Was ist das industrielle Internet der Dinge (IIoT)?

Das industrielle IoT oder das industrielle Internet der Dinge (IIoT) ist ein wesentliches Element von Industrie 4.0. IIoT nutzt die Leistungsfähigkeit intelligenter Maschinen und Echtzeitanalysen, um die Daten, die Industriemaschinen seit Jahren produzieren, besser zu nutzen. Der Haupttreiber von IIoT sind intelligente Maschinen, und zwar aus zwei Gründen: Erstens erfassen und analysieren intelligente Maschinen Daten in Echtzeit, was Menschen nicht können. Zweitens kommunizieren intelligente Maschinen ihre Ergebnisse einfach und schnell, was schnellere und genauere Geschäftsentscheidungen ermöglicht.

Diagramm zum Industriellen IoT in Industrie 4.0

IIoT wird in einer Reihe von Branchen eingesetzt, von Fertigung, Logistik, Öl und Gas, Transport, Bergbau, Luftfahrt, Energie und mehr. Sein Schwerpunkt liegt auf der Optimierung des Betriebs – insbesondere der Automatisierung von Prozessen und Wartung. IIoT-Funktionen verbessern die Anlagenleistung und das Wartungsmanagement. Langfristig verschiebt es die Branche in Richtung eines Demand-Service-Modells, erhöht die Kundennähe und schafft neue Einnahmequellen – die alle zur digitalen Transformation der Branchen beitragen.

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Anwendungen von IIoT

Das IIoT ist ein bahnbrechender Faktor für jede Branche in der Fertigung, die physische Produkte herstellt oder den Produkttransport verwaltet. IIoT kann die betriebliche Effizienz steigern, was wiederum den Weg für völlig neue Geschäftsmodelle ebnet. Es ermöglicht eine Reihe von Anwendungen in einem Querschnitt von Industriezweigen.

Produktions-

Derzeit nutzen Produktionssektoren die IIoT-Technologie am häufigsten. intelligente Maschinen, die mit IIoT unterstützt werden, können mögliche Produktionshürden selbst überwachen und antizipieren. Dies führt zu geringeren Ausfallzeiten und einer besseren Effizienz.

Lieferkette

Es ist zwar wichtig, Produktionszahlen aufrechtzuerhalten, aber die reibungslose Lieferung in der gesamten Lieferkette ist ebenfalls von entscheidender Bedeutung. Mit IIoT können Bestellungen bei Bedarf automatisch Bestände auffüllen. Dies reduziert den Abfall, hält die Lagerbestände aufrecht und stellt sicher, dass immer die richtige Menge an Rohstoffen verfügbar ist. Mit der Automatisierung von Lieferketten und Bestellungen können sich die Mitarbeiter auf komplexere Funktionsbereiche konzentrieren.

Gebäudemanagement

Die meisten Probleme des Gebäudemanagements können mit IIoT-Technologie gelöst werden. Die sensorgesteuerte Klimatisierung beseitigt alle Unsicherheiten im Zusammenhang mit dem Management des Innenklimas eines Gebäudes und berücksichtigt alle erforderlichen Faktoren wie die Anzahl der Personen, Lüftungsstellen, Maschinen und mehr. IIoT verbessert die Gebäudesicherheit mit intelligenten Geräten, die mögliche Bedrohungen von allen Eintrittspunkten eines Gebäudes aus bewerten.

Gesundheitswesen

Das Gesundheitswesen setzt seit langem auf intelligente Geräte. Angehörige der Gesundheitsberufe können Patienten aus der Ferne überwachen und werden über jede Statusänderung informiert. Dadurch wird die Gesundheitsversorgung präziser und persönlicher. In Zukunft kann künstliche Intelligenz möglicherweise bei Diagnosen helfen, sodass Ärzte Patienten genauer und effektiver behandeln können.

Einzelhandel

Die IIoT-Technologie im Einzelhandel ermöglicht schnelle Marketingentscheidungen für jedes Geschäft. Unternehmen können Ladenfronten auf der Grundlage regionsspezifischer Verbraucherinteressen aktualisieren und Zielgruppen mit intelligenteren Werbeaktionen ansprechen. Diese datenbasierten Erkenntnisse heben ein Geschäft von seiner Konkurrenz ab.

