IoT

Industrial Internet of Things (IIoT)

So vernetzen Sie Ihre Produktion

Das Industrial Internet of Things (IIoT) verändert die Wirtschaft grundlegend: Vernetzte Maschinen, intelligente Sensoren und datengestützte Prozesse sorgen in vielen Unternehmensbereichen für mehr Effizienz, Transparenz und Wettbewerbsfähigkeit. Was lange Zeit vor allem Großkonzernen vorbehalten war, ist inzwischen auch für mittelständische und kleinere Unternehmen wirtschaftlich und technisch realisierbar.

In diesem Artikel erfahren Sie, was das IIoT auszeichnet und wie Sie Ihre Produktivität mit IIoT-Lösungen steigern können.

Inhaltsverzeichnis

Industrial Internet of Things: Das Wichtigste in Kürze

  • Das Industrial Internet of Things (IIoT) nutzt Sensordaten und intelligent vernetzte Geräte, die miteinander kommunizieren, Daten verarbeiten und teilweise eigenständig Entscheidungen treffen.
  • IIoT-Anwendungen gibt es vor allem in der fertigenden Industrie, doch sie verbessern heute nahezu alle Produktionsbereiche – bis hin zur Landwirtschaft.
  • Die Ziele von IIoT sind u.a. Steigerung der Effizienz und der Produktqualität, vorausschauende Wartung (Predictive Maintenance) sowie Zeit- und Kostenersparnis.
  • Mittels einer automatisierten Überwachung lassen sich Sicherheitsrisiken reduzieren sowie der Energieverbrauch von Maschinen und Anlagen senken.
  • Das Industrial Internet of Things ist – gemeinsam mit dem allgemeinen Internet der Dinge (IoT) – ein zentraler Baustein der digitalen Transformation und der Industrie 4.0.
Agrarwirtin arbeitet am Tablet. Im Hintergrund sind Erntemaschinen zu sehen.

Internet of Things: Alles aus einer Hand

Durch die intelligente Vernetzung von Maschinen und Gegenständen werden unter anderem Produktion und Logistik effizienter gestaltet. So sparen Sie wichtige Ressourcen und erweitern Ihre Geschäftsmodelle.

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Was ist das Industrial Internet of Things?

IIoT steht für das „Industrial Internet of Things“ (auf Deutsch: das „Industrielle Internet der Dinge“). Es bezeichnet die Vernetzung vieler Endgeräte in der Industrie über das Internet oder ein firmeneigenes Netzwerk.
Daraus entsteht ein digitales industrielles „Ökosystem“, das Maschinen, Endgeräte und Prozesse miteinander vernetzt und beim Optimieren von Produktionsabläufen hilft. Das IIoT ist damit ein zentraler Baustein der Industrie 4.0.
Kernpunkte des IIoT
  • Vernetzte Geräte tauschen selbständig Telemetrie- oder Sensordaten miteinander aus.
  • Sensoren liefern die Datenbasis, auf der die Endgeräte automatisierte Prozesse umsetzen können.
  • Geräte nutzen Echtzeitdaten und melden potenzielle Störungen in Echtzeit, um Ausfallzeiten vorzubeugen.
Vernetzte Geräte und automatisierte Prozesse im IIoT sparen Zeit und Ressourcen. Heute sorgen hierbei leistungsfähige Algorithmen für künstliche Intelligenz; und maschinelles Lernen (Machine Learning) für die weitere Optimierung von Produktionsabläufen.
In der industriellen Produktion lassen sich beispielsweise Fertigungsstraßen untereinander optimal und nahezu in Echtzeit verzahnen. Firmeneigene 5G-Campus-Netze überspannen dabei ganze Standorte und verbinden alle Geräte miteinander. Eine Fabrik mit bislang eher statischen Abläufen verwandelt sich so im Idealfall zu einem robusten, selbststeuernden Organismus.
Szenerie mit Sonnenuntergang und einer Skyline

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IoT und IIoT: Das sind die Unterschiede

