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Azure IoT Hub: Ihre zentrale Plattform für sichere und skalierbare IoT-Kommunikation

Mit dem Azure IoT Hub bietet Microsoft einen leistungsstarken Cloud-Dienst, der auf die Anforderungen heutiger IoT-Lösungen zugeschnitten ist. Der Hub ist als Platform-as-a-Service in Azure verfügbar und ermöglicht die zentrale Verwaltung und sichere Kommunikation zwischen einer großen Anzahl von IoT-Geräten und Backend-Systemen. So lassen sich Milliarden von IoT-Assets verwalten; zugleich ist die Lösung skalierbar für Betriebe jeder Größe. Erfahren Sie hier, wie auch Ihr Unternehmen von den Vorteilen des Azure IoT Hub profitieren kann.

Immer mehr Geräte und Maschinen werden im Internet der Dinge (englisch: Internet of Things, kurz IoT) vernetzt. Dies stellt Branchen und Unternehmen vor neue Herausforderungen: Skalierbare Lösungen und die sichere und zuverlässige IoT-Kommunikation sind eine wesentliche Voraussetzung für den Unternehmenserfolg.

Insbesondere in dynamischen Märkten müssen Betriebe ihre Geschäftsprozesse fortlaufend anpassen. Der Azure IoT Hub adressiert individuelle Geschäftsanforderungen punktgenau. Die Plattform erlaubt die Anbindung extrem vieler IoT-Geräte und die Kommunikation in beide Richtungen: von der Cloud zu den verwalteten Geräten sowie von den Geräten zurück zur Cloud.

Inhaltsverzeichnis

Was ist der Azure IoT Hub?

Der Azure IoT Hub ist ein Cloud-Service von Microsoft, der als zentraler Nachrichten-Hub für die sichere Zwei-Wege-Kommunikation (bidirektional) zwischen IoT-Geräten und Backend-Systemen agiert. Dies ermöglicht eine besonders zuverlässige Datenübertragung und -verwaltung innerhalb des Internets der Dinge.
Im Rahmen der Internet-of-Things-Lösungen von Microsoft Azure kommt dem Azure IoT Hub eine Schlüsselrolle zu: Die Plattform dient als Schnittstelle, über die Geräte in Echtzeit sowohl Daten senden als auch Befehle empfangen können. Auf diese Weise lassen sich beispielsweise sicherheitsrelevante Geräte-Updates aus der Cloud zentral aufspielen, was die Verwaltung vereinfacht und die Sicherheit von IoT-Prozessen erhöht.
Unternehmen können laut Angaben von Microsoft über den Azure IoT Hub faktisch Milliarden von IoT-Geräten registrieren, authentifizieren und überwachen. Sie können hierfür aus einer Vielzahl von Geräten verschiedener Hersteller wählen.
Ein weiteres Plus: Der Azure IoT Hub ist Teil von Microsoft Azure, einer Management-Plattform, die Hunderte von Diensten für Geschäftsanwendungen und digitale Zusammenarbeit bündelt, etwa für Edge Computing, Machine Learning und künstliche Intelligenz. Die Platform-as-a-Service-Lösung ist kompatibel mit Azure IoT Edge. Dadurch ist sie auch dafür geeignet, hybride IoT-Anwendungen zu erstellen, bei der die Daten bereits in der Edge-Umgebung verarbeitet werden, bevor sie in die Cloud gelangen.
Das Cloud-Management übernimmt Microsoft, einschließlich der Überwachung der allgemeinen Sicherheitseinstellungen sowie des Managements der Speicherkapazitäten. Das kann sich für Unternehmen kostensparend auswirken.
Kurzum: Der Cloud-Service Azure IoT Hub von Microsoft bietet eine sichere IoT-Kommunikation, ein automatisiertes Gerätemanagement, eine hohe Skalierbarkeit und flexible Cloud-Integration. Als zentraler Knotenpunkt stellt der Azure IoT Hub eine verlässliche Grundlage für den Aufbau moderner IoT-Lösungen dar.
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Warum Azure IoT Hub?

Der Azure IoT Hub bietet Unternehmen einen sicheren und zuverlässigen Empfang von Echtzeit-Daten im Internet of Things – egal, ob es sich um große Maschinen der Industrie 4.0 oder kleine, vernetzte Alltagsgeräte handelt.
Ein besonderes Merkmal der Plattform ist außerdem ihre Fähigkeit zur individuellen Verwaltung. So ermöglicht der Azure IoT Hub neben dem kontinuierlichen Senden und Empfangen der Daten in Echtzeit die Übertragung zu einem festgelegten Zeitpunkt, etwa täglich für automatisierte, regelmäßige Reports. Eine weitere Option ist die eventbasierte Datenübertragung, sobald ein bestimmter Grenzwert überschritten ist. Diese Art der Weiterleitung eignet sich beispielsweise für Fehlerdiagnosen und lässt sich mit dem automatischen Auslösen einer Warnung verknüpfen.
Dank des Azure IoT Hub können Unternehmen neue Konfigurationen direkt auf IoT-Geräte übertragen, wodurch sich technische Probleme vielfach ad hoc beheben lassen.
Für erhöhte Sicherheit der Platform-as-a-Service-Lösung sorgen die Microsoft-üblichen Produkt-Features wie die Möglichkeit, Geräteidentitäten zu erstellen, ein zentrales Identitäts- und Authentifizierungssystem (Azure Active Directory, kurz Azure AD), zusätzliche lokale Authentifizierungsmethoden, eingeschränkter Ressourcenzugriff und privilegierter Zugriff, Datenschutz und mehr.
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Integration mit anderen Azure-Diensten