Sensoren sind keine neue Technologie, da Unternehmen sie seit Jahren zur Verfolgung von Waren oder zur Überwachung von Maschinen einsetzen. Der Unterschied beim IIoT besteht in der Fähigkeit, diese Änderungen aufgrund der geringeren Kosten für Sensoren, umfassende Verkabelungsnetze und Big-Data-Analytik in größerem Umfang zu übernehmen.

Laut dem Technologieanalysten IDC geben Hersteller weltweit 197 Milliarden US-Dollar pro Jahr für IIoT aus. Allein Transportunternehmen haben rund 71 Milliarden Dollar in sie investiert. Unternehmen stellen Budgets für IIoT bereit, aber wie sie diese Budgets ausgeben, ist entsprechend den Prioritäten der einzelnen Unternehmen unterschiedlich.

Wie funktioniert IIoT und was sind die Vorteile?

IoT ist ein Netzwerk aus intelligenten Geräten, die über Netzwerke mit Datenbanken verknüpft sind. Diese Geräte überwachen, sammeln, tauschen und analysieren Daten. Ein typisches IIoT-System umfasst:

  • Intelligente Geräte, die Informationen messen, speichern und kommunizieren
  • Öffentliche oder private Internet-Netzwerke, die als Datenkommunikationsstruktur dienen
  • Analytische Anwendungen, die Rohdaten zu Datenergebnissen für optimierte Prozesse verarbeiten
  • Tools, die Entscheidungsträgern und Mitarbeitern dabei helfen, Daten für bessere Geschäftsergebnisse zu nutzen

Der Datenfluss ist entscheidend, um sicherzustellen, dass IIoT-Anwendungen optimal funktionieren. Um den Datenfluss zu unterstützen, verwenden Unternehmen einen Datenbus, mit dem sie Echtzeitdaten verteilen und verwalten. Diese Technologie ebnet den Weg für die Zusammenarbeit von Anwendungen und Geräten als zusammenhängende Einheit. Während eine Datenbank historische Daten im Ruhenden Zustand verwaltet, verwaltet ein Datenbus Daten, die übertragen werden.

IIoT optimiert und automatisiert Prozesse, wodurch die Produktivität des Unternehmens erhöht wird. Es verbessert die betriebliche Effizienz, senkt die Betriebskosten und generiert höhere Erträge. Höhere Automatisierungsgrade verbessern die Produktqualität, was zusammen mit einem effizienten Betrieb die prädiktive Wartung unterstützt.

Mit IIoT sind die Chancen, neue Einnahmequellen zu schaffen, viel höher. Datenerkenntnisse können Aufschluss darüber geben, wie ein effizient ausgeführter Betrieb wenig bekannte Ineffizienzen beheben kann, um die Produktivität zu steigern. Leistungs- oder Nutzungsdaten führen zu neueren Produkten oder Dienstleistungen. Hersteller können beispielsweise Asset-Sharing-Modelle mit anderen Herstellern erarbeiten. Diese gemeinsame Nutzung von Ressourcen optimiert den Platz und die Produktionsmöglichkeiten und spart gleichzeitig Kosten. In ähnlicher Weise können IIoT-Geräte ein HLK-System überwachen und besser verwalten.

IIoT arbeitet an der Verbesserung von Produktivität und Qualität, ohne Ressourcen zu belasten. Dies hilft immens bei der Geschäftsausweitung.

Sicherheitsüberlegungen und Herausforderungen bei der Einführung von IIoT

Die Einführung von IIoT kann die Industrie revolutionieren, aber diese erhöhte Konnektivität kann zu zusätzlichen Sicherheitsproblemen führen. Unternehmen, die mit Betriebstechnologien arbeiten, wissen um die Bedeutung der Arbeitssicherheit und Produktqualität. Mit der Integration von Betrieb, Internet, Automatisierung und intelligenten Maschinen ergeben sich jedoch mehrere Herausforderungen in Bezug auf Verfügbarkeit, Skalierbarkeit und Sicherheit.

Die meisten Branchen sind mit der Verwaltung von Verfügbarkeit und Skalierbarkeit bestens vertraut, da sie für die Funktionsweise von entscheidender Bedeutung sind und sich problemlos in ein IIoT-System integrieren lassen. Sicherheit ist der Punkt, an dem die meisten Unternehmen ins Stocken geraten. Viele Unternehmen verwenden immer noch Altsysteme und -prozesse, und neue Technologien können die Integration und die durchgängige Sicherheit erschweren.

