Von Martin Klapdor

Das Industrial Internet of Things (IIoT) verspricht Nutzern zahlreiche Vorteile. Doch damit die Umsetzung ein Erfolg wird, müssen Unternehmen stets wissen, was in ihren Netzwerken passiert.

Das Internet der Dinge (IoT bzw. IIoT – Industrial Internet of Things) boomt. Auf dem diesjährigen Mobile World Congress in Barcelona werden wieder zahlreiche smarte, vernetzte Geräte gezeigt, die Nutzern das Leben erleichtern sollen. Doch während Fitness-Tracker und WLAN-gesteuerte Alarmanlagen die meiste Aufmerksamkeit bekommen, sind die Potenziale im Geschäftsumfeld ungemein größer.

Laut Oxford Economics erwirtschaften die Branchen, die vom Industrial Internet of Things (IIoT) profitieren, zusammen 62 Prozent des Bruttoinlandsprodukts in den G20-Staaten [1]. Neue Technologien eröffnen Anwendungsfelder, die deutliche Effizienzerhöhungen und neue Geschäftsmodelle in Aussicht stellen. Accenture beziffert die Wertschöpfung, die durch das IIoT ermöglicht wird, bis 2030 auf bis zu 15 Milliarden US-Dollar [2].

Möglich werden die neuen Anwendungen nicht allein durch Chips und Sensoren an Maschinen und Werkstücken. Die Vernetzung in der Industrie bedeutet auch, dass vor- und nachgelagerte Prozesse mit einbezogen werden, um Synergien zu schaffen und Produktivität wie auch Effizienz zu erhöhen. Die vierte industrielle Revolution, die Industrie 4.0, treibt vor allem voran, dass Teilsysteme, die bisher für einzelne Schritte zuständig sind, besser miteinander kommunizieren und zusammenarbeiten.

Vernetzung des Industrial Internet of Things erhöht Leistungsfähigkeit, aber auch Risiken

Schaut man sich an, wie verzweigt IT- und OT-Systeme (Operational Technology) in der Produktion mittlerweile sind, wird klar, dass dies keine einfache Aufgabe ist. Bisher autarke OT-Systeme müssen ebenso integriert werden wie Daten aus externen Quellen, etwa aus Cloud-gestützten CRM-, ERP- oder Supply-Chain Management-Anwendungen. Unternehmenskritische Funktionen sind betroffen, und die Zahl der Endpunkte wächst in die Tausende oder gar Millionen. Je stärker Teilsysteme zusammenhängen, desto wichtiger wird die fehlerfreie Performance jeder einzelnen Komponente für das Funktionieren dieses komplizierten Datenballetts.

Aus diesem Grund stehen Unternehmen vor der Herausforderung, ihre Infrastrukturen fit für die Industrie 4.0 zu machen. Dabei geht es nicht nur darum, Kapazitäten zu erhöhen. Die Telekommunikationsbranche arbeitet fieberhaft an der Entwicklung von 5G [3], um die nötige Bandbreite und geringe Latenzzeiten für neue IoT-Anwendungen bereitzustellen. Doch langsame Übertragungsgeschwindigkeiten und schlechte Servicequalität sind selten tatsächlich auf mangelnde Bandbreite und häufiger auf Fehler und Inkompatibilitäten im Netzwerk zurückzuführen. Denn dessen Komplexität steigt ständig: Wenn neue Geräte und Sensoren an das Netzwerk angeschlossen oder neue Server für wachsende Datenmengen provisioniert werden, wenn bei schwankendem Traffic Netzwerkkomponenten an- und abgeschaltet werden, wenn Cloud-Anwendungen integriert oder Updates eingespielt werden. Bei jeder dieser Änderungen steigt die Gefahr von Fehlern.

Zugleich sind IT-Ausfälle mit höheren Risiken und Schäden verbunden, wirken sie sich doch auf das gesamte, vernetzte System aus. Laut Vision Solutions schlagen Unterbrechungen der IT etwa in den Branchen Brokerage Services, Energie und Telekommunikation mit durchschnittlich 2 Millionen Dollar oder mehr [4] zu Buche – pro Stunde. Entsprechend wichtig ist es, Fehler in einem unübersichtlicher werdenden Netzwerk schnell zu finden und zu beheben.

Netzwerkmonitoring für Servicequalität und -kontinuität

Um sich gegen die Risiken der Vernetzung abzusichern, sind Unternehmen daher gut beraten, jederzeit den Überblick über ihre Netzwerke zu behalten. Denn Muster im Netzwerk-Traffic geben Aufschluss über potenzielle Probleme. Je früher diese identifiziert werden, desto schneller können sie behandelt werden, im Idealfall bevor sie zu einer Störung führen.

Ein Beispiel aus der Pharmabranche: Ein US-Unternehmen verzeichnete aus ungeklärten Ursachen immer wieder Unterbrechungen in seiner automatisierten Produktion. Jedes Mal musste das gesamte System runter- und wieder hochgefahren werden, was mindestens 20 Minuten Stillstand und 300.000 US-Dollar Schaden bedeutete. Schließlich führte das Unternehmen ein Netzwerk-Monitoring ein, das die IT-Administratoren frühzeitig über ungewöhnliche Aktivitäten informierte, bevor Fehler auftraten. Die kostspieligen Systemausfälle sind seither kein Problem mehr.

Sind Cloud-Dienste an die Produktionsumgebung angeschlossen, wird die Situation noch komplizierter. Häufig wissen Unternehmen bestenfalls, was in ihrem eigenen Netzwerk passiert. Fließen Daten jedoch nach außen oder von außen hinein, sind sie mit einer Vielzahl weiterer potenzieller Fehlerquellen konfrontiert, die im Fall des Falles mitberücksichtigt werden müssen. Kommt es auf Sekunden und Minuten an, sollten Unternehmen sich nicht auf Cloud-Anbieter verlassen, um Ursachenforschung zu betreiben. Ein Monitoring, das die gesamte Bereitstellungsinfrastruktur abdeckt, hilft dabei, auch Probleme außerhalb des eigenen Rechenzentrums aufzuspüren. Zudem ermöglichen Protokolle eine eindeutige Zuordnung von Verantwortlichkeiten. Liegen Fehlerursachen beim Cloud-Anbieter, lassen sich diese durch Monitoring-Protokolle belegen und Schadensersatzansprüche geltend machen.

Erfolgsfaktor Sicherheit

Schließlich ist das Thema Sicherheit in der vernetzten Produktion noch akuter als zuvor. Zu physischen Sicherheitsmaßnahmen, die die Produktion beispielsweise gegen Umwelteinflüsse und unberechtigten Zugang schützen sollen, kommt noch die Notwendigkeit einer umfassenden IT-Sicherheit hinzu. Dass diese bei IoT-Geräten oftmals nicht gegeben ist, wurde spätestens klar, als im Oktober 2016 ein DDoS Angriff auf einen DNS-Provider, ausgeführt durch ein Botnetz aus gekaperten Smart Devices [5], weite Teile der USA vom Internet abschnitt.

Zusätzlich führt der erhöhte Netzwerktraffic durch das Internet of Things dazu, dass Angreifer, die sich unerlaubt Informationen verschaffen oder die Funktionsfähigkeit der IT-Systeme eines Unternehmens stören wollen, sich besser verstecken können. Umso wichtiger ist es für Unternehmen, die ihre Maschinen und Prozesse verknüpft haben, Aktivitäten im eigenen Netz jederzeit engmaschig zu kontrollieren, um auffällige und potentiell gefährliche Aktivitäten schnell zu entdecken und zu unterbinden.

Die Versprechen des Industrial Internet of Things sind vielfältig und verlockend. Unternehmen, die ihre Zukunftsfähigkeit sichern wollen, kommen nicht darum herum, sich damit auseinanderzusetzen. Doch damit die Umsetzung ein Erfolg wird, müssen Risiken kontrollierbar bleiben. Dies erfordert, die Infrastruktur von Anfang an mitzudenken und sicherzustellen, so dass man stets den Überblick über die eigenen Ressourcen und die darin stattfindenden Aktivitäten hat.

Darin steckt übrigens noch jede Menge Potenzial: Auch ohne 5G werden Bandbreite und Latenzzeiten vorläufig keine großen Probleme bereiten. Wichtiger ist es, dass Unternehmen die Performance ihrer Netzwerke im Griff behalten. Allein dadurch lassen sich Leistung und Nutzerzufriedenheit deutlich steigern.

Der Autor:

Martin Klapdor – Fachbeitrag TM 2.0 – Industrie 4.0 und Internet of Things: Was passiert im Netzwerk der Zukunft?

Dr. Martin Klapdor ist als Senior Solutions Architect beim Business-Assurance-Anbieter Netscout für mobile Daten- und Sprachdienste sowie für Virtualisierung verantwortlich. Er ist seit über 18 Jahren in der IT-Branche tätig und verfügt über umfassende Erfahrung mit Netzwerkmanagement, mobilen Technologien, Service Assurance, Data Analytics und IT Performance Management.

Quellen:

[1] Angaben aus der Oxford Economics Ltd. Global Industry Databank, zitiert aus der Accenture-Studie „Driving Unconventional Growth through the Industrial Internet of Things“.  URL: https://www.accenture.com/us-en/_acnmedia/Accenture/next-gen/reassembling-industry/pdf/Accenture-Driving-Unconventional-Growth-through-IIoT.pdf

[2] ibd.

[3] Lösel, S. Forscher und Firmen basteln am Internet der Dinge: Vodafone eröffnet IoT-Entwicklungszentrum. In: Industry of Things. Stand: 13. Februar 2017. URL: http://www.industry-of-things.de/vodafone-eroeffnet-iot-entwicklungszentrum-a-578928/?cmp=nl-345&uuid=AC50A52F-500D-4F49-892EBF695A11F62E

[4] White Paper von Vision Solutions. URL: http://www.visionsolutions.com/docs/default-source/white-papers/wp_financialimpact_e.pdf?sfvrsn=4

[5] Kühl, E. und Breitegger, B. Der Angriff, der aus dem Kühlschrank kam. In: Zeit Online. Stand: 13. Februar 2017. URL: http://www.zeit.de/digital/internet/2016-10/ddos-attacke-dyn-internet-der-dinge-us-wahl

Bildhinweis:
Thema Industrial Internet of Things / Netzwerksicherheit – Symbolbild (Quelle: pixabay.com / Composing: TM 2.0)