IoT: Anforderungen an ein smartes Netzwerk

Verfasst von Joe Raccuglia am 06.04.2017 - 12:56

Der Hype um das Potenzial des IoT schreitet weiter voran – und das Internet der Dinge ist längst nicht mehr nur ein intelligentes Konzept, sondern Realität. Die "Smarten" sind auf dem Vormarsch: Smart Cities mit ihren Smart Grids, Smart Cars und smarten Verkehrssystemen sind Beispiele dafür, wie die Maschine-zu-Maschine (M2M)-Kommunikation immer mehr zum Tragen kommt.

Gastbeitrag von Joe Raccuglia, Vice President, Corporate Marketin, bei Alcatel-Lucent Enterprise (ALE)

Die Investment-Bank Goldman Sachs beziffert das Potenzial des Internets der Dinge (Internet of Things, IoT) auf 7 Billionen Dollar im Jahr 2020 und sagt voraus, dass es Auswirkungen auf jede Phase der Produktion und des Produktvertriebs haben wird. Laut Wikibon könnten sich die Effizienzgewinne durch die Maschinendaten auf nahezu 1,3 Billionen Dollar belaufen und bis 2020 IT-Investitionen in Höhe von 514 Mrd. Dollar verursachen.

Auch Alcatel-Lucent Enterprise beschäftigt sich mit diesen Themen und baut beispielsweise den Kommunikations- und Netzwerk-Backbone der "Gujarat International Finance Tec-City" in Indien, einer Smart City, die auf den Prinzipien des Internet of Things basiert.

Das IoT kann auf viele Arten implementiert werden. Es kann zum Beispiele einer Verkehrsbehörde, die für das Strassennetz einer Stadt verantwortlich ist, dabei helfen, dass Potenzial der M2M-Kommunikation für die Schaffung eines "smarten" Verkehrssystems zu nutzen. Dabei werden die Daten von Tausenden von Sensoren und Endgeräten an den Strassen – wie Überwachungskameras, Fahrzeugdetektoren, Wetterstationen, Verkehrszeichen, Verkehrsregelungsanlagen, Ampeln – mehrmals pro Sekunde (fast) in Echtzeit erfasst. Das erfordert eine umfassende Konnektivität.

Denn Konnektivität ist die wesentliche Voraussetzung dafür, dass diese Geräte den Verkehrsteilnehmer über den Strassenzustand, die Verkehrslage und wichtige Ereignisse informieren können. Und nur die richtige Netzinfrastruktur kann diese Konnektivität sicherstellen.

Infrastruktur für das IoT

Von der Fernüberwachung von Pipelines bis zu Telemetrie im Gesundheitswesen bietet M2M-Technologie die Grundlage, auf der kabelgebundene und kabellose Endgeräte miteinander kommunizieren und Daten austauschen. Ein riesiges Netz von verbundenen "smarten“ Endgeräten liefert einen kontinuierlichen Datenstrom und stellt den Unternehmen sehr grosse Datenmengen zur Verfügung.

Ohne eine geeignete Netzinfrastruktur, die die Daten und Informationen wirksam zu den richtigen Stellen weiterleitet, können Sensoren und smarte Endgeräte im Wert von Millionen Euro aber schnell nutzlos werden.

Bei der Entwicklung eines smarten Netzwerks lässt sich auf vier Hauptanforderungen verweisen:

1. Bis zum Äussersten gehen
Das IoT dehnt sich aus und erfordert deshalb ein umfassendes Management des gesamten Netzwerks – Festnetz und Mobilnetz – bis zur äussersten Peripherie, denn die smarten und weniger smarten Endgeräte brauchen Zugriff und müssen ihre Daten an die Kernkomponenten des Netzwerks übertragen können. Deshalb sind Switches der Schlüssel zum Erfolg. Alle angeschlossenen Endgeräte und Sensoren übertragen Daten an das Netzwerk. Der direkte Transfer der Daten vom Endgerät zum Rechenzentrum kann aber ineffizient sein, Engpässe im Netz verursachen und die Leistung beeinträchtigen.

Ein intelligentes Netzwerk muss seine Funktionalität bis zur Peripherie ausdehnen, damit die Daten auf dem Weg zum Netzwerkkern oder von Endgerät zu Endgerät analysiert und verarbeitet werden können. Um den steigenden IoT-Traffic zu bewältigen, müssen die Switches an der Netzwerk-Peripherie erweiterte Sicherheit und integrierte Analytics liefern. Neue Switch-Technologie, die jetzt auch Deep Packet Inspection, Application Fingerprinting und Anwendungsüberwachung bietet, macht das möglich. Sie gibt dem Administrator einen Gesamtüberblick über die Apps im Netzwerk und die Informationen, die er braucht, um die Netzleistung zu optimieren.