Das IoT umfasst vor allem vernetzte Alltags- und Geschäftsgeräte, während sich das IIoT auf industrielle Prozesse bezieht. Hier stehen die zuverlässige Erfassung und Auswertung von Maschinendaten im Mittelpunkt, um Produktivität, Verfügbarkeit und Wettbewerbsfähigkeit zu steigern. IoT und IIoT unterscheiden sich allgemein gesprochen also vor allem hinsichtlich ihrer Aufgaben, Anwendungen und der Datenmengen.
  • IIoT: Teilbereich des Internet of Things und beschreibt Lösungen für die intelligente Automatisierung von Betrieben, vor allem in der Fertigung und Produktion.
  • IoT: Durchdringt die Welt als Ganzes und umfasst intelligente Geräte, die dauerhaft oder zeitweilig mit dem Internet verbunden sind, um eigenständig Daten auszutauschen. Hierzu zählen etwa Smart-Home-Geräte (z.B. Lichtschalter, Garagentore) und Smart Cities (z.B. Energieversorgungssysteme, Staumelder).
Im Folgenden haben wir die wichtigsten Merkmale detailliert zusammengefasst.

Die Unterschiede zwischen IoT und IIoT

Einsatzbereiche
Consumer- und Business-Anwendungen, z.B. Smart Home/Building und Wearables
Industrielle Anwendungen in Produktion, Logistik, Energieversorgung und Infrastruktur
Zielsetzung
Mehr Arbeitsschutz, erhöhte Effizienz und Benutzerfreundlichkeit
Effizienzsteigerung, Produktivitätsoptimierung und Kostenreduktion
Beispiele für Gerätekategorien
Smartwatches, Haushaltsgeräte, Sprachassistenten, Sensoren
Maschinen, Produktionsanlagen, Roboter, Pumpen, Turbinen und Steuerungssysteme
Anforderungen an die Zuverlässigkeit
Ausfälle sind meist unkritisch
Höchste Verfügbarkeit und Ausfallsicherheit, um Produktionsstillstände zu vermeiden
Datenverarbeitung
Vorwiegend für Nutzerinformationen und Komfortfunktionen
Echtzeitdaten zur Prozesssteuerung, Wartungsplanung und Betriebsoptimierung
Sicherheitsanforderungen
Fokus auf Datenschutz und Schutz personenbezogener Daten
Zusätzlicher Schutz kritischer Infrastrukturen, Produktionsanlagen und Betriebsgeheimnisse
Anwendungsbereiche
Smart Home/Building, Fitness-Tracker, vernetzte Fahrzeuge
Condition Monitoring, Predictive Maintenance, Smart Factory, Asset Tracking und Energie-Monitoring
Internet of Things (IoT)
Industrial Internet of Things (IIoT)

IIoT und Industrie 4.0: Abgrenzung der Begriffe

Die Begriffe Industrie 4.0, Internet der Dinge (IoT) und industrielles Internet der Dinge (IIoT) bezeichnen sämtlich den Aufstieg intelligenter, digitaler Technologien, jedoch mit unterschiedlichen Schwerpunkten. Das Industrial Internet of Things ist zwar ein zentraler Bestandteil der Industrie 4.0, Sie sollten es allerdings nicht mit diesem Begriff verwechseln.
Industrie 4.0 ist ein übergeordnetes Konzept, das verdeutlicht, dass die Fertigung von Produkten heute in zunehmendem Maße auf der Basis von Informationen erfolgt. Die Industrie 4.0 umfasst mehrere Technologien:

Der Begriff Industrie 4.0

Die Zahl 4.0 weist auf die schrittweise Entwicklung des industriellen Fortschritts hin:
  1. Die erste industrielle Revolution: Startpunkt ist die Erfindung der Dampfmaschine, gefolgt von der Mechanisierung der Fertigung.
  2. Die zweite industrielle Revolution: Die Erfindung des elektrischen Stroms läutet das Zeitalter der Massenproduktion und den Einsatz von Fließbändern ein.
  3. Die dritte industrielle Revolution: Elektronik und IT führen zur Automatisierung zahlreicher Produktionsprozesse.
  4. Die vierte industrielle Revolution: Die Vernetzung intelligenter Objekte im IoT erlaubt es, dass cyberphysische Systeme Entscheidungen zum Teil allein treffen. Zusammen mit weiteren Technologien wie KI, Big Data und Robotik entsteht die Smart Factory.
Zur Industrie 4.0 gehört auch die Machine-to-Machine-Kommunikation (M2M), also die direkte Kommunikation zwischen Maschinen innerhalb eines Netzwerks.

