Alexander W. Jonke

Das IoT wird erwachsen:
Die Vision von Standards, Interoperabilität und Konvergenz

Haben Sie sich schon mal gefragt: Was ist eigentlich Internet-of-Things (IoT)? Und: wann ist IoT erfolgreich?

Für uns bezeichnet IoT ein Kontinuum, durch den potenziell jeder Gegenstand, jeder Raum, jede Sache mithilfe des Webs potenziell eine eigene Identität in der digitalen Welt erhalten kann. Im IoT sind smarte Objekte miteinander verbunden, mit dem Ziel und Zweck, gespeicherte, gesammelte und/oder verarbeitete Informationen auszutauschen.
 
Einige Schlagworte, die daran anschließen und für uns die Essenz von IoT ausmachen, sind: Vernetzung. Kollaboration. Interdisziplinarität.

So weit, so gut – so komplex. 

Mit und für unsere(n) Kunden entwickeln wir smarte vernetzte Geräte. In einigen unserer Projekte geht es darum, die Entwicklung eines neuen Gerätes von der Beratung und Strategiefindung bis hin zur Serienfertigung zu begleiten, in anderen ist das Ziel, bestehende Produkte digital anzureichern und vernetzbar zu machen.
 
Und wie definieren wir ein erfolgreiches, gelungenes Produkt? Auch darüber, ob die Strukturen der verschiedenen IoT-Geräte und Services innerhalb eines IoT-Ökosystems miteinander kompatibel sind, sodass Inhalte verlustfrei ausgetauscht werden können. Das ist das Idealbild: in einem IoT-Ökosystem sollen Informationen schnell, einfach und transparent fließen. Nur so können IoT-Projekte ihren Zweck erfüllen und ihr volles Potenzial entfalten: nämlich das einer IoT Experience, die bestimmte Vorgänge effizienter und nutzenorientierter macht.

Die Realität sieht oft etwas anders aus.

In den allermeisten unserer Projekte begegnet uns an irgendeinem Punkt ziemlich sicher diese eine zentrale Herausforderung: fehlende Standards wie herstellerübergreifend identische Protokolle haben eine mangelhafte Interoperabilität zur Folge. Die Nachteile sind einschneidend: hohe Effizienzverluste, Fehlplanung und Risiken wie Verluste durch die Abhängigkeit von externen Datenformaten, fehlender Business-Mehrwert, eingeschränkte Use Cases.
 
Fehlende Standards sind ein Grund dafür, dass das Wachstum von IoT – zumindest hierzulande – seinen Prognosen noch hinterherhinkt. Davon sind wir überzeugt.
 
Die IoT-Zukunft baut auf Plattformen auf, die innerhalb des Softwarekontinuums Plug-and-Play-fähig sind. Aber der Prozess dorthin ist langsam und komplex, nicht zuletzt aufgrund der der extremen Vielfalt der Geräte. Was das genau bedeutet, zeichnet dieser sehr empfehlenswerte Artikel in der Forbes „2022 IoT Technology Trends The Era Of IoT Plug-And-Play Begins“. (ext. Link)

Warum tun wir uns schwer, einheitliche Plattformen zu finden und auf standardisierte Lösungen zu setzen? Worauf warten wir noch, diese Entwicklung voranzutreiben?

Versuche, standardisierte digitale Modelle nachhaltig im Geschäftsumfeld zu implementieren, sind hierzulande oft zäh. In anderen Ländern und ausgewählten Branchen sieht das jedoch anders aus: beispielsweise ist die Baubranche eine von vielen Anwendungsbereichen des IoT und hat ebenso großes Potenzial für dessen vielfältigen Einsatz (man denke nur an Smart-Home-Verwaltung, Building Automation, Smart City, Infrastruktur usw.)

Immer wieder und schon seit vielen Jahren ein viel diskutiertes Thema in der Branche ist das Business Information Modeling (BIM): Ein Planungs- und Steuerungskonzept, durch das der gesamte Lebenszyklus des Gebäudes mit virtuellen, digitalen Gebäudeinformationen abgewickelt wird. BIM ist keine Software, sondern beschreibt eine Arbeitsmethode der vernetzten Planung, Ausführung und Bewirtschaftung von Gebäuden mit Hilfe von Software.
 
BIM hat zum Ziel, in Bauprojekten eine koordinierte Kommunikation ohne Informationsverluste zu gewährleisten. Alle Stakeholder greifen auf einen Digitalen Zwilling und den gleichen Informationsstand zu. Warum hat sich BIM hierzulande also noch nicht durchgesetzt, außer in Pflichten wie zum Beispiel bei der Vergabe öffentlicher Aufträge? Ein Schelm, wer Böses dabei denkt.
 
