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Die Datenflut des Internets der Dinge kanalisieren – mit der richtigen Hardware

Thomas Fischer schreibt seit über 20 Jahren für unterschiedliche namhafte PC-Zeitschriften über IT-Themen sowie Business-Software, war beteiligt an der Entwicklung von Konzepten neuer IT-Magazine und arbeite mehrere Jahre in einem Verlag im Bereich Corporate Publishing. Sein Slogan ist: Technik einfach erklärt..
Daten sind das Lebenselixier des Internets der Dinge. Verschiedenen Sensoren liefern daher einen kontinuierlichen Datenstrom. Aber längst nicht alle Daten sind relevant. Um der Flut Herr zu werden und Bandbreiten im Netzwerk nicht über Gebühr mit unwichtigen Daten zu verstopfen, sind Techniken gefragt, die den Datenstrom schon an der Quelle bedarfsgerecht aufbereiten. So kommen nur die Daten beim Empfänger an, die auch wirklich benötigt werden.

Die Sensortechnik spielt beim Internet der Dinge eine große Rolle. Sensoren erfassen bestimmte Zustände oder Ereignisse ihrer Umgebung und wandeln sie in eine Sprache um, die spezielle Computerprogramme verstehen und verarbeiten. Die Technik der Sensoren ist heute bereits so weit, dass sich damit so gut wie alles - Gase, Temperatur, Feuchtigkeitsgehalt, Druck, Lärmpegel, Geschwindigkeit, Höhe, Position, Lage, Abstand, Helligkeit - erfassen oder messen lässt. In Verbindung mit moderner Hard- und Software lassen sich daraus unzählig viele Anwendungsmöglichkeiten für alle nur denkbaren industriellen Anwendungen, für die Gebäude-Automation oder für Bereiche der privaten Nutzung ableiten.

Die dabei anfallenden Datenmengen sind enorm. Immerhin liefern alle Sensoren kontinuierlich Daten, die in der Summe rapide anwachsen. Das Thema Big Data hat daher beim Internet der Dinge einen hohen Stellenwert. Folgende Fragen gilt es deshalb zu beantworten: Müssen alle erzeugten Daten gespeichert werden? Und wenn man noch einen Schritt zurückgeht: Werden denn überhaupt alle von den Sensoren produzierten Daten lückenlos benötigt? Und wenn das nicht der Fall ist: Wäre es nicht klug, gleich an der Quelle oder zumindest noch bevor die Daten ins Internet gelangen, nur die benötigten Daten herauszufischen? Das Datenaufkommen kann so spürbar reduziert werden.

Des Weiteren stellt sich die Frage, wie die Sensordaten überhaupt ins Internet gelangen. Denn das erfordert nicht nur passende, sondern auch umweltrobuste Schnittstellen, entweder per Kabel oder kabellos. Je nach Einsatzbedingungen sind darüber hinaus auch entsprechende Industrienormen der kompletten eingesetzten Technik zu erfüllen. Und letztendlich gilt es auch ein vernünftiges Kosten-Nutzen-Verhältnis zu erreichen.

Analysen und Prognosen

Um viele Sensoren ins Internet der Dinge zu integrieren, werden diese zentral zusammengeführt. Die zentrale Einheit regelt dann die weitere Verarbeitung der Daten. Zudem weiß sie, wohin die gewünschten Daten zu schicken sind.

Das Internet der Dinge wird das Datenaufkommen enorm erhöhen. Rechenzentren müssen sich rechtzeitig darauf einstellen.
Das Internet der Dinge wird das Datenaufkommen enorm erhöhen. Rechenzentren müssen sich rechtzeitig darauf einstellen.
Foto: Dell

Gilt es beispielsweise eine Bürogebäude-Automation zu realisieren, sind eine Menge Sensoren und natürlich auch Aktoren zu berücksichtigen. Denkbare Sensoren wären Temperaturfühler (innen, außen), Helligkeitssensoren, Sensoren, die die Luftqualität messen, und auch Rauchmelder. Aktoren können zum Beispiel Stellglieder sein, die über elektronische Schalter Befehle empfangen und ausführen. Sie können die Raumlüftung ein- oder ausschalten und Jalousien der Fenster absenken, um die Blendwirkung der Sonne am Arbeitsplatz zu verringern.

Ein Vorteil beim Internet der Dinge ist, aus der Analyse der Daten, Prognosen zu erstellen. Das System bekommt damit eine gewisse Intelligenz, ist also lernfähig. So lässt sich beispielweise mittels Sensorik feststellen, wie viele Personen sich in einem Raum befinden. Das Automationssystem weiß nach einer gewissen Lernphase, wann es etwa die Lüftung einschalten muss, damit die Raumluftqualität erst gar keine ungesunden Werte erreicht und wann die Heizung zu drosseln ist.

Optimiertes Datenaufkommen

Die zentrale Einheit einer industriellen oder einer Gebäude-Automation hat demnach eine große Bedeutung. Eine zuverlässige, technisch ausgereifte Lösung - speziell für das Internet der Dinge konzipiert - ist beispielsweise das Edge Gateway 5000 von Dell . Das Gerät misst rund 22 x 21 cm und hat eine Tiefe von 58 mm. Es eignet sich damit sehr gut zur Wandmontage. Hinzu kommt, dass das Gateway für extreme Umweltbedingungen vorbereitet ist und bei Bedarf dafür entsprechend ausgerüstet werden kann.

Das Dell Edge Gateway bildet die Schnittstelle zwischen Sensoren, Aktoren und dem Rechenzentrum des Internets der Dinge. Es ist für die Industrie und für die Gebäude-Automation konzipiert und für die Wand- sowie für die DIN-Trageschienen-Installation geeignet.
Das Dell Edge Gateway bildet die Schnittstelle zwischen Sensoren, Aktoren und dem Rechenzentrum des Internets der Dinge. Es ist für die Industrie und für die Gebäude-Automation konzipiert und für die Wand- sowie für die DIN-Trageschienen-Installation geeignet.
Foto: Dell

Das Gateway unterstützt viele Funktionen für Eingangs- und Ausgangssignale. Zudem werden alle gängigen Schnittstellen - drahtgebunden und kabellos - zur Verfügung gestellt. Dem zu erwartenden hohen Datenaufkommen wird eine Vor-Ort-Analyse entgegengesetzt. Herzstück dafür ist eine im Gateway installierte Middleware. Sie analysiert, welche Daten unmittelbare Reaktionen erfordern, bevor sie gefiltert, gespeichert und weitergeleitet werden. Zum Rechenzentrum werden dann nur noch relevante Daten übermittelt. In der Summe ergibt das eine spürbare Minimierung der Bandbreite. Im Zusammenspiel mit der Software-Plattform Dell Statistica ist es zudem möglich, Analysen direkt auf dem Gateway auszuführen. Dadurch lässt sich der Datentransfer zur und von der Cloud sogar noch weiter reduzieren.

Fazit

Das Internet der Dinge erfordert neue Lösungen, um das damit verbundene Datenaufkommen auf ein vernünftiges Maß zu reduzieren. Dell bietet den Unternehmen dafür alle notwendigen Komponenten - von der Beratung über Hard- und Software bis hin zum Service. Damit lassen sich flexible Umgebungen im Bereich des Internets der Dinge realisieren. Die verfügbaren Management-Lösungen von Dell sorgen zudem für eine Reduzierung der Komplexität und verbessern die Sicherheit. Der Dell ProSupport sowie die End-to-End-Unterstützung während des gesamten Produktlebenszyklus reduziert außerdem den Administrations- und Wartungsaufwand auf Kundenseite.

Foto: Dell

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