Die Zunahme intelligenter Geräte, insbesondere Mitarbeitergeräte, führt zu einer Vielzahl von Sicherheitslücken. Organisationen sind für die sichere Implementierung und Einrichtung aller angeschlossenen Geräte verantwortlich. Gerätehersteller müssen aber auch nachweisen, dass sie Geräte schützen können, was nicht oft der Fall ist.

Die Probleme mit der Cybersicherheit nehmen zu. Erfolgreiche Hacker können verbundene Systeme knacken und möglicherweise Vorgänge beenden. Um diese Sicherheitsprobleme zu bewältigen, müssen Fertigungsunternehmen das IIoT wie jedes IT-Unternehmen angehen – mit einem Fokus auf die Sicherheit physischer und digitaler Komponenten.

Eine weitere Herausforderung bei der Einführung des IIoT ist die sichere Integration des industriellen Betriebs in die IT. Benutzerdaten müssen mit den globalen Datenschutzbestimmungen übereinstimmen. Das Sammeln von Daten ist wichtig, um wichtige Erkenntnisse für ein Unternehmen zu gewinnen, aber personenbezogene Daten müssen getrennt und in verschlüsselten Datenbanken gespeichert werden. Das gemeinsame Speichern von personenbezogenen und Geschäftsdaten kann zu ernsthaften Expositionsrisiken führen.

Mit dem IIoT sind zudem verschiedene weitere Sicherheitsprobleme verbunden. Dies können offengelegte Ports, mangelnde ausreichender Authentifizierungspraktiken oder sogar die Verwendung veralteter Anwendungen sein. Alle diese kleinen Probleme sind nicht nur mit einem Internet-Netzwerk verbunden, sondern auch für Unternehmen gefährlich. Ungesicherte IIoT-Systeme können zu Betriebsstörungen und finanziellen Verlusten führen.

Je vernetzter eine Umgebung ist, desto höher sind die Sicherheitsrisiken:

  • Softwareschwachstellen sind für Hacker eine leichte Beute.
  • Geräte und Systeme, die mit dem Internet verbunden sind, können öffentlich durchsucht werden.
  • Hacking-Versuche nehmen zu, was zu gezielten Angriffen und Datenverlust führt.
  • Der Betrieb wird durch Systemmanipulationen oder Sabotageversuche unterbrochen.
  • Eine Fehlfunktion des Systems führt zu Geräteschäden oder schlimmer noch zu Personenschäden.
  • Erpressungsversuche aufgrund beeinträchtigter Betriebstechnologien.
  • Erhöhte Geldstrafen, wenn personenbezogene Daten entgegen den Vorschriften veröffentlicht werden.

Die letzte Sorge ist, dass IoT und IIoT unter einer Fragmentierung der Technologie leiden, die zu funktionsunfähigen Systemen führen kann, wenn Prozesse nicht korrekt oder effizient gehandhabt werden.

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Wie können Unternehmen IIoT intelligent umsetzen?

Trotz all dieser Bedenken ist IIoT immer noch der richtige Weg für Unternehmen, um relevant und wettbewerbsfähig zu bleiben. Unternehmen können ihre Vorteile mit methodischer Forschung, Implementierung und Wartung voll nutzen.

Ohne Zweifel ist die Cybersicherheit ein wichtiger Schwerpunkt. Durch die Verbindung der Betriebstechnologie mit dem Internet wird jedes Unternehmen anfällig. Mangelnde Sicherheit kann das gesamte Potenzial des IIoT untergraben und ein Unternehmen enormen Risiken aussetzen. Sicherheitsdesign ist in Schlüsselbereichen erforderlich:

Ein zentrales Security Operations Center

Ein Unternehmen, das IIoT implementieren möchte, muss über ein Security Operations Center (SOC) verfügen, das ein breites Spektrum von Bedrohungen proaktiv überwacht und abwehrt. Eine zentrale Einrichtung ermöglicht Unternehmen, zahlreiche Warnzeichen zu bekämpfen und sorgt für schnelle Reaktionen. Diese Zentren eignen sich am besten für Unternehmen, die eine bessere Sichtbarkeit und eine ununterbrochene Analyse ihrer Sicherheitspositionen benötigen. Die Vermeidung von Sicherheitsvorfällen ist der Schlüssel zur Vermeidung von Kompromissen. Mit diesem Ansatz können Unternehmen Altsysteme verbessern und aktualisieren.

