Die 5 IIoT-Layer: Vom Sensor bis zum Geschäftsmodell

Damit unsere Kunden den Aufbau einer IIoT-Lösung schneller erfassen, arbeite ich in Vorführungen mit einem Modell aus fünf Layern. Wer das OSI-Referenzmodell kennt, wird die Schichtenlogik unmittelbar wiedererkennen: Jede Ebene erfüllt eine klar abgegrenzte Aufgabe und baut auf der darunterliegenden auf.

Im Internet kursieren verschiedene Darstellungen dieses Schichtmodells. Ich habe die hier verwendete Grafik bewusst übersichtlich gehalten, weil sie aus meiner Sicht am aussagekräftigsten ist. Zur besseren Verständlichkeit begleite ich die Layer mit einem durchgängigen Use Case, der zeigt, wo welche Ebene konkret zum Einsatz kommt.

Layer 1: Perception Layer – die physische Ebene

Der Perception Layer umfasst die Sensoren und Aktoren, also die Schnittstelle zur realen Anlage. Im Use Case verwende ich dafür zwei Feldbuskoppler mit Modbus TCP. Über sie lassen sich sämtliche Sensoren und Aktoren erschliessen und in die Architektur einbinden.

Layer 2: Network Layer – der Datentransport

Layer 2 ist für den Datentransport zuständig. Die in Layer 1 erfassten Werte werden über die Feldbuskoppler weitergeleitet, sodass die Geräte in Layer 3 mit diesen Daten arbeiten können.

Layer 3: Middleware Layer – die Datenvorverarbeitung

Im Middleware Layer findet die Datenvorverarbeitung statt. Diese Geräte dienen als zentrale Auffangstelle für Daten aus unterschiedlichen Quellen und Standorten und bündeln sie für die weitere Nutzung.

Ab hier wird es richtig interessant: Auf dieser Grundlage lassen sich eigene Ideen umsetzen – beispielsweise als HMI- bzw. SCADA-Anwendung wie Procon WEB, die in Layer 4 zum Tragen kommt.

Layer 4: Application Layer – die Anwendungsebene

Layer 4 kann verschiedene Geräte repräsentieren. Im Use Case habe ich mich für ein IoT-Gateway entschieden. Damit lassen sich die Daten beispielsweise visualisieren – die Möglichkeiten sind praktisch unbegrenzt. Mithilfe von Docker können Sie zudem eigene Applikationen entwickeln und direkt integrieren.

Layer 5: Business Layer – neue Geschäftsmodelle

Auf dem Business Layer demonstriere ich gerne den Einsatz von Machine Learning – einige kennen das vielleicht bereits aus einem früheren Beitrag. Mit AutoML lassen sich völlig neue Geschäftsmodelle und Dienstleistungen entwickeln.

Fazit

Das Fünf-Layer-Modell macht greifbar, wie eine IIoT-Lösung von der Sensorik bis zum Geschäftsmodell schichtweise zusammenwächst – vom Perception Layer über Netzwerk, Middleware und Application Layer bis hin zum Business Layer. Mir ist wichtig, dass sich Unternehmen entlang dieser Ebenen weiterentwickeln, und wir unterstützen Sie dabei gerne. Bei Fragen können Sie mich jederzeit kontaktieren.