Technologien und Plattformen des IIoT

Einige zentrale technologische Grundlagen sorgen für die drahtlose Vernetzung von Geräten. Darunter fällt auch ihre Kommunikation untereinander bzw. mit den Systemen und Plattformen des IIoT. Bei der Auswahl bestimmter Lösungen ist das vorrangige Ziel, dass alle Daten effizient, sicher und zuverlässig erfasst, verarbeitet und übermittelt werden.
Die zentralen technologischen Grundlagen für das IIoT sind:

IIoT-Geräte

Mit Sensorik ausgestattete IIoT-Geräte müssen nahtlos zusammenarbeiten und sind zudem in der Lage, Daten direkt an der Quelle zu verarbeiten, d.h. an den Maschinen und Anlagen. Diese Technologie trägt auch die Bezeichnung Edge Computing. Die Sensoren messen z.B. Temperatur, Feuchtigkeit, Vibration, Beschleunigung und Position. Tragbare Sensorsysteme sind entweder Teil der Arbeitsausrüstung oder dienen z.B. der Zustandsüberwachung von Personen (u.a. Vitalwerte und Social Distancing).

IIoT-Protokolle

Beim Datenaustausch legen unterschiedliche IIoT-Kommunikationsprotokolle die Regeln und Formate für die Datenübertragung fest. Unterschiedliche Protokolle wie MQTT oder CoAP ermöglichen je nach Anwendungsfall die passgenaue und ressourcenschonende Kommunikation zwischen verschiedenen Geräten und Gerätetypen.

IIoT-Plattform

Eine IoT-Plattform vernetzt die Geräte und erlaubt deren zentrale Verwaltung und Steuerung. Dabei funktioniert sie wie ein Betriebssystem für IoT-Anwendungen und -Prozesse.
In der Industrie spricht man entsprechend von IIoT-Plattformen. Sie ermöglichen Transparenz über ganze Lieferketten hinweg.
Dank des großen Angebots können Sie jetzt auf einfache Weise in die IoT-Welt einsteigen und dabei von sinkenden Kosten auf einem Markt profitieren, der in einem harten Wettbewerb steht. Beispiele für solche Plattformen sind:
  • Amazon Web Services (AWS IoT)
  • Google Cloud IoT
  • Siemens MindSphere
  • Oracle IoT Cloud
  • IBM Watson IoT
  • SAP Leonardo IoT
  • weitere kleinere Anbieter
IIoT-Plattformen bieten in der Regel folgende Funktionen:
  • Device Management (Gerätemanagement): Gerätebereitstellung, Erfassung und Automatisierung
  • Datenintegration: Universelle Protokollunterstützung, Zusammenführung von unterschiedlichen IIoT-Datentypen und -formaten wie Sensordaten
  • Messaging Broker: Weiterleitung von Befehlen an verschiedene Geräte, Systeme und Prozesse – angepasst und „übersetzt“ für die jeweilige Instanz
  • Datenanalyse: Interaktive, skalierbare Datenanalyse in Echtzeit für aussagekräftige Visualisierungen und Berichte
Eine Frau sitzt lächelnd vor einem Notebook

Vodafone Modbus Cloud Connect

Das All-in-One-Produkt für eine direkte Verbindung von Modbus-RTU-Geräten über LPWA (NB-IoT & LTE-M) in die Cloud.

  • Einfache Installation & Inbetriebnahme
  • Einfaches IoT-Upgrade von Bestandsgeräten (Retrofit)
  • Einfache, autarke Datenkommunikation über Narrowband-IoT & LTE-M
  • Einfacher und gesicherter Betrieb über den Lebenszeitraum

IT-Architektur

Sie können IIoT-Systeme auf verschiedene Arten in Ihrem Unternehmen etablieren:
  • On-Premises innerhalb der unternehmenseigenen IT-Infrastruktur (z.B. in abgeschotteten Industrieanlagen)
  • In der IoT-Cloud direkt am Entstehungsort der Daten (Edge Computing)
  • In hybriden Architekturen
Die Wahl der passenden Architektur hängt stark von den individuellen Anforderungen ab, etwa ob Echtzeitverarbeitung, Datenschutz oder globale Skalierbarkeit im Vordergrund stehen. Hierbei geht es z.B. darum, ob Sie alle Stromverbrauchssensoren in Ihrem Gebäude gemeinsam auslesen wollen, um ein IoT für effizientes Energiemanagement zu schaffen; oder ob Sie Ihre IoT-Geräte zu einer „Sensorwolke“ verbinden, die am Wochenende Ihr Firmengelände gegen ungebetene Besucher:innen absichert.
Gut zu wissen: Mit digitalem Diebstahlschutz via IoT und GPS-Tracker können Sie Kräne, Bagger und andere Maschinen auf Baustellen und Ihrem Betriebsgelände überwachen.

