Intelligente Komponenten formen ein intelligentes Netzwerk

Expertenprognosen zufolge wird das Internet der Dinge in den kommenden Jahren massiv an Bedeutung gewinnen. Offene Schnittstellen und Entwicklungsplattformen spielen dabei eine entscheidene Rolle. Huaweis hilft Ihnen gerne dabei, Ihre IT-Infrastruktur auf das IoT-Zeitalter einzustellen.

Huawei hat bereits 2014 in seinem Bericht zum Global Connectivity Index darauf hingewiesen, dass dieser bis 2025 die 100-Mrd.-Grenze erreicht haben wird. Seitdem werden die Zahlen nach oben korrigiert. Die Marktanalysten von Gartner prognostizieren, dass der Geschäftswertbeitrag, (GWB) den das Internet der Dinge (IoT) bis 2020 erzielen wird auf einen Wert von 1.900 Mrd. US-Dollar ansteigt.

Das Zeitalter des IoT wird insbesondere Fortentwicklung bestehender Netzwerke beeinflussen. Ein Bericht des Integrated Data Center (IDC) beschreibt folgende Trends:

1. In Zukunft werden 40% des IoT-Datenverkehrs an der Peripherie verarbeitet.

2. 79% des IoT-Datenverkehr wird über Gateways übertragen.

3. 50% des gesamten Netzwerkdatenverkehrs wird aus dem IoT stammen.

4. Das IoT wird den Konnektivitätsindex auf 50 Mrd. erhöhen.

Die genannten Punkte haben Auswirkungen auf den Wertigkeit der verwendeten Netzwerke. Entscheidend sind die Aspekte Konnektivität (Qualität und Art der Verbindung) und die Datenanalyse.

Konnektivität: Wie kann der Wert eines Netzwerks bewertet werden? Gemäß dem Metcalfe’schen Gesetz, V= (K x N)2, entwickelt sich der Wert eines Telekommunikationsnetzwerks proportional zum Quadrat der Teilnehmerzahl des Systems. Wenn sich immer mehr Menschen und intelligente Geräte mit einem Netzwerk verbinden, steigt auch der Netzwerkwert.

Datenanalyse: Durch Big Data-Analysen erhalten wir bessere und fundiertere Ergebnisse sämtlicher Geschäftsbereiche eines Unternehmens und des Marktes.

Premiere für SDN-Architektur

Huaweis Lösung für ein agiles IoT, bestehend aus dem IoT-Betriebssystem LiteOS, dem Agile Controller-IoT und den Agile IoT-Gateways, wendet zum ersten Mal die softwaredefinierte Netzwerkarchitektur (SDN) für das IoT an, sodass Komponenten intelligent angeschlossen werden können.

LiteOS: ein sparsames und effizientes Betriebssystem

LiteOS ist ein Open Source-Betriebssystem für IoT mit einer geringen Größe. Es ermöglicht eine Zero-Touch-Konfiguration, automatische Erkennung sowie damit verbunden die Selbsteinbindung ins Netzwerk, sodass sich IoT-Terminals automatisch mit einem Netzwerk verbinden können. Im Vergleich zu anderen IoT-Betriebssystemen reagiert LiteOS 20% schneller auf der 10-6-Schicht, ist 75% kleiner und verbraucht 80% weniger Energie. Als Open Source-System bietet LiteOS eine einheitliche Entwicklungsplattform.

Verschiedene Protokolle, einheitliche Datenübertragung

Huaweis IoT-Lösung verfügt über vier Architekturschichen: Sensor und Aktor, Netzwerkkonvergenz, Verwaltungs- und Steuerungsmöglichkeiten und Serviceanwendung.

Die Sensor- und Aktorschicht stellt eine große Anzahl von Sensoren und Steuerungskomponenten (wie Switches), Messungskomponenten (wie elektrische Messinstrumente) und Kommunikationskomponenten bereit. Diese Kommunikationskomponenten können isoliert oder mit anderen Komponenten integriert werden.