Es gibt für die erfolgreiche Implementierung von BIM bisher keine ausreichend geeigneten Standards – weder national noch international -, die aus meiner Sicht jedoch die Grundlage für das effiziente Arbeiten in der digitalen Welt sind. Im konkreten Fall geht es uns nicht nur um einheitliche Dateiformate bzw. offene Austauschformate mit niedrigen Verlustraten, gewerkübergreifend identische Protokolle, die Zertifizierung BIM-fähiger Software – sondern auch um die adäquate Wissensvermittlung rund um BIM und seine Nutzung. Andernfalls verfehlt BIM sein selbst ernanntes Ziel, dass alle Stakeholder des Projektes wirklich und tatsächlich an den digitalen Planungs- und Kommunikationsprozessen teilhaben können.

Erfolgreiches Arbeiten nach standardisiertem BIM – in Schweden

Haben Sie schon mal vom Nya Karolinska Solna in Stockholm gehört? Das Universitätskrankenhaus wurde 2017 eröffnet und gilt als eine der fortschrittlichsten Gesundheitseinrichtungen, die je konzipiert wurde. Es wurde nach BIM geplant und erbaut. (Link zu Youtube)

Alle Beteiligten, von den Architekten und Bauunternehmern bis hin zu den Maschinenbau- und Elektroingenieuren, haben ihre grafischen und nicht-grafischen Daten in einem gemeinsamen Online-Bereich, in einer gemeinsamen Datenumgebung ausgetauscht, die auf einem zentralen Server gehostet wird. Verschiedene Komponentendateien wurden regelmäßig zu einem Digital Twin zusammengefügt, das dann in 14-tägigen Planungskoordinierungssitzungen unter dem Vorsitz des Hauptauftragnehmers überprüft werden konnte. In diesen Sitzungen konnte der Entwurf des Krankenhauses virtuell getestet werden, bevor er auf der Baustelle in die Praxis umgesetzt wurde.
 
So konnten Widersprüche und Auffälligkeiten gelöst werden, und viele Stunden potenzieller Nacharbeit eingespart werden. Der zweiwöchentliche Prozess wurde so lange wiederholt, bis die Vorschläge für das Gebäude ausgefeilt waren. Die Entwurfsiterationen wurden beschleunigt, Risiken wurden identifiziert und reduziert, und das breitere Projektteam konnte anhand der generierten Daten Kosten- und Programmanalysen durchführen.
 
Dieser Ansatz bedeutete, dass fast jeder Aspekt des Projekts bereits vor dem Bau berücksichtigt wurde und dass das Team bestens informiert war, bevor überhaupt der erste Spatenstich gesetzt wurde. Neben der Arbeit des Hauptentwurfsteams wurde das grafische Informationsmodell des Projekts mit fast einer Million Objekten von etwa 400 Beteiligten aus der gesamten Lieferkette gefüllt. Ein einheitlicher Datenstandard, der im BIM-Ausführungsplan des Projekts klar festgelegt war, hat dazu beigetragen, dass die Informationen gut strukturiert waren und ein reibungsloser Übergang von der Bau- zur Betriebsphase möglich war.

Eine Erfolgsgeschichte als Fürsprache für regulatorische Standards

Fassen wir die zentralen Vorteile des Einsatzes von Standardisierungen noch mal zusammen:

  • Frühzeitiges Erkennen von Fehlplanungen und Risiken sowie die Möglichkeit, entgegenzusteuern
  • Effizienz (im Projektmanagement) und Prozessoptimierung, in der Folge kürzere Umsetzungszeit
  • Gewerkübergreifende Transparenz
  • Präzise Steuerung auch in großen Umgebungen mit einer Vielzahl von Geräten
  • Bessere Bewertungsgrundlage für den ROI ausgewählter Use Cases
  • Einer der essenziellsten Vorteile: Schont Ressourcen und Umwelt

It’s a wrap 🌯

Für uns steht fest: Die Vision von standardisierten, konvergenten Geräteplattformen, offenen, d. h. interoperablen Netzwerken und regulatorischen Standards sollte nicht mehr nur Vision bleiben, sondern sollte für Unternehmen, die den IoT-Markt vorantreiben möchten, ein klares Zielbild sein. Nur so können Wachstumsbarrieren im eigenen IoT-Portfolio beseitigt und IoT in allen Marktsegmenten investitionsfähiger gemacht werden.

  1. Erstellen Sie plattformunabhängige Datenformate für Ihr IoT-Produktportfolio.
  2. Investieren Sie in die Resilienz Ihrer Organisation, um für zukünftige Plattform- und Datenanforderungen bereit zu sein.
  3. Denken Sie im Ökosystem! Oft sind schon so viele Lösungen mehr vorhanden als wir denken – Stichwort: build on what’s there –, doch herausfinden werden wir das nur durch Kollaboration und Austausch mit den richtigen Partnern.
Alexander W. Jonke Geschäftsführer Ultratronik

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