Ein SOC kann auch geringe Systemsichtbarkeit und langsame Reaktionszeiten bewältigen. Mit einem Security Operations Center werden Warnungen priorisiert und behandelt, wodurch die IT- und Betriebstechnologien optimiert werden.

Rekrutierung von Sicherheitsexperten zur Abwehr von Bedrohungen

Wie in jedem technologiebasierten Bereich entwickelt sich die IT-Bedrohungslandschaft ständig weiter und Unternehmen müssen sich an neue Bedrohungen anpassen. Zur Vorbereitung müssen Unternehmen, die IIoT einführen, ein dediziertes Sicherheitsteam einrichten, das ständig am Schutz der betrieblichen Technologieumgebungen arbeitet. Dies ist ein Spezialgebiet, für das Experten erforderlich sind. Diese IT-Sicherheitsexperten können gemeinsam daran arbeiten, den nächsten möglichen Angriff vorherzusagen und Maßnahmen ergreifen, um sicherzustellen, dass dies nicht geschieht.

Umfassender Schutz

Eine umfassende Sicherheit muss in die wichtigsten Schichten des IIoT integriert werden:

Das Gerät: Diese Schicht besteht aus IIoT-Geräten und den zugehörigen Anwendungen, die von verschiedenen Herstellern und Serviceprovidern bereitgestellt werden. IIoT-Anwender sollten wissen, wie Hersteller und Serviceprovider Daten verwenden, übertragen und speichern. Liegt eine Sicherheitsverletzung vor, müssen Hersteller und Serviceprovider in der Lage sein, Unternehmen unverzüglich zu benachrichtigen.

Das Netzwerk: Der Netzwerkbereich verfügt über ein Gateway, über das Daten von Geräten gesammelt werden. Unternehmen müssen mit modernen Intrusion-Prevention-Systeme (IPS) nach möglichen Angriffen suchen. Dieses Gateway befindet sich im Kontrollzentrum und sendet Befehle an verschiedene Geräte. Es ist wichtig, dass Sicherheitsmaßnahmen im Kontrollzentrum getroffen werden, um sich vor Malware-Infektionen und Hackern zu schützen.

Die Cloud: Anbieter benötigen eine Sicherheit, die einen serverbasierten Schutz vor Hackern bietet, die versuchen, die Kontrolle über Server und Daten zu erlangen.

Kurz gesagt, die Sicherung des IIoT erfordert eine intern vernetzte Bedrohungsabwehr und durchgehende Schutzsysteme. Diese Systeme sollten folgende Aufgaben übernehmen:

  • Ständige Prüfung auf Malware-Infektionen
  • Frühzeitige Erkennung von Bedrohungen und Anomalien
  • Proaktive Verhinderung von Bedrohungen und Angriffen zwischen IT und Betriebstechnologien
  • Gewährleistung sicherer Datenübertragungen
  • Implementierung erweiterter IPs zur Vermeidung von Schwachstellen
  • Sicherstellung des Server- und Anwendungsschutzes sowohl im Rechenzentrum als auch in der Cloud

IIoT ist bekannt für sein Potenzial, in Kombination mit Projekten zur digitalen Transformation schnellere und intelligentere Entscheidungen zu ermöglichen. Durch die Sicherung detaillierter Echtzeitdaten hilft IIoT Unternehmen dabei, Geschäftsprozesse besser zu verstehen. IIoT analysiert Daten von mehreren Sensoren, wodurch die Effizienz von Prozessen erhöht und neue Einnahmequellen eröffnet werden. Unternehmen können einen umfassenderen Einblick in alle Aspekte ihrer Lieferkette erhalten und so die Zusammenarbeit und Koordination verbessern.

Mit all diesen Vorteilen ist IIoT noch relativ neu. Verschiedene Technologien, die IIoT verwenden, sind zu teuer, um sofort eingeführt zu werden, z. B. 5G-Netzwerke. Die Fortschritte auf dem Weg zur vollständigen IIoT-Implementierung sind langsam und stetig, aber Unternehmen, die überlegt und intelligent eine digitale Zukunft anstreben, werden belohnt.