Beispiele und Anwendungsbereiche für das IIoT

Generell gilt: Das IIoT kommt überall dort zum Einsatz, wo Maschinen, Anlagen, Fahrzeuge oder Sensoren miteinander vernetzt sind, um Daten zu erfassen und Prozesse zu optimieren.

Beispiele für das Industrial Internet of Things

Condition Monitoring: IIoT-Maschinen sind mit intelligenten Sensoren ausgestattet. Diese überwachen den Zustand der Geräte und messen Temperatur, Druck, Schwingungsfrequenz und andere Parameter in Echtzeit.
Vorausschauende Wartung (Predictive Maintenance): Auf der Datenbasis des Condition Monitorings identifizieren die Sensoren eventuelle Störungen bereits, bevor sie ein akutes Problem darstellen.
Qualitätsprognose (Predictive Quality): Qualitätsanalysen gewinnen Informationen aus smarten Sensoren, die rund um die Uhr Daten aufzeichnen. Indem Sie die lückenlosen Datenaufzeichnungen untersuchen, können Sie die Qualität Ihrer Produktion optimieren.
Produktion und Logistik: Das IIoT kann Ihrem Unternehmen mehr Übersicht über die einzelnen Vorgänge Ihrer Intralogistik und der Lieferketten (Supply Chain Monitoring) verschaffen. Smarte Sensoren können Standort, Zustand und Lagerbestände jedes Produkts und von Frachtpaletten in Echtzeit überwachen.
IIoT-Systeme helfen Ihnen außerdem bei der Nachverfolgung Ihrer Bestände mithilfe von RFID-Überwachung: Die Chips sind mit Daten in der Cloud verknüpft, etwa Seriennummer, Modell, Kosten und Einsatzbereich.
Roboter: Wenn Sie die Fertigungsroboter in Ihrem Unternehmen mit IIoT-Technik ausstatten, erschließen sich in Kombination mit Big-Data- oder Augmented-Reality-Lösungen neue Produktionsmöglichkeiten.
Energiemanagement: IIoT-Sensoren messen an allen Schlüsselpositionen Ihres Unternehmens rund um die Uhr den Energieverbrauch jeder einzelnen Produktionseinheit. Dadurch haben Sie einen detaillierten Einblick und erkennen schnell, wo in Ihren Produktionsabläufen zu viel Energie verbraucht wird. Hiermit lassen sich unter Umständen Kosten reduzieren.
Das Bild zeigt einen Mann mit einem Notebook

IoT-Plattform und Device Management

Mit Vodafone verwalten Sie Ihre SIM-Karten und IoT-Geräte. Jederzeit und auf der ganzen Welt. Nutzen Sie die IoT-Plattform als leistungsfähiges Self-Service-Tool zum Monitoring Ihrer SIM-Karten, Verbindungen und Services.

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Anwendungsbereiche des Industrial Internet of Things

