Die US-amerikanische Standardisierungsstelle NIST (National Institute of Standards and Technology) definiert Cloud Computing als ein „Modell für einen problemlosen, auf Abruf verfügbaren Netzzugriff auf einen gemeinsamen Pool aus konfigurierbaren Rechenressourcen – Netzwerken, Servern, Speicher, Anwendungen und Diensten – der schnell bereitgestellt und mit geringfügigem Verwaltungsaufwand bzw. minimalen Eingriffen durch den Dienstanbieter freigegeben werden kann.“
Bei Machine-to-Machine(M2M)-Anwendungen steht die Fähigkeit im Vordergrund, Daten remote überwachen, erfassen, speichern und visualisieren zu können. Kunden haben heutzutage die Wahl, entweder ihr eigenes Back-End-Server-System und die damit verbundenen Softwareelemente auszubauen oder sich für ein cloudbasiertes Produkt zu entscheiden, das bereits einen Großteil der Lösung bereitstellt. Welche Lösung am besten geeignet ist, hängt
von vielen Faktoren ab, unter anderem von Kernkompetenz, Komplexität, Kapitalinvestitionen und Produkteinführungszeit.
Vorteile cloudbasierter Systeme
Unter Nutzung der Cloud können Unternehmen Chancen schnell und kostengünstig erschließen. Bevor es Clouddienstleistungen gab, mussten Softwareentwickler ihre eigenen Server und Softwareanwendungen entwickeln oder kaufen, konfigurieren und verwalten. Derartige Aktivitäten liegen möglicherweise außerhalb der Kernkompetenz von OEMs und können von den zentralen Aufgaben eines Unternehmens ablenken. Die Cloud bietet die Möglichkeit, eine cloudbasierte Lösung schnell und einfach mit nur geringen oder sogar komplett ohne Kapitalaufwendungen bereitzustellen, wodurch sich die Produkteinführungszeit verkürzt.
Niedrige Anlaufkosten ganz ohne Kapitalinvestitionen. Es müssen weder Hardwareserver noch Software oder Lizenzen erworben werden, und es ist auch nicht erforderlich, einen sicheren Ort oder separaten Rechnerraum für die Systemverwaltung bereitzustellen.
Cloud Computing wird als „Pay as you go“-Modell beschrieben, bei dem die Systemgröße immer stimmt. Sie zahlen, was Sie nutzen. Diesist ein wichtiger Aspekt in der Anfangsphase und für Machbarkeitsnachweise. Bei einer Cloudlösung ist die Bereitstellung einer geringen Anzahl von Geräten zu Demonstrationszwecken oder für Machbarkeitsstudien nicht mit einem Kapitalaufwand für Hardware oder Software verbunden. Außerdem können Sie bei einer Cloudlösung auf umfangreiche Softwareprojekte zur Erstellung eines Datenbrokers und anderer relevanter Softwareelemente verzichten, die erforderlich sind, um Daten vom Gerät auf die Server und die Unternehmensanwendung zu verschieben.
Bereitstellungsmodelle des Cloud Computing
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Infrastructure-As-A-Service (IaaS): Hierbei nutzen Anwender „grundlegende EDV-Ressourcen“ wie Verarbeitungsleistung, Speicher, Netzwerkkomponenten oder Middleware. Der Verbraucher steuert das Betriebssystem, den Speicher und die bereitgestellten Anwendungen. Zu IaaS-Kunden zählen häufig Unternehmen mit umfassenden IT-Kenntnissen, die Zugang zu EDV-Leistung wünschen, sich aber nicht mit der Installation oder Wartung der Hardware belasten möchten.
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Platform-As-A-Service (PaaS): Diese cloudbasierte Plattform können Unternehmen nutzen, um personalisierte Anwendungen zu entwickeln oder Software zu erstellen, die sich mit bestehenden Anwendungen verzahnt. Der Benutzer steuert die Anwendungen, die in der Umgebung ausgeführt werden (und hat unter Umständen auch eine gewisse Kontrolle über die Hostumgebung). Auf das
Betriebssystem, die Hardware oder die Netzinfrastruktur hat er jedoch keinen Einfluss. PaaS ist derzeit das kleinste Segment im Cloud Computing und wird oftmals von etablierten Firmen eingesetzt, die daran interessiert sind, einen Teil ihrer Infrastruktur auszugliedern.
