Das Internet der Dinge (Internet of Things, IoT) bezieht sich auf die Vielzahl von Netzwerken, die aus physischen Geräten („Dingen“ wie Fahrzeugen, tragbaren elektronischen Geräten und Vorrichtungen, die mit Sensoren und Software ausgestattet sind) und den Technologieplattformen und Protokollen bestehen, die es diesen „Dingen“ ermöglichen, Daten zur Automatisierung von Aufgaben und Prozessen zu erheben, zu speichern und zu analysieren.
Ein IoT-System funktioniert durch Echtzeit-Datenerfassung und Kommunikation zwischen IoT-Gerät(en) oder Anwendung(en) mit der Cloud oder durch Wechselverkehr zwischen IoT-Geräten und Anwendungen selbst.
Im Kern besteht ein IoT-System aus drei Komponenten:
Kommerzielle und Open-Source-IoT-Plattformen bieten eine Reihe von Funktionen und Diensten für den Aufbau und die Verwaltung von IoT-Anwendungen, die es Unternehmen und Entwicklern erleichtern, ein IoT-System zu erstellen.
Diese Plattformen sind meist Cloud-basiert und bieten Tools und Dienste, die zumindest die Erstellung, Verwaltung, Speicherung und Analyse von IoT-Anwendungsdaten ermöglichen. Zu den Plattformoptionen für IoT-Systeme gehören Amazon Web Services (AWS), Microsoft Azure, Google Cloud und IBM Watson.
Die IoT-Kategorien basieren darauf, welche Geräte und Anwendungen in einer bestimmten Branche üblicherweise verwendet werden. Zu den gängigen IoT-Kategorien gehören:
Das IoT hat viele alltägliche Vorgänge vereinfacht, die früher relativ mühsam waren. Denken Sie daran, als Sie das letzte Mal ein Geburtstags-, Jubiläums- oder anderes Geschenk bestellt haben und nicht in der Lage waren, zu verfolgen, ob das Paket vor dem Ereignis ankommen würde. Die Bearbeitung dieser Bestellung, ihre Verfolgung und Lieferung werden jetzt mit verschiedenen IoT-Geräten und -Anwendungen orchestriert.
Viele weitere Beispiele sind in den oben genannten Kategorien aufgeführt – von medizinischen bis hin zu landwirtschaftlichen Anwendungsfällen – und jedes zeigt, wie sehr die moderne Welt sich auf IoT-Geräte stützt.
Durch ihre Echtzeitkommunikation können IoT-Systeme Verbesserungen bewirken:
IoT-Systeme können verschiedene Prozesse automatisieren und optimieren, wodurch der Bedarf an menschlichen Eingriffen sinkt und die Effizienz in Branchen wie der Fertigung, dem Transportwesen und der Landwirtschaft verbessert wird.
IoT-Systeme können zur Kostensenkung beitragen, indem sie die Energieeffizienz verbessern, Abfall reduzieren und den Ressourcenverbrauch optimieren.
IoT-Systeme können Geräte und Umgebungsfaktoren in Echtzeit überwachen, was eine rechtzeitige Reaktion auf Probleme ermöglicht und Ausfallzeiten verhindert.
IoT-Systeme können die Sicherheit verbessern, indem sie potenzielle Gefahren oder Sicherheitsbedrohungen in Echtzeit überwachen und erkennen.
IoT-Systeme können den Kunden ein personalisiertes und einwandfreies Erlebnis bieten, von intelligenten Haushaltsgeräten bis hin zu tragbaren Geräten.
IoT-Systeme generieren große Datenmengen, die erhoben, analysiert und für die Entscheidungsfindung, die Identifizierung von Trends und die Optimierung von Prozessen genutzt werden können.
Während IoT-Systeme zur Verbesserung vieler Branchen beitragen können, bringen sie auch eine Reihe von Herausforderungen und Risiken mit sich:
IoT-Systeme können in der Anschaffung kostspielig sein und nach ihrer Einführung zusätzliche Kosten verursachen. Für kleinere oder mittelgroße Unternehmen ist eine Investition in das IoT möglicherweise nicht kosteneffizient.
Empfehlung: Bewerten Sie vor der Investition sorgfältig die Kosten und Vorteile der IoT-Einführung, einschließlich der Kosten für die Entwicklung, Wartung und Sicherung von IoT-Geräten.
IoT-Systeme können anfällig für Sicherheitsverletzungen sein, die zum Diebstahl sensibler Daten oder zur Unterbrechung wichtiger Systeme führen können.
Empfehlung: Sichern Sie IoT-Geräte und -Anwendungen mit starken Verschlüsselungsprotokollen und Authentifizierungsmechanismen und überwachen Sie sie auf verdächtige Aktivitäten.
IoT-Geräte und -Anwendungen erheben riesige Datenmengen, die sensible Informationen über natürliche Personen und Organisationen enthalten können.
Empfehlung: Ermitteln Sie die Mindestmenge an Daten, die Sie für die Bereitstellung von IoT-Diensten erheben müssen. Seien Sie transparent in Bezug auf die Datenerfassungspraktiken und ergreifen Sie Maßnahmen zum Schutz der Privatsphäre von natürlichen Personen und Organisationen, deren Daten erhoben werden.