Der Azure IoT Hub lässt sich nahtlos mit zahlreichen weiteren Cloud-Diensten, Edge-Komponenten und Software Development Kits (SDKs) aus der Internet-of-Things-Produktfamilie von Microsoft Azure integrieren. Dies sind die wichtigsten:
  • Azure Stream Analytics (Echtzeit-Datenanalyse)
  • Azure Digital Twins (virtuelle Modellierung)
  • Azure Functions (eventbasierte Automatisierung)
  • Azure Machine Learning (KI-gestützte Prognosen)

Die Vorteile des Azure IoT Hub auf einen Blick

  • Skalierbarkeit: von wenigen Geräten bis zu Millionen Stück – der Azure IoT Hub wächst mit
  • Sicherheit: Ende-zu-Ende-Verschlüsselung, Authentifizierung und Zugriffskontrolle
  • Flexibilität: Unterstützung für verschiedene Protokolle und SDKs
  • Integration: nahtlose Verbindung zu Azure Functions, Azure Stream Analytics, Azure Digital Twins u. v. m.

So funktioniert der Azure IoT Hub

IoT-Geräte senden Telemetriedaten an den IoT-Hub, der diese verarbeitet und an andere Azure-Dienste weiterleitet. Gleichzeitig können Befehle oder Konfigurations-Updates vom Hub zurück an die Geräte gesendet werden – alles in Echtzeit.
Zu den unterstützten Geräten gehören Sensoren, Industrie-Tablets, Wearables und vieles mehr. Diese können mit unterschiedlichsten Hardware-Schnittstellen ausgestattet und auf unterschiedliche Betriebssysteme wie Windows, Linux oder Android ausgerichtet sein.
Es gibt folgende Verbindungsarten zwischen IoT-Geräten und dem Azure IoT Hub:
  • Verbindungen über das Internet-Protokoll (IP)
  • Verbindung benutzerdefiniert über ein zwischengeschaltetes Protocol Gateway in der Cloud
  • Verbindung über ein lokales IoT Field Gateway
Wie die Geräte am besten verbunden werden sollten, hängt von verschiedenen Faktoren ab, darunter Bandbreiten und die damit verbundenen Kosten, Sicherheitsanforderungen, die gewünschte Privatsphäre und Nutzung von Analyse-Tools (Edge Analytics).
Die gesammelten Daten können wie oben erwähnt weitergeleitet und mit anderen Azure-Diensten verarbeitet werden. So kann etwa das Azure Machine Learning die Daten nutzen, um damit die vorausschauende Wartung (Predictive Maintenance) von Geräten und Maschinen zu betreiben. Per Azure Data Lake lassen sich die IoT-Daten tiefergehend analysieren. Hinzu kommen Visualisierungsmöglichkeiten beispielsweise mit Power BI (Business Intelligence).

IoT-Kommunikation in beide Richtungen

Bei allen genannten Verbindungsarten verläuft die Kommunikation in beide Richtungen:
  • Verbindung „Device-to-Cloud“: Das Gerät sendet Daten an eine entfernte Cloud.
  • Verbindung „Cloud-to-Device“: Die Cloud sendet Nachrichten zum Gerät und erkennt es durch seine Geräte-ID.

Drahtlose Updates

Dank des Microsoft-Dienstes „Device Update for IoT Hub“ erfolgen die Aktualisierungen der IoT-Geräte besonders sicher und drahtlos über Funkschnittstellen. Dabei lassen sich die kabellosen Over-the-Air-Updates (kurz: OTA-Updates) beispielsweise für Sensoren oder lokale Gateways zentral über die Cloud steuern. So können Unternehmen neue Funktionen umgehend nutzen und schneller auf Sicherheitsbedrohungen reagieren.

Sicherheit im Azure IoT Hub

Der Azure IoT Hub punktet durch eine besonders hohe Sicherheit. Zum Umfang der Sicherheits-Features gehören:
  • Authentifizierung per Gerät: mit symmetrischen Schlüsseln (oder Shared Access Signatures, kurz: SAS) oder selbstsignierter Authentifizierung (X.509-Zertifikate)
  • Microsoft Entra ID: rollenbasierte Authentifizierung (Role-Based Access Control, Azure RBAC)
  • Device Twin & Audit Logs: Einsatz von Geräte-Zwillingen (Device Twins) und Sicherheitsprotokollierung für mehr Transparenz und Kontrolle
Unkenntlicher Computerhacker tippt auf einem Smartphone

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Gerätemanagement mit dem Azure IoT Hub