Die Netzwerkkonvergenzschicht zielt auf Konvergenz und Konnektivität ab. Zusätzlich zu Netzwerkverbindung und -management werden Edge-Computing, Verarbeitung vor Ort und lokales Fortbestehen („Local Survival“) bereitgestellt. Das lokale Fortbestehen und die Bearbeitung von Services vor Ort sind von entscheidender Bedeutung für das IoT, vor allem in großen industriellen und öffentlichen Einrichtungen. Die Protokollkonvertierung ist ebenfalls eine bedeutende Funktion in dieser Schicht. Im IoT-Bereich existieren seit langer Zeit eine Vielzahl von Protokollen aus verschiedenen Industrien. Daher müssen Protokolle in Gateways konvertiert werden, um eine einheitliche Übertragung von Daten an das IP-Netzwerk zu gewährleisten.

Die Verwaltungs- und Steuerungsschicht verarbeitet einheitlich Daten von Gateways und sendet diese dann an die Anwendungsschicht. Die Verwaltungs- und Steuerungsschicht verwaltet auch die Netzwerke, Sensoren, Steuerungskomponenten und Messungskomponenten niedrigerer Schichten. Zudem stellt sie automatische Tools für die Netzwerkbereitstellung und -konfiguration bereit und sorgt gleichermaßen für Datenintegrität.

Die Serviceanwendungsschicht stellt verschiedene industrielle Anwendungen bereit.

Huawei legt den Schwerpunkt auf die Netzwerkkonvergenz- sowie die Verwaltungs- und Steuerungsschicht und stellt agile IoT-Gateways und Agile Controller unter Einbeziehung der Sensor- und Aktorschicht bereit. Sensoren und industrielle Anwendungen werden von Partnern von Huawei bereitgestellt.

Internet of Things

Die Kernkomponenten

Huaweis Lösung beinhaltet zwei Kernkomponenten: einen Agile Controller und ein agiles Gateway.

IoT-Plattform: Agile Controller-IoT

Das Agile Controller-IoT baut auf der Controller-Plattform des flexiblen Netzwerks auf. Dank verteilter Bereitstellungsmöglichkeiten und guter Skalierbarkeit ermöglicht das Agile Controller-IoT die reibungslose Erweiterung eines Servers auf mehrere Server bzw. einer virtuellen Maschine (VM) auf hunderte VMs – ohne Erkennung von Kapazitätserweiterung und Skalierbarkeit. Außerdem unterstützt das Agile Controller-IoT verschiedene standardmäßige Southbound- und Northbound-Schnittstellen. Offene Schnittstellen und Plattformen sind unerlässlich für den Aufbau einer Produktionskette.

Da das IoT tausende oder mitunter Millionen Endgeräte steuert, muss das Managementsystem eine höhere Skalierbarkeit und eine reibungslose Kapazitätserweiterung unterstützen. Das Agile Controller-IoT kann Anforderungen dieser Art erfüllen.

Als IoT-Plattform bietet das Agile Controller-IoT von Huawei folgende Management-Funktionen:

Geräteverwaltung: Es verwaltet und authentifiziert IoT-Terminals und Gateways auf einheitliche Weise.

Computing-Ressourcenverwaltung: Es verwaltet und verteilt Computing-Ressourcen von IoT-Gateways, einschließlich der Erstellung und des Managements von virtuellen Maschinen (VMs).

Anwendungsverwaltung: Es lädt Gateway-Anwendungen herunter, installiert und wartet diese.

Datenverwaltung: Es bearbeitet Verkapselungsprotokolle der Daten von IoT-Terminals und verwaltet Aggregationsdaten.

Agiles IoT-Gateway

Laut des bereits genannten, von IDC veröffentlichten Berichts werden zukünftig 79% des IoT-Datenverkehrs über Gateways übertragen. Die anforderungen an diese Gateways sind hoch:

Umweltanpassungsfähigkeit: IoT-Gateways sind industrielle Produkte, die über Wasser- und Staubfestigkeit sowie über Widerstandsfähigkeit gegenüber elektromagnetischen Interferenzen in verschiedenen Anwendungsszenarios verfügen müssen.

