Neuer Leitfaden: Richtlinien für Satelliteneinsatz und digitale Zwillinge im IIoT

Das Industry IoT Consortium (IIC) ist eine globale gemeinnützige Partnerschaft zwischen Industrie, Regierungen und Wissenschaft. Sie wurde 2014 mit dem Ziel gegründet, eine technische Grundlage für die Entwicklung des Industriellen Internets der Dinge (IIoT) zu schaffen. Nun hat das IIC zum ersten Mal Informationen zur Satellitenkonnektivität in seinen Leitfaden Industrial Internet Networking Framework (IINF) aufgenommen. Darüber hinaus hat die Organisation gemeinsam mit der International Society of Automation (ISA) ein Dokument veröffentlicht: Es behandelt die Sicherung von industriellen Automatisierungs- und Steuerungssystemen, die digitale Zwillinge verwenden.

Der Leitfaden des IIC unterstützt Entwickler von IIoT-Anwendungen bei der Implementierung, dem Einsatz und dem Betrieb von Netzwerklösungen. Dazu gibt er Ratschläge für Internetprotokoll-Technologien (IP-Technologien), tiefere Layer sowie Funktionen wie Verwaltung und Sicherheit. Die jüngste Version des Leitfadens enthält erstmals spezielle Hinweise zu Satellitenkommunikationstechnologien anstelle einer terrestrischen Übertragung, die sowohl auf technischer als auch auf wirtschaftlicher Ebene unpraktisch ist.

Es ist bereits heute möglich, IIoT-Devices mithilfe von Satelliten zu verbinden. Die Geräte können dabei über weite Gebiete, abgelegene oder unterbevölkerte Orte oder sogar über Meere und Ozeane verteilt sein. „Der Hauptvorteil von Satelliten gegenüber terrestrischer Übertragung ist ihre großflächige Abdeckung auf regionaler und kontinentaler Ebene. Obwohl die genaue Festlegung des Budget für IIoT-Geräteverbindungen noch immer eine Herausforderung darstellt, können Satellitentechnologien als direktes Funknetz durchaus hilfreich sein. Zudem ist es möglich, sie als Backhaul-Technologie für drahtlose oder kabelgebundene Netzwerke in jeder Höhe einzusetzen“, betont David Lou, Co-Vorsitzender der IIC Network Task Group und Chief Innovation an Strategy Officer bei Huawei.

Sicherheit erhöhen

Im Rahmen einer weiteren IIC-Initiative im Bereich der Sicherheit, machten die Organisation und die International Society of Automation eine Ankündigung: Sie stellten ein neues IoT-Reifegradmodell für die Nutzer digitaler Zwillinge vor, das sogenannte IoT Security Maturity Model (SMM) Digital Twin Profile. Dieses Rahmenwerk erweitert die zuvor veröffentlichten Richtlinien. Zudem ermöglicht es allen, die digitale Zwillinge entwerfen und einsetzen, die Bedeutung einer angemessenen Sicherheitsreife für diese Systeme zu verstehen – und wie sich diese besser bewerten und erreichen lässt.

„Digitale Zwillinge sind nicht einfach nur Software. Sie können mit realen kritischen Anlagen verbunden und synchronisiert werden. Diese Richtlinien sind das Ergebnis der Zusammenarbeit zwischen dem IIC und dem Digital Twin Consortium (DTC). So soll untersucht werden, was digitale Zwillinge im Zusammenhang mit der IoT-Sicherheitsreife auszeichnet“, erklärt Ron Zahavi, Mitautor des Leitfadens und Geschäftsführer des DTC.

Beide Organisationen betonen, dass digitale Zwillinge eine virtuelle Darstellung realer Prozesse und Entitäten sind, die im Hinblick auf Frequenz und Abbildungsgenauigkeit synchronisiert sind. Neben anderen allgemeinen Überlegungen wirft dies auch spezifische Sicherheitsbedenken auf. Denn es ist wichtig, die Systeme des digitalen Zwillings zu verstehen – sowohl ihren Umfang und die Funktion der Synchronisierung von Frequenz und Wiedergabegenauigkeit als auch hinsichtlich ihres Bezugs auf Vermögenswerte und organisatorische Grenzen.

„Die Technologie des digitalen Zwillings stellt ein zentrales Element der digitalen Transformation dar. Es ist wichtig, zu verstehen, wie man bei der Nutzung ein ausgereiftes Sicherheitskonzept implementiert. Das Rahmenwerk wird ein besseres und schnelleres Verständnis der Fragen im Zusammenhang mit er Sicherheitsreife digitaler Zwillingssysteme ermöglichen“, meint Frederick Hirsch, einer der Mitverfasser des Modells und Mitvorsitzender der IIC Reliability Task Group.

Das jüngste Dokument fasst 18 Praktiken im Bereich der Sicherheitsreife zusammen. Diese decken alle Themen vom Management des Sicherheitsprogramms bis hin zu Datenschutz, Sanierung und Wiederherstellung ab.

In einem kürzlich geführten Interview mit Business Insider bezog auch Suprakash Chaudhuri, Director of Digital Industries von Siemens India, Stellung zu diesem Thema. Obwohl die digitalen Zwillinge mittlerweile in allen Arten von Unternehmen eingesetzt werden, hält er die Fertigungsbranche weiterhin für den spannendsten Sektor. Denn die digitalen Zwillinge könnten eine einfache, aber leistungsfähige Interpretation der Industrie 4.0 sein: Mit ihrer Hilfe ließen sich konsequente Effizienzsteigerungen bewirken, Ausfälle minimieren, Entwicklungszyklen verkürzen und neue Geschäftsmöglichkeiten eröffnen – und dadurch dauerhafte Wettbewerbsvorteile schaffen.

Gartner erwartet, dass mehr als zwei Drittel der Unternehmen, die IoT-Lösungen implementieren, bis 2022 auch mindestens einen digitalen Zwilling in der Produktion einsetzen werden.