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Anbindung einer IoT Device-Flotte an Cloudsysteme
Die digitale Welt wächst seit Jahren kontinuierlich weiter in reale Welten hinein. Neue Devices geben uns umfangreiche und gewaltige Möglichkeiten an die Hand, die so nur in der Verbindung von Mensch und Maschine möglich sind. Aber wie verbinden sich eigentlich die einzelnen Devices untereinander, wenn wir uns dann mit ihnen verbinden? Für unseren Kunden haben wir eine optimale Möglichkeit geschaffen, die Geräte-Flotte des Unternehmens zu vereinen sowie zu steuern und helfen so viele kleine Geräte steuerbar zu machen.
Um welche Devices geht es und wenn ja, wie viele?
Konkret geht es in diesem Projekt darum, die Kommunikation aller Devices, die unser Kunde aus der Logistikbranche im kritischen Einsatz hat, in einer einzigen Cloudumgebung abzubilden. Nur so können die Geräte miteinander "sprechen" und möglichst autonom arbeiten, gleichzeitig kann unser Kunde Status monitoren und Anpassungen vornehmen.
Möglich macht all dies nur der technische Fortschritt. War unsere Welt noch vor einigen Jahren höchst analog, findet das Leben und auch das Geschäft heute immer mehr im Netz statt – manchmal auch unbewusst und automatisch, ohne, dass wir etwas davon bemerken. Das Zeitalter der Hyperconnection ist angebrochen, wohl denen, die damit Schritt halten können – die nächsten Jahrzehnte werden diese Marktbewegung nur noch verstärken. Um das allgegenwärtige, aber unsichtbare Netz sichtbar zu machen braucht es natürlich Geräte, die Digitales abbilden und gleichzeitig Daten an die Nutzer zurückgeben. Diese dienen natürlich nicht dem Unterhaltungszweck, sondern erhöhen die Geschwindigkeit, in der Unternehmen ihr Business vorantreiben können, da sie eine dauerhafte Schnittstelle und so erweitere Möglichkeiten der Interaktion bieten. So auch bei unserem Kunden.
Das Unternehmen nutzt das Internet of Things (IoT) für geschäftskritische Vorgänge. Eingesetzt – als "things" – sind kleine Devices, die in der Lage sind, über einen langen Zeitraum hinweg autonom zu arbeiten und gleichzeitig ihre Umwelt zu erfassen. Dank ihrer Sensoren können sie selbständig auf äußere Einflüsse reagieren und Prozesse starten beziehungsweise modellieren – ohne, dass der Mensch eingreifen müsste. Diese massive Ausweitung der Möglichkeiten von IoT basiert auf Miniaturisierungserfolgen in der Mikroelektronik, vielfach besserer Batterieleistung bei gleichzeitigen Stromsparfähigen und vor allem der Fähigkeit, auf verschiedene Arten zu kommunizieren. Bei steigender Gesamtnutzung werden aber auch die Umfänge der Geräteflotten größer: Sie muss aktiv gemanaged und administriert werden. Und genau darum geht es in diesem Projekt.
Gemeinsam bringen wir die Gerätekommunikation des Kunden in die Cloud. Die Vorteile: Erhöhte Skalierungs- und Anbindungsfähigkeit aller Devices. Die dafür nötige Infrastruktur ist "gecoded", es handelt sich um Anwendungen aus dem Bereich "Infrastructure as a Code". Der Technologie-Stack muss also nicht mehr permanent händisch konfiguriert werden, einige Anpassungen in der Software genügen und ermöglichen so eine permanente und schnelle Anpassung an die jeweiligen Gegebenheiten. Ein hoher Wert und eine maßgebliche Beschleunigung des üblichen Prozesses.
Mittels Serverless-Diensten vereinfachen wir die bestehende Microservice-Landschaft und schaffen so Klarheit und Prägnanz. Ein enormer Wert in einer sonst schnell unübersichtlichen und fehleranfälligen Struktur.
Unser Team: Expertinnen und Expertinnen, die Übersicht schaffen
Für Fragen wie diese haben wir bei Aleri ein Team aus anerkannten Experten in den Bereichen Cloud, IoT und dem Gerätemanagement: Die Aleri Cloud Force. Profis, die unseren Kunden tief gehendes Know-how auch in Fragen der Infrastructure as Code bieten. Und damit perfekte Ansprechpartner für das CTO-Office und den IT-Betrieb auf Seite des Auftraggebers. Mit diesem Personenkreis gehen wir in den intensiven Austausch und erdenken schlagkräftige Strategien für ein neues Management der IoT Deviceflotte inklusive zukunftsoptimierter Umsetzung.
Eine IoT-Geräteflotte wird geeint und verbunden
Am Anfang steht das IST. Denn zunächst müssen wir uns natürlich erst einmal einen Überblick über derzeit bestehende Lösungen verschaffen: Was ist schon gut? Was sollte optimiert werden? Und welche Ausgangspunkte gibt es überhaupt aus der früheren Nutzung? In einer intensiven ersten Phase des Projekts betrachten wir kritisch den Bestand, um später darauf aufbauen zu können.
Sind alle Komponenten erfasst, alle Verbindungen verstanden und alle technischen Lösungen identifiziert, beginnen wir damit, alle Bestandteile des neuen Systems digital zu modellieren. In enger Abstimmung mit der Device-Entwicklung können wir so bereits in einem frühen Stadium beobachten, wie einzelne Geräte miteinander interagieren und am besten funktionieren. Die Modellierung macht diesen Prozess äußerst schnell und vor allem kostensparend, da fundamentale Hürden bereits früh identifiziert und aus dem Weg geräumt werden können, bevor sie zu Problemen werden.
Ist das Modell abgeschlossen, beginnen wir, den Infrastruktur-Code zu erstellen. Unsere Expertinnen und Experten arbeiten an der Lösung, die nicht einfach nur richtig ist, sondern perfekt zu den jeweiligen Anforderungen und zum umgebenden Ökosystem passt. Zur Implementierung und Umsetzung gehören natürlich auch umfassende und kontinuierlich ausgeführte Tests. Am Ende steht ein System, dass sich möglichst selbst überwacht und Rückschläge verhindert, bevor diese überhaupt auftreten.
Das Ergebnis überzeugt: Der vollständige Aufbau der gesamten Cloudinfrastruktur zum Management der IoT-Geräteflotte ist vollbracht. Möglich gemacht durch Infrastructure as Code und inklusive einer deklarativen Darstellung aller Cloudressourcen mit dem Ziel, diese vollautomatisiert aufzubauen – schöne, neue IoT-Welt.
Untereinander kommunizieren die Geräte nun über AWS IoT Core, gestützt durch AWS IoT Analytics und unter Zuhilfenahme möglichst passender Serverless-Angebote. Ein System, in dem Menschen nur noch als Nutzer vorkommen. Die Umsetzung der Cloudinfrastruktur als State-of-the-Art Lösung erhöht mit sauberer Umsetzung die IT-Sicherheit und minimiert Einfallstore für Angriffe jeglicher Art. Der genutzte Cross-Account Continuous Delivery-Ansatz ermöglicht darüber hinaus das gemeinsame Deployen von Programmcode von unterschiedlichsten Geräten, Orten oder Infrastrukturen und damit genau das "immer und überall", dass für eine hochperformante IoT-Flotte nötig ist.
Diese Technologielösungen setzen wir ein
Die Implementationen in diesem Projekt sind Cloud-Native mittels Microservices umgesetzt. So erlangen wir hohe Skalierbarkeit und maximale Flexibilität in Betrieb und Weiterentwicklung. Die Software ist ebenfalls API-First gedacht und umgesetzt und beruht auf OpenAPI Generatoren/Swagger. Die Eventbasierte Architektur setzt auf den Ansatz "Infrastructure as a Code" auf. So ist horizontale Skalierung mehr als einfach möglich und vor allem von Anfang an einkalkuliert. Alles zusammen ist in Go umgesetzt.
Ein kontinuierliches Monitoring gewährleistet hohe Ausfallsicherheit und Schutz vor Problemen, die in der Software entstehen könnten.
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