IoT-Geräte und -Anwendungen werden oft mithilfe unterschiedlicher Technologien und Protokollen entwickelt, was ihre Integration mit anderen Systemen und Geräten erschweren kann. IoT-Systeme sind Teil einer sich entwickelnden Branche, und ohne allgemein akzeptierte Standards und Protokolle können Geräte und Systeme schnell isoliert oder fragmentiert werden. Dies kann zu Kompatibilitätsproblemen und Schwierigkeiten bei der Verwaltung und Wartung von IoT-Systemen führen.
Empfehlung: Implementieren Sie Standardprotokolle und -Datenformate, wann immer dies möglich ist. Die Branche muss Standards festlegen, um die Interoperabilität zu verbessern.
IoT-Systeme enthalten viele Geräte und Datenquellen, was eine schnelle Skalierung erschweren könnte.
Empfehlung: Es ist wichtig, dass die für IoT-Systeme zuständigen Teams ein klares Verständnis der Architektur und Infrastruktur haben, die zur Unterstützung von IoT-Systemen erforderlich sind, sowie der Fähigkeiten und Ressourcen, die für deren Verwaltung und Wartung benötigt werden.
Die Konnektivität muss bei der Diskussion darüber, welches Protokoll oder welche Technologie für IoT-Geräte und Anwendungsfälle verwendet werden soll, eine zentrale Rolle spielen. IoT-Geräte verwenden in der Regel eine Cloud-basierte IoT-Plattform, die eine Reihe von Diensten, einschließlich Geräteverwaltung, Datenspeicherung und Analysen, bereitstellt.
Für die Kommunikation mit den Geräten verwendet die IoT-Plattform in der Regel APIs und Protokolle wie HTTP, Message Queuing Telemetry Transport (MQTT) und Constrained Application Protocol (CoAP) sowie einige andere Kommunikationsmethoden:
Die Entwicklung von IoT-Software kann eine Vielzahl von Aufgaben umfassen, z. B. die Entwicklung von Firmware und Treibern für IoT-Geräte, den Entwurf und die Implementierung von Kommunikationsprotokollen zwischen Geräten und Backend-Systemen, den Aufbau von Cloud-basierten Plattformen zur Verwaltung und Analyse von Daten aus IoT-Geräten und die Entwicklung von Mobil- oder Webanwendungen zur Interaktion mit IoT-Plattformen.
Entwickler, die mit der Entwicklung von IoT-Software oder -Geräten betraut sind, müssen Fragen der Sicherheit und des Datenschutzes berücksichtigen. IoT-Geräte sind häufig mit sensiblen Systemen und Netzwerken verbunden – und oft mehreren Authentifizierungsschichten, Zugriffsbeschränkungen und anderen strengen Sicherheitsmaßnahmen zum Schutz vor Cyberangriffen und Datenschutzverletzungen ausgeliefert.
Die von IoT-Entwicklern geforderten Fähigkeiten variieren je nach Branche und Unternehmen. Ein Entwickler für ein Unternehmen, das autonome Fahrzeuge herstellt, muss beispielsweise Erfahrung mit Cloud-Systemen haben, da er Informationen von Fahrzeugsensoren teilen muss.
Weitere gewünschte Fähigkeiten für IoT-Entwicklungsstellen sind:
Softwareentwickler, die an der Einführung des IoT interessiert sind, müssen zunächst einen Anwendungsfall festlegen. Fragen Sie sich: Wie kann die IoT-Technologie auf dieses spezifische Geschäftsproblem oder diese Geschäftsgelegenheit angewendet werden? Das kann alles sein, von der Optimierung bestehender externer Prozesse bis hin zur Rationalisierung interner Arbeitsabläufe. Wenn Sie einen Anwendungsfall identifiziert haben, können Sie damit beginnen, eine Strategie für die Implementierung der IoT-Technologie zur Lösung des Problems zu entwickeln.
Als Nächstes recherchieren Sie IoT-Plattformen. Behalten Sie Ihren identifizierten Anwendungsfall im Hinterkopf und bewerten Sie die Plattformoptionen auf der Grundlage der spezifischen Funktionen und Fähigkeiten, die Ihre Lösung benötigt. Testen Sie dann die Lösungen, die in der Endauswahl sind. Wie bei jedem Software-Entwicklungsprojekt ist es wichtig, Ihre IoT-Anwendungen zu testen und zu iterieren, um sicherzustellen, dass sie wie beabsichtigt funktionieren. Dies kann die Durchführung von Benutzertests, Lasttests auf IoT-Geräten und Netzwerken sowie die Überwachung der Leistung Ihrer Anwendungen in realen Umgebungen beinhalten.
Führen Sie abschließend eine Sicherheitsüberprüfung durch. IoT-Geräte und -Netzwerke können anfällig für Sicherheitsverletzungen sein, daher ist es wichtig, Maßnahmen zu ergreifen, um Ihre IoT-Anwendungen und -Daten zu schützen. Dies kann die Implementierung starker Verschlüsselungsprotokolle, die Verwendung sicherer Authentifizierungsmechanismen
NGINX kann verwendet werden, um den Datenverkehr zwischen IoT-Geräten und Cloud-basierten Systemen zu leiten, den Datenverkehr zu verwalten und sicherzustellen, dass die Daten effizient und sicher übertragen werden. NGINX lässt sich leicht mit anderen Tools und Protokollen integrieren und ist damit ein leistungsstarkes Tool für die sichere Verwaltung Ihres IoT-Datenverkehrs.
NGINX kann auf vielfältige Weise in Ihrer IoT-Bereitstellung verwendet werden. Nutzen Sie diese kostenlosen Ressourcen, um zu sehen, wie NGINX verwendet werden kann: