Industrielle Automatisierung im Mittelpunkt von Open Source IoT

Das Internet der Dinge (IoT) ist nicht aufzuhalten: Alle Sektoren dieses Wirtschaftszweigs zeigen einen Anstieg bei der Entwicklung von Lösungen bis 2023. Das geht aus der neunten Ausgabe einer Umfrage der Eclipse Foundation hervor – eine der größten Open-Source-Software-Stiftungen der Welt. Die Umfrage fokussierte sich auf IoT- und Edge-Computing-Szenarien sowie die Möglichkeiten und Herausforderungen für Entwickler von Open-Source-Lösungen. Die Ergebnisse förderten außerdem zutage, dass die industrielle Automatisierung mit 33 % erneut den ersten Platz bei der Entwicklung von IoT-Lösungen einnimmt. Dahinter folgt die Landwirtschaft mit 29 % sowie die Automatisierung von Gebäuden, Energiemanagement und Smart Cities (jeweils 24 %).

„Es zeigt sich deutlich, dass Entwickler sich auf Lösungen mit Open-Source-Technologie konzentrieren, um aktuelle Herausforderungen im IoT-Umfeld von Industrie, Landwirtschaft und Behörden zu bewältigen. Die Ergebnisse der diesjährigen Umfrage zeigen einige sehr interessante Trends – vor allem in Bezug auf Anwendungsfälle und die Wahl der Technologien“, sagt Mike Milinkovich, Executive Director der Eclipse Foundation.

5G-Technologien ermöglichen die beschleunigte Einführung des industriellen Internets der Dinge (IIoT). Die Nutzung von Mobilfunkverbindungen hat sich gegenüber 2022 verdoppelt (44 % gegen 22 %). Das ist vor allem auf die Verbreitung von 5G zurückzuführen, während Wi-Fi (38 % gegen 36 % in 2022), Ethernet (38 % gegen 29 %) und Bluetooth (23 % gegen 20 %) als weiterhin praktikable Optionen auch einen geringfügigen Zuwachs zeigen.

Als häufigste Arbeitslast beim Edge Computing hat die Steuerungslogik mit 40 % die künstliche Intelligenz mit 37 % überholt. Bedeutet dies, dass man sich wieder mehr auf die praktischen Aspekte der Erarbeitung echter Lösungen konzentriert? Das wird nur die Zeit zeigen, betonen die Verfasser der Studie.

Untersuchungen zufolge dominiert die ARM-Architektur weiterhin die Szene, insbesondere bei Geräten mit begrenzten Ressourcen. Doch auch RISC-V ist dabei, sich zu etablieren. Gateways und Edge-Geräte wenden sich 64-Bit-Architekturen zu.

Die Entwickler gaben bei der Umfrage an, dass Java die bevorzugte Programmiersprache für IoT-Gateways und Edge-Knotenpunkte darstellt. C, C++ und Java sind indes die am häufigsten verwendeten Sprachen für Geräte mit begrenzten Ressourcen. MQTT ist unterdessen das wichtigste Kommunikationsprotokoll im industriellen IoT (IIoT), wobei fast die Hälfte der Entwickler (49 %) eine Präferenz für dieses Protokoll angab; MQTT + Sparkplug kam auf 8 % der Nennungen.

Bei den Betriebssystemen stellen Linux (43 %) und FreeRTOS (25 %) die bevorzugten Optionen für den Einsatz auf Geräten mit begrenzten Ressourcen dar. Dabei ziehen es 17 % der Entwickler vor, gar kein Betriebssystem zu verwenden (auch „Bare Metal“ genannt), während Zephyr mittlerweile von 13 % bevorzugt wird – gegenüber 8 % in der Umfrage von 2022. Die wichtigsten Betriebssysteme für IoT-Gateways und Edge-Knotenpunkte sind Linux (58 %, verglichen mit 51 % im Jahr 2022), Windows (29 %, verglichen mit 42 % im Jahr 2022) und Android (25 %).

Die Kommunikation steht weiterhin im Mittelpunkt der Sicherheitstechnologien (z. B. per TLS, DTLS) mit 39 % der Antworten gegenüber 26 % im Jahr 2022. Over-the-Air-Updates haben dabei andere Tools überholt und den zweiten Platz eingenommen (24 % gegenüber 15 % im Jahr 2022).

Für 70 % der Befragten ist außerdem die Sicherheit der Software-Lieferkette zu einem wichtigen Thema für Entwickler im IoT/Edge-Computing-Ökosystem geworden.

Der Marktausstieg – beziehungsweise Absichten dahingehend – von IoT-Middleware-Anbietern im Jahr 2022, einschließlich Google Cloud IoT Platform, Bosch IoT Suite, IBM Watson IoT und SAP Internet of Things, hat Chancen für andere Unternehmen eröffnet. Andererseits sind trotzdem nur 12 % der Studienteilnehmer zu einem neuen Anbieter migriert, obwohl fast die Hälfte der Befragten eine Beziehung zu einem oder mehreren der genannten Anbieter angibt.

Empfehlung auf Basis der Studie

In der Aufarbeitung der Umfrage führt die Eclipse Foundation einige Empfehlungen für Entwickler von IoT-Lösungen auf:

• die Zusammenarbeit zwischen Projekten und Tätigkeitsbereichen fördern, um umfassende Lösungen für verschiedene Herausforderungen anbieten zu können
• der Einsatz von Betriebssystemen und RTOS (Real Time Operating Systems) diversifizieren, wie FreeRTOS, Zephyr und ThreadX
• MQTT für die Kommunikation in IIoT-Umgebungen verwenden, möglicherweise in Kombination mit Sparkplug
• die Sicherheit der Software-Lieferkette durch die Umsetzung solider Maßnahmen priorisieren
• Möglichkeiten im Bereich Middleware ausloten, die sich durch den Wegfall von Anbietern wie Google, IBM und SAP eröffnen. Neue Middleware-Optionen können auf individuelle Anwendungen oder vertikale Geschäftsfelder ausgerichtet werden.