Automobilindustrie: IIoT-Technik kommt in der Automobilfertigung an zahlreichen Stellen zum Einsatz. Die meisten Konzerne unterhalten Fabriken überall auf der Welt. Dank intelligenter IIoT-Technik ist es möglich, sämtliche Produktionsstandorte mit denselben Daten zu versorgen und spontane Änderungen ohne großen Aufwand in allen Fertigungshallen gleichzeitig umzusetzen.
Software, Maschinen und Kontrollinstrumente der Mitarbeiter:innen sind dank IIoT-Technik direkt miteinander verbunden. Dadurch ist eine lückenlose Überwachung der Produktionskette möglich – potenzielle Ausfälle von Maschinen oder ganzen Fertigungsabschnitten lassen sich dadurch verhindern.
Arbeitsschutz: In einigen Metall produzierenden Betrieben tragen Mitarbeiter:innen sogenannte Wearables, um ihren Gesundheitszustand zu überwachen. Smarte Armbänder und Helme tracken etwa Puls und Körpertemperatur.
Die Überwachung ermöglicht es der Firmenleitung, die Pausenzeiten der Mitarbeiter:innen analog zur Arbeitsbelastung zu planen. Außerdem überwachen die smarten Sensoren Umwelteinflüsse wie Temperatur oder eine eventuelle Belastung der Atemluft mit giftigen Gasen.
Öl- und Gasförderung: IIoT-Sensorik an Leitungen und Tanks kann ein hohes Maß an Sicherheit gewährleisten und beispielsweise ein Gasleck sofort erkennen. Generell können „schlaue“ Sensoren die Konnektivität und Sicherheit in der Gas- und Öl-Lieferkette verbessern. Unter anderem sorgen thermische Detektoren dafür, dass es gar nicht erst zu schwerwiegenden Unfällen durch entzündete Gase kommt.
Landwirtschaft: IIoT-Technologien helfen, Felder, Pflanzen und Maschinen in Echtzeit zu überwachen und gezielt zu steuern bzw. zu versorgen. Sensoren, Drohnen und vernetzte Geräte liefern kontinuierlich Daten zu Bodenfeuchte, Wetter, Pflanzenwachstum und Maschinenleistung.
Diese Informationen ermöglichen eine datenbasierte, ressourcenschonende Bewirtschaftung, bei der z.B. Dünger, Wasser und Energie genau dort eingesetzt werden, wo sie gebraucht werden (Precision Farming).
Und mithilfe einer smarten Wetterüberwachung lassen sich bedrohliche Wetterlagen wie Hagelschlag rechtzeitig vorhersagen. Landwirt:innen haben somit die Möglichkeit, rechtzeitig Maßnahmen zum Schutz von Pflanzen einzuleiten.
Gesundheitswesen: Medizinische Geräte und Sensoren erfassen in Echtzeit Vitaldaten von Patient:innen wie Herzfrequenz, Blutdruck oder Blutzucker und übermitteln sie automatisch an zentrale Systeme.
Vernetzte Wearables wie in Krankenhäusern, Pflegeeinrichtungen oder in der häuslichen Betreuung helfen dem medizinischen Fachpersonal, schneller zu reagieren, Behandlungen besser anzupassen, und können die Patientensicherheit sowie die Effizienz im Klinikalltag verbessern.
Geschäftsmann sitzt nachdenklich am Konferenztisch

Modernes Flottenmanagement dank IoT

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Unser Fazit: Das IIoT ist der Schlüssel zur vernetzten Industrie

Das Industrial Internet of Things (IIoT) entwickelt sich zunehmend zur tragenden Säule der modernen Industrie. Durch die intelligente Vernetzung von Maschinen, Anlagen, Sensoren und IT-Systemen erhalten Sie als Unternehmen umfassende Einblicke in Ihre Prozesse und können Entscheidungen auf Basis von Echtzeitdaten treffen.
Dadurch entstehen nicht nur effizientere Produktionsabläufe, sondern auch neue Möglichkeiten, Ressourcen gezielter einzusetzen und die Wettbewerbsfähigkeit nachhaltig zu stärken. Insbesondere Anwendungen wie Condition Monitoring, Predictive Maintenance, Smart Factory oder intelligentes Energiemanagement zeigen, welches Potenzial in der industriellen Vernetzung steckt.
Sie profitieren hierbei von einer höheren Anlagenverfügbarkeit, geringeren Ausfallzeiten, optimierten Wartungsprozessen und einer besseren Transparenz über Ihre gesamte Wertschöpfungskette hinweg. Gleichzeitig unterstützt das IIoT dabei, Ihre Betriebskosten zu senken und Nachhaltigkeitsziele durch einen effizienteren Einsatz von Energie und Rohstoffen zu erreichen.
Mit der fortschreitenden Digitalisierung ist das IIoT daher der Schlüssel für die vernetzte Industrie. Wenn Sie als Unternehmen heute in intelligente Vernetzung und datengetriebene Prozesse investieren, schaffen Sie die Grundlage für mehr Flexibilität und Zukunftssicherheit.
Das IIoT ist damit weit mehr als eine Technologie – es ist ein entscheidender Erfolgsfaktor für die industrielle Transformation und langfristiges Wachstum.
Agrarwirtin arbeitet am Tablet. Im Hintergrund sind Erntemaschinen zu sehen.

Internet of Things: Alles aus einer Hand

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Industrial Internet of Things: Häufig gestellte Fragen (FAQ)

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