IoT Out-of-the-Box : CLEA: Durchgängig integrierte und dennoch offene IoT-Plattform

Welche Vorteile erwarten Sie sich von CLEA?

Dirk Finstel: Dank der Kombination aus dem Werteversprechen von CLEA sowie dem hochmodernen KI-Dienst von Google Cloud können wir einzigartige Lösungen im industriellen Bereich anbieten, die es Unternehmen ermöglichen, ihr Geschäftsmodell weiterzuentwickeln, neue Werte aus Prozessdaten zu schöpfen und den Nutzern Lösungen mit hohem Mehrwert als Service anzubieten. Dank der Tools und Services für künstliche Intelligenz von Google Cloud, die nativ in CLEA integriert werden, wird es möglich sein, umfangreiche Erkenntnisse zu gewinnen, indem zusätzliche Informationen aus allen Datenquellen des Unternehmens wie ERP, CRM, MES und verteilten Geräten genutzt werden können. Dies ist ein echter Durchbruch, der es Unternehmen ermöglicht, Dinge zu tun, die noch vor ein paar Jahren nicht möglich waren.

Was ist für die Entwickler neu?

Finstel: CLEA ist eine Open-Source-IoT-Lösung, die von Grund auf für Entwicklerteams mit den oben genannten Anforderungen konzipiert und entwickelt wurde. Der gesamte Umfang von CLEA basiert auf Kubernetes, einem von Google entwickelten Open-Source-System zur Verwaltung von Container-Anwendungen, und ist nicht nur Cloud-agnostisch, sondern kann auch vor Ort und in anderen Einsatzszenarien ausgeführt werden. CLEA geht über herkömmliche IoT Plattformen hinaus, indem sie sich auf Prozessdaten konzentriert und gleichzeitig innovative Funktionen für das Gerätemanagement bereitstellt wie z. B. Anwendungsverwaltung, Ferndiagnose und eine Vielzahl von Diensten, die für große, unternehmenskritische Flotten entwickelt wurden. Das CLEA Gesamtpaket bietet Entwicklern und Data Engineers alles, was sie brauchen, um Daten in der Cloud zu orchestrieren und zu bereinigen, bevor die Intelligenz ins Spiel kommt. Außerdem können sie die Algorithmen auch direkt auf der Edge nutzen. Entwickler können dieselbe Umgebung vom PoC bis zur Produktion nutzen und dabei skalieren, indem sie einen gemeinsamen Stack nutzen, der für die Skalierung auf riesige Flotten und Datenströme ausgelegt ist, ohne die gesamte technologische Komplexität der zugrunde liegenden Systeme selbst beherrschen und managen zu müssen.

Wie steht es um die Sicherheit? Insbesondere, wenn man Google integriert, öffnet man Hackern doch Tür und Tor? Wie geht SECO damit um?

Finstel: Google ist ein führender Anbieter von Cloud-Infrastruktur- und Plattformdiensten. Zum fünften Mal in Folge hat Gartner® Google als Leader im Gartner Magic Quadrant™ für Cloud-Infrastruktur- und Plattformdienste eingestuft. Google investiert in ein sicheres, leistungsfähiges und zuverlässiges Netzwerk im Weltmaßstab und setzt dies durch die Definition von branchenweiten Rahmenbedingungen und Standards um. Auf der CLEA Seite sind die verbundenen Geräte vertrauenswürdig und tauschen dank einer Reihe integrierter Funktionen sicher Informationen aus. Jedes Gerät wird durch eine eindeutige ID identifiziert und verwendet modernste Mechanismen, um einen vertrauenswürdigen und sicheren Kommunikationskanal zu gewährleisten. CLEA garantiert nicht nur einen sicheren Kanal, sondern auch eine sichere und darüber hinaus fälschungssichere Identität. Wenn das Edge-Gerät ebenfalls mit einem sicheren Chip ausgestattet ist, können alle Sicherheitsfunktionen von CLEA auch in dieses Gerät integriert werden. Außerdem verhindert CLEA von Haus aus, dass ein einzelnes Gerät die gesamte Flotte gefährdet - sollte sich ein Gerät aus irgendeinem Grund falsch verhalten, kann es isoliert werden und beeinträchtigt somit nicht den Betrieb der restlichen Flotte.

Welche weiteren Funktionen bietet CLEA?

Finstel: Mit CLEA haben unsere Kunden die volle Kontrolle über ihre Daten – von der Erfassung über die Verarbeitung bis hin zum Speicherort. CLEA ist für die Skalierung auf eine große Anzahl verbundener Geräte und auszutauschender Nachrichten ausgelegt und bietet im Gegenzug die Möglichkeit, KI Modelle in Minutenschnelle zu implementieren. Zu den Funktionen für die Geräteverwaltung gehören Over-the-Air-Software-Updates (OTA) mit Unterstützung für Rollout und Rollback, Verwaltung der mobilen Konnektivität, Dateiübertragung und Protokollprüfung.

Unterstützt CLEA auch die Entwicklung von KI Anwendungen und wenn ja, in welchem Umfang?

Finstel: CLEA bietet den Nutzern alle Werkzeuge, um ihre eigenen maßgeschneiderten KI Anwendungen in jeder beliebigen Sprache zu erstellen – entweder von Grund auf oder auf Grundlage einer der vorgefertigten Strukturen, die im Framework der CLEA App verfügbar sind. Ein umfangreicher Satz von APIs sowie Clients wird bereitgestellt, um die Arbeit der Data Engineers und Data Scientists zu erleichtern. So können diese ihre eigenen bevorzugten Frameworks zur Erstellung ihrer Modelle verwenden, auch wenn einige vorgefertigte Integrationen schon bereitgestellt werden wie zum Beispiel Tensorflow und Spark. CLEA konzentriert sich in erster Linie auf die Vereinfachung des Einsatzes und der Laufzeit von Anwendungen in der Produktion und bietet eine Reihe von Funktionen zur Vereinfachung des Modellmanagements in der Produktion. Am wichtigsten ist es, dass diese Art der Modellverwaltung nahtlos in den Device Management Stack integriert ist, was es einfach macht, Modelle nicht nur in der Cloud, sondern auch auf Ihrer Flotte am Edge zu orchestrieren.

Was setzen Entwickler von Embedded-Anwendungen mit CLEA um? Geht es nur um die Hardware oder um mehr? Kann SECO ein konkretes Projekt nennen, bei dem CLEA bereits erfolgreich zur Entwicklung eines eingebetteten Geräts beigetragen hat?

Finstel: Wie bereits erwähnt, bietet CLEA dem Embedded-Entwickler Tools für die Fernverwaltung einer Geräteflotte und die