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Software-As-A-Service (SaaS): Der umfangreichste und ausgereifteste Teil des Bereitstellungsmodells in der Cloud ist eine Anwendung (oder eine Gruppe von Anwendungen), die in der Cloud anstatt auf der Festplatte des Benutzers oder auf einem Gerät gespeichert ist. Weit verbreitete SaaS-Anwendungen sind zum Beispiel Google Maps, Salesforce.Com und Shutterfly.
Cloudbasierte Angebote der oben erläuterten Kategorien weisen einige Gemeinsamkeiten auf.
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Da Kunden sie mieten und nicht kaufen, verlagern sich die IT-Ausgaben von Kapitalaufwendungen hin zu Betriebskosten.
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Anbieter sind für alles verantwortlich, was sich „unter der Haube“ befindet: Wartung, Verwaltung, Kapazitätsplanung, Fehlersuche und -behebung sowie Backups.
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In der Regel lässt sich zusätzlicher Bedarf schnell und einfach über die Cloud decken – mehr Speicher von einem IaaS-Anbieter, die Fähigkeit, mehr PaaS-Projekte zu bearbeiten oder mehr Benutzerplätze für SaaS-Anwendungen.
Auswahlkriterien für Cloudplattformen
Heutzutage sind viele Cloudlösungen am Markt verfügbar, und die Entscheidung für die richtige Lösung hängt von Ihren Anwendungsanforderungen und Geschäftszielen ab. Die folgenden Auswahlkriterien sollen Ihnen bei der Wahl helfen.
Geräte-API oder Agentcode-Größe
Die meisten, wenn nicht sogar alle, Cloudlösungen erfordern die Installation von Software auf dem Remotegerät. Dieser Application Programming Interface(API)-Codeausschnitt weist das Gerät an, wie eine Verbindung mit dem cloudbasierten System herzustellen ist und welche Schnittstellen zu verwenden sind. Ein Ziel sollte sein, die Cloudlösung mit der kleinsten verfügbaren API zu finden, die die gewünschten Funktionen ausführt. Bei einer Mikrocontrollerlösung ist hauptsächlich der Speicher für die Gesamtkosten verantwortlich. Wenn Sie ihren Mikrocontroller aufgrund einer aufgeblähten Software-API gegen mehr Speicher austauschen müssen, wird Ihre Lösung teurer. Je nach Lösung und Anbieter können 40 Zeilen C-Code ausreichen, um Daten an eine Geräteplattform zu übertragen.
Unterstützte Protokolle
XML ist ein Protokoll, mit dem Daten von einem Gerät in ein cloudbasiertes System verschoben werden. Im Allgemeinen handelt es sich dabei um eine ausreichend geeignete Lösung, aber wenn Sie
den Paket-Overhead und die Latenz minimieren möchten, ist XML wohl eher
nicht die optimale Wahl. Um eine bessere Leistung zu erzielen, sollten Sie SNP, MQtt, GPRS, REST, UDP und andere TCP-Lösungen (Transport Control Protocols) in Betracht ziehen. Bei Verwendung einer Mobilfunkverbindung zahlen Sie pro Kilobyte an Daten, daher wirkt sich die Auswahl des geeigneten Protokolls auf die Gesamtbetriebskosten aus.
Systemlatenz
Latenz ist eine weitere Spezifikation, die im Zusammenhang mit cloudbasierten Lösungen einer Erläuterung bedarf. Anwendungen variieren, daher erzielt eine Anwendung möglicherweise Resultate in Echtzeit, während eine andere langsam oder relativ schnell arbeitet. Testen und messen Sie die Antwortzeiten von Ereignissen, also wie lange es dauert, bis sich ein Ereignis durch das System gearbeitet hat und
eine Antwort generiert wird. So können Sie sicherstellen, dass Ihre Anwendungsanforderungen erfüllt werden. Heutzutage können in cloudbasierten Systemen Antwortzeiten von unter einer Millisekunde erzielt werden. Verzögerungen im Sekundenbereich können ein Warnsignal hinsichtlich der Systemleistung sein.
Hardwareplattform
Angesichts der zahlreichen Optionen für Mikrocontroller und Mikroprozessoren
im heutigen Markt ist die Zusammenarbeit mit einem Cloudanbieter, der Ihre Prozessorarchitektur unterstützen kann, unabdingbar. Das Ändern der Prozessorarchitektur, um eine bestimmte cloudbasierte Lösung verwenden zu können, bedeutet eine Einschränkung der Flexibilität und erhöht die Designzeit.