Unterstützung für eine Vielzahl an Schnittstellen: IoT-Gateways müssen verschiedene physische Schnittstellen unterstützen, die Branchenstandards entsprechen.

Bedarf für verschiedene Protokolle: Viele der Protokolle werden nur von Endkomponenten wie Sensoren verwendet. Herkömmliche Router und Gateways können den Bedarf für mehrere Protokolle nicht erfüllen.

Bedarf für lokale Intelligenz: IoT-Gateways müssen Edge-Computing, Edge-Entscheidungsfindung und lokales Fortbestehen bereitstellen. Wird das öffentliche Netzwerk getrennt, können IoT-Gateways nach wie vor und unabhängig vom Netzwerk der oberen Schicht Dienste für Downstream-Geräte bereitstellen.

Strenge Anforderungen, intelligente Lösungen

Das agile IoT-Gateway von Huawei bietet verschiedene Schnittstellen, eine große Anzahl an Protokollen und sich ebenso flexibel wie intelligent an. Es erfüllt somit die strengen Anforderungen von IoT:

Eine Vielzahl von Schnittstellen: Der agile IOT-Gateway Bietet mehr als 17 Arten von IoT-Schnittstellen, wie RF-, ZigBee-, Bluetooth-, RS485-, RS232-, DI- und DO, um verschiedene Konnektivitätsanforderungen in allen Szenarien zu erfüllen.

Große Anzahl von Protokollen: Der agile IOT-Gateway stellt verschiedene Branchenstandards und Protokolle bereit, um unterschiedliche Zusammenschaltungsanforderungen zu erfüllen. Ermöglicht dynamisches Laden von Protokollen auf den Agile Controller gemäß spezifischer Anforderungen, sodass eine Zusammenschaltung mit neuen und proprietären Protokollen sowie eine schnelle Zusammenschaltung möglich sind.

Stärkste Anpassungsfähigkeit: Der agile IOT-Gateway nutzt ein Design der Industrieklasse im Hinblick auf Wasser- und Staubfestigkeit sowie den Widerstand gegenüber Vibrationen und elektromagnetischen Interferenzen und funktioniert in verschiedenen Anwendungsumgebungen über einen breiten Temperaturbereich hinweg.

Höchste Intelligenz: Der agile IoT-Gateway Bietet mehrere offene Modi auf Grundlage von Linux, Android und Kernel-based Virtual Machine (KVM) durch Network Function Virtualization(NFV)-Technologie, um verteiltes Computing auf Netzwerkrand-Knoten zu implementieren. Daher können mehrere Arten von Anwendungen auf dem flexiblen Gateway ausgeführt werden, was die geringe Verzögerung und das lokale Fortbestehen ermöglicht.

Hohe Dichte, integrierte Funktionen

Und: Das agile IoT-Gateway zählt gemäß seiner Funktionen zu den Industrie-Switches, Industrie-Routern und IKT-konvergierten Gateways.

Industrie-Switch: Der agile IOT-Gateway bietet Schnittstellen mit hoher Dichte, funktioniert über einen breiten Temperaturbereich hinweg, hält starken elektromagnetischen Interferenzen stand – und all das ganz ohne Umschaltverzögerung.

Industrie-Router: Der agile IOT-Gateway integriert mehrere Funktionen, stellt verschiedene Schnittstellen und Protokolle bereit, hält elektromagnetischen Interferenzen stand und funktioniert über einen breiten Temperaturbereich hinweg.

IKT-konvergiertes Gateway: Der agile IOT-Gateway stellt lokal Computing und Speicher, Multimedia-Wiedergabe, Virtualisierung (Linux/Android/KVM) und eine Vielzahl von Schnittstellen und Protokollen bereit.

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