2. Ein Netz, viele Applikationen

Ein Netzwerk, das ohne übergreifende Strategie installiert und aktualisiert wurde und oft noch separate Lösungen für Sprache und Daten, LAN und WLAN umfasst, kann unmöglich das Versprechen des Internets der Dinge einlösen. Viele der heute in den Unternehmen installierten IT-Systeme sind deshalb für den IoT-Einsatz einfach nicht geeignet.

Ein einziges konvergentes Netzwerk ist eine wesentliche Voraussetzung für eine IoT-Umgebung, denn es gewährleistet höhere Interoperabilität und bessere Unterstützung für die Applikationen und Endgeräte des IoT.

Unified Management macht Schluss mit den Silos und ermöglicht eine bessere Steuerung. Es bietet ein intelligentes Netzwerkmanagement, das den Datenverkehr automatisch priorisiert, um die Echtzeit-Kommunikation zu unterstützen und den unternehmenskritischen Anwendungen die Netzwerkleistung zur Verfügung zu stellen, die sie benötigen. Die Unternehmen können damit ihre Kosten erheblich reduzieren und gleichzeitig eine solide Basis für künftige IoT-Anwendungen schaffen. 



3. Smarte Entscheidungen treffen
Das IoT bringt Big Data mit sich – und damit auch die Notwendigkeit für erweiterte Analytics, die Echtzeit-Erkenntnisse liefern. Vorausschauende Analysen und Berichtsfunktionen sind erforderlich, damit Unternehmen ihre Big Data für eine aktive, datengestützte Entscheidungsfindung einsetzen können.

Big-Data-Analysen können auch nützliche Informationen über den Netzwerkbetrieb liefern. Tools für die vorausschauende Netzwerk-Analyse, die zu den Netzwerk-Management-Systemen gehören, bieten Reporting-Funktionen mit detaillierten Leistungskennzahlen des Netzwerks. So kann beispielsweise vorab festgestellt werden, ob ein neuer Service oder eine neue Applikation die verfügbare Netzkapazität übersteigen würde oder dass die F&E-Abteilung jeden Donnerstag zusätzliche Bandbreite für die Verarbeitung grosser Datenmengen braucht.

Durch die Auswertung dieser Daten können Unternehmen eine höhere Rendite ihrer Applikationen erzielen, indem sie überflüssige oder wenig genutzte Funktionen identifizieren, sodass die Entwickler ihre Ressourcen effizienter einsetzen können.

4. Smartes Netzwerk auch für "dumme" Endgeräte
Nicht jedes Endgerät ist smart. Genau wie schlecht gesicherte smarte Endgeräte, beispielsweise Smart Watches oder Fitness-Armbänder, stellen auch "dumme“ Endgeräte wie Türschlösser ein Risiko für die Netzwerksicherheit dar. Um die Sicherheit aufrechtzuerhalten, reicht es nicht, den Paketfluss von und zum IoT-Endgerät zu überwachen und zu steuern.

Ein entsprechendes Netzwerk-Management-System ist entscheidend für die Analyse des Datenverkehrs und die Kontrolle über autorisierten und nicht-autorisierten Zugriff. Ein zentrales Management oder ein Remote-Management unterstützen den Systemadministrator dabei, die Endgeräte effizient zu verwalten und die Integrität des Netzwerks und der Daten zu schützen. Alle Endgeräte bis hin zur Netzwerk-Peripherie müssen durch das Netzwerk-Management und die Switches im Netzwerk smarter gemacht werden.

Der konvergente Weg zu IoT


Das IoT bietet Unternehmen die Chance, attraktive neue Applikationen anzubieten und Installationen mit Millionen von Endpunkten zu unterstützen. Es stellt Echtzeit-Informationen bereit, mit denen sie die von den Endgeräten gelieferten Daten erfassen, verstehen und wirksamer nutzen können. Aber es ist auch mit Herausforderungen und Erwartungen verbunden. Ein wesentlicher Erfolgsfaktor ist ein konvergentes Netzwerk mit modernsten Switches, mit dem das Unternehmen alle Endgeräte, Software und Daten auch aus der Ferne managen, überwachen und sichern kann, um die IT-Abteilungen mit fundierten Informationen zu versorgen, die es ihnen ermöglichen, bessere Entscheidungen zu treffen.