zuverlässigen Anbieter kaufen müssen. Recherchieren Sie deshalb sorgfältig und finden Sie einen Anbieter, der zu den Anforderungen Ihrer Anwendung passt. Zu den bekannten Anbietern von IoT-Geräten gehören Tektelic, Khomp, RAKwireless, Dragino, TE Connectivity und Milesight.
Eine sinnvolle Option bei der Suche nach IoT-Geräten ist, nach Development-Kits zu schauen. Diese enthalten meist eine Reihe vorkonfigurierter Sensoren und erleichtern es, Ihre IoT-Lösung schnell in Betrieb zu nehmen. Da Development-Kits in der Regel leicht erweiterbar und einfach zu bedienen sind, eignen sie sich außerdem gut zum Skalieren.
Weitere Hardwarekomponenten, die Ihre IoT-Lösung benötigen könnte, sind unter anderem Funkmodems, Mikrocontroller, Batterien und Schnittstellenkabel. Sie müssen außerdem die Kompatibilität mit anderen Geräten und Systemen sowie künftige Upgrades und Erweiterungen berücksichtigen.
3. Netzwerk und Protokoll für die Datenübertragung auswählen
Neben den IoT-Geräten ist es wichtig, das Netzwerk und die Kommunikationsprotokolle sorgfältig zu bedenken, die zum Einsatz kommen. Je nach den konkreten Anforderungen Ihres IoT-Systems kommen drahtlose lokale Netzwerke wie Wi-Fi, Bluetooth, LoRa, LoRaWAN, Zigbee, Mobilfunk, Satellit oder Sigfox infrage.
Bei der Auswahl von Netzwerk und Protokoll für Ihre IoT-Anwendung sollten Sie unter anderem Folgendes bedenken:
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Bandbreite: Kann das Netzwerk das von Ihren Geräten erzeugte Datenvolumen bewältigen?
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Latenz und Zuverlässigkeit: Wie schnell müssen die Daten Ihrer Geräte die Cloud erreichen, und wie zuverlässig muss diese Übertragung sein?
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Sicherheit: Sie müssen außerdem sicherstellen, dass das Netzwerk sicher ist und keine Risiken für Datenschutz oder Datenintegrität birgt.
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Verfügbarkeit: Gibt es dort, wo Ihre Geräte eingesetzt werden, eine ausreichende Abdeckung? Ein Netzwerk für eine Krankenhausanwendung steht für Tracking oder Smart Farms möglicherweise nicht zur Verfügung.
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Energieverbrauch: Wird dieses Gerät batteriebetrieben sein? Falls ja, wie oft muss die Batterie gewechselt werden?
Je nachdem, welche IoT-Hardware Sie für Ihre Anwendung wählen, kommunizieren Ihre Sensoren mit einem Gateway, das wiederum mit der Cloud kommuniziert. Gibt es ein Gateway, können Netzwerk und Protokoll unterschiedlich sein. Ein Sensor könnte zum Beispiel Daten über LoRaWAN an das Gateway senden, und das Gateway könnte dann per HTTPS mit dem System kommunizieren.
4. Daten speichern und verarbeiten
Die Cloud und der Edge sind die beiden häufigsten Optionen, um Daten für IoT-Anwendungen zu speichern und zu verarbeiten.
Die Cloud: Eine cloudbasierte IoT-Plattform zum Speichern und Verarbeiten der Daten Ihrer Sensoren, Geräte und Systeme kann die Integration mit anderen Systemen oder Anwendungen erleichtern und mit Ihren Anforderungen mitwachsen. Cloud-Technologie ist allerdings oft mit Kosten verbunden, sowohl für die Bandbreitennutzung als auch für die Plattform selbst.
Der Edge: Manche IoT-Anwendungen profitieren davon, Daten auf dem Gerät zu speichern und bestimmte Aufgaben wie Filterung oder Anomalieerkennung lokal auszuführen. Edge Computing bringt Vorteile bei Latenz und Sicherheit, kann aber im großen Maßstab schwieriger umzusetzen und zu warten sein.
5. Die IoT-Plattform
In der Regel landen IoT-Anwendungen auf einer Plattform, die alle oben genannten Schritte zusammenführt. Eine IoT-Plattform ermöglicht es Ihren Nutzern, mit den Daten zu interagieren und zu handeln. Der Einsatz einer bestehenden Plattform kann den Prozess beschleunigen, da Dinge wie Verbindung, Speicherung, Integrationen und vieles von dem, was wir besprochen haben, bereits einsatzbereit sind.
Wie zu erwarten, gibt es keine einzelne IoT-Plattform, die den Anforderungen jeder IoT-Anwendung gerecht wird. Vielmehr müssen Sie die verschiedenen Faktoren sorgfältig abwägen und unter den IoT-Plattformen diejenige wählen, die am besten zu Ihren Anforderungen passt. Sie können sogar in Erwägung ziehen, eine eigene zu entwickeln.
Auf folgende Dinge sollten Sie bei einer IoT-Plattform achten:
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Kosten: Was kostet die Nutzung der Plattform, und wie ist das im Vergleich zu anderen Optionen?
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Unterstützte Geräte und Netzwerke: Können Sie die Plattform problemlos mit Ihren eigenen Geräten oder denen von Drittanbietern integrieren?
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Skalierbarkeit: Kann die Plattform mit Ihren Anforderungen mitwachsen?
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Dashboard-Anpassung: Bietet die Plattform anpassbare Dashboards und Berichte, die Ihren Anforderungen entsprechen?
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Integrationen: Wie einfach lässt sich die Plattform mit anderen Systemen integrieren, etwa Datenbanken, CRM-Tools, Wetter-APIs, Tracking-APIs oder beliebigen externen Webdiensten?
Manche Plattformen bieten einsatzbereite Anwendungen, die den Aufbau einer IoT-Anwendung erleichtern. Diese Plattformen verfügen außerdem über umfangreiche Tools und Ressourcen wie IoT-Dashboard-Vorlagen und Tutorials, mit denen Sie schnell loslegen können.
Ein hervorragendes Beispiel für eine Plattform zur Verwaltung von IoT-Anwendungen ist TagoIO. TagoIO bietet einsatzbereite Anwendungen und eine Reihe von Tools, mit denen Sie Ihre Anwendung reibungslos entwickeln können. Sie können auch problemlos Geräte anbinden, etwa Sensoren, Aktoren oder sogar andere APIs. Dazu kommen umfangreiche Dokumentation und Support-Optionen, falls Sie auf Probleme stoßen.
Fazit
Der Aufbau einer erfolgreichen IoT-Anwendung kann eine lebensverändernde Erfahrung sein, aber seien Sie sich bewusst, dass viel Arbeit damit verbunden ist. Sie müssen Faktoren wie Anwendungsfall und Anforderungen der Anwendung, Ihren Bedarf an Datenverarbeitung, die IoT-Plattform, auf der Sie aufbauen, die Geräte, mit denen Sie arbeiten, und die verfügbaren Konnektivitätsoptionen berücksichtigen.
Wenn Sie planen, ein IoT-Projekt von Grund auf neu aufzubauen, kann es sinnvoll sein, zunächst zu recherchieren und mit vorhandenen Plattformen und Tools zu experimentieren. So können Sie besser entscheiden, welche Art von Anwendung Sie erstellen möchten, welche Technologien sich am besten für Ihre Anforderungen eignen und wie aufwendig der Umsetzungsprozess wahrscheinlich sein wird.