Mit dem Azure IoT Hub lassen sich Geräte zentral aus der Cloud konfigurieren, registrieren und überwachen. Auch das Monitoring der Gerätezustände ist direkt aus der Cloud möglich.
Eine Besonderheit dabei ist der Provisioning-Dienst: Neue Geräte lassen sich automatisch und sicher registrieren und bereitstellen – ohne manuelle Eingriffe. Dieser Dienst unterstützt alle mit dem IoT-Hub kompatiblen Geräte und skaliert flexibel nach Bedarf.
In Verbindung mit der Laufzeitumgebung Azure IoT Edge können Unternehmen außerdem KI-Modelle, Analysen und Dienste direkt auf Edge-Geräte bringen – selbst bei eingeschränkter Konnektivität. Das senkt Kosten, steigert die Effizienz und ermöglicht auch eine Offline-Funktionalität.

Azure IoT Hub vs. Azure IoT Central – die Unterschiede

Zielgruppe
Entwickler:innen & Architekt:innen
Business-Anwender:innen
Flexibilität
Hoch (Custom-Lösungen)
Eingeschränkt (Low-Code)
Skalierbarkeit
Vollständig konfigurierbar
Vordefinierte Templates
Komplexität
Höher
Geringer
Azure IoT Hub
Azure IoT Central
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Typische Anwendungsfälle für den Azure IoT Hub

Die vier häufigsten Anwendungsbereiche für den Azure IoT Hub sind:
Ein Mann sitzt mit Tablet im Gewächshaus

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Preismodelle und Skalierungsmöglichkeiten

Der Azure IoT Hub bietet folgende Preisstufen, die jeweils an den Einzelfall angepasst werden:
  • Free-Tarif: kostenloses Angebot z.B. für die Durchführung von Machbarkeitsstudien; ermöglicht das Versenden von bis zu 8.000 Nachrichten pro Tag bei bis zu 500 Geräteidentitäten
  • Basic: für einfache Gerät-zu-Cloud-Telemetrie, gerätebasierte Identitäten, diverse Protokolle, Überwachungs- und Diagnosefunktionen
  • Standard: für die bidirektionale Kommunikation, ermöglicht Cloud-zu-Gerät-Messaging und zentrale Geräte-Streams aus der Cloud, Konnektivität mit Gerätezwillingen und Verknüpfung mit IoT Edge
Tipp: Die Kosten hängen stark von der Anzahl der Nachrichten pro Tag und der Anzahl verbundener Geräte ab – ein Kostenplan lohnt sich!

Best Practices für die Nutzung des Azure IoT Hub

Derzeit kommt der Microsoft Azure IoT Hub besonders häufig in den folgenden Anwendungsfeldern zum Einsatz:

Industrie 4.0 & Fertigung

  • Produktionsanlagen-Überwachung in Echtzeit
  • Vorausschauende Wartung (Predictive Maintenance)
  • Integration von Edge-Computing für lokale KI-Modelle

Smart Buildings

  • Energiemanagement und Verbrauchsoptimierung
  • Steuerungen für HLK-Systeme (Heizung, Lüftung, Klima)

Flotten- und Logistikmanagement

  • Tracking von Fahrzeugen
  • Zustandsüberwachung (Temperatur, Vibration, Standort)
  • Optimierung von Routen und Wartungszyklen

Gesundheitswesen

  • Remote-Monitoring von medizinischen Geräten
  • Sicherer Datenaustausch zwischen Geräten und Cloud

Smart Cities

  • Verkehrsmanagement und Umweltüberwachung
  • Vernetzte Straßenbeleuchtung und Abfallmanagement

Agrartechnologie

Die wichtigsten Best Practices im Azure IoT Hub – übergreifend für alle Branchen

Dies sind einige der wesentlichen Best Practices im Azure IoT Hub. Sie gelten branchenübergreifend und helfen dabei, IoT-Lösungen sicher, skalierbar und effizient zu gestalten.
  • Geräte mit individuellen Schlüsseln sicher registrieren
  • Message Routing effizient konfigurieren
  • Monitoring von IoT-Prozessen und Warnungen aktivieren
  • Digital Twins für physische Geräte nutzen
  • Updates für Geräte zentral verwalten

Das Wichtigste zum Azure IoT Hub in Kürze

  • Der Azure IoT Hub ist ein Cloud-Dienst von Microsoft für die Kommunikation zwischen IoT-Geräten und der Cloud.
  • Die Plattform ermöglicht die bidirektionale Kommunikation: Geräte können sowohl Daten senden als auch Befehle empfangen.
  • Der Microsoft Azure IoT Hub ist skalierbar für Millionen von Geräten und eignet sich ideal für wachsende IoT-Infrastrukturen.
  • Zum Umfang gehören zahlreiche Sicherheits-Features wie Verschlüsselung (TLS), Zugriffskontrollen und verschiedene Authentifizierungsmethoden.
  • Das Gerätemanagement unterstützt die Konfiguration und Firmware-Updates aus der Ferne (Remote).
  • Typische Anwendungsfelder für den Azure IoT Hub sind Industrie 4.0, Smart Cities, Logistik- und Energieunternehmen.
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