Langfristige Speicherung
Das Hauptziel bei der Datenerfassung von Remotegeräten besteht darin, Business Intelligence und Analysen für diese Daten zu ermöglichen. Um eine Langzeitanalyse der Effizienz von Geschäftsprozessen zu liefern (zum Beispiel über fünf Jahre), müssen die erfassten Daten gespeichert werden und zugänglich sein. Wenn Ihre Cloudlösung keine langfristige Speichermöglichkeit bietet, müssen Sie eine eigene Speicherlösung bereitstellen oder die Daten auf eine andere cloudbasierte Serverlösung verschieben – mit zusätzlichen Kosten, erhöhter Latenz und größerem Risiko. Vereinfachen Sie Ihre Lösung, indem Sie sich einen Anbieter mit langfristigen Speicheroptionen suchen.
Kostenmodelle für Cloudlösungen
Im Hinblick auf Kostenmodelle gilt: Einfach ist besser. In der Branche gibt es so viele Preismodelle wie Lösungen. Stellen Sie daher sicher, dass Sie genau verstehen, wofür Sie bezahlen.
Anzahl der Knoten und Geräte
Am einfachsten sind monatliche Gebühren, die auf der Anzahl der Knoten basieren, mit denen eine Kommunikation angestrebt wird. Bei diesem Modell wird Ihnen ein bestimmter Preis mal Anzahl der Knoten in Rechnung gestellt. Halten Sie nach Lösungen Ausschau, die eine Preisstaffelung und Rabatte bei der Bereitstellung mehrerer Knoten anbieten. Dabei handelt es sich um ein Servicegeschäft, bei dessen Preisstruktur die Menge eine Rolle spielt.
Datennutzung
Manche Anbieter legen fest, dass die gesendeten/empfangenen Daten unterhalb eines festgelegten Grenzwerts bleiben müssen. Entscheiden Sie sich für einen Anbieter, der keine zusätzlichen Gebühren für verschiedene Ebenen gespeicherter Daten berechnet. In der Regel sollten Telemetriedaten aus einem eingebetteten System ohne Zusatzkosten für den Nutzer enthalten sein. Wenn Sie natürlich 24 HD-Kameras mit 30 Frames pro Sekunde streamen und sämtliche Daten über Jahre hinweg speichern möchten, sollten Sie bereit sein, entsprechend mehr zu zahlen.
API-Aufrufe
API-Aufrufe treten auf, wenn die Anwendung Daten im System abfragt. Manche Anbieter begrenzen die Anzahl der monatlich verfügbaren API-Aufrufe (und verlangen einen monatlichen Aufpreis je nach tatsächlich verwendeter Anzahl). Suchen Sie nach Angeboten mit unbegrenzten API-Aufrufen ohne Aufpreis.
Transaktionskosten
Es gibt Anbieter, die eine Zusatzgebühr pro Transaktion erheben und einen monatlichen Mindestpreis veranschlagen. Diese scheinbar geringen Beträge summieren sich schnell und können die Kosten einer solchen Lösung in die Höhe treiben. Suchen Sie sich einen Anbieter aus, der keine derartigen Kosten ansetzt.
Service-Level-Vereinbarungen
von Cloudanbietern
Ein vertrauenswürdiger Anbieter schließt mit Ihnen eine Service-Level-Vereinbarung (Service Level Agreement, SLA) ab, die die Betriebszeit des Systems und MTBF-Werte (Mean Time Between Failure) angibt, und bietet eine Gutschrift für den Fall eines Systemausfalls an. Eine fehlende SLA ist ein Warnzeichen, und Sie sollten sich an einen anderen Dienstleister wenden. Jede Anwendung ist einzigartig, und unterbrechungsfreier Zugriff rund um die Uhr sollte oberstes Gebot sein.
Jeder einzelne Ausfall bekannter Cloudanbieter erregt großes Aufsehen, aber insgesamt gesehen ist die Zuverlässigkeitsrate der Cloudlösungen etablierter Anbieter außerordentlich hoch, und die meisten lokalen Lösungen können von einer solchen Rate nur träumen. Google Gmail, beispielsweise, erreichte 2010 eine Verfügbarkeit von 99,978 %.
Machine-to-Machine(M2M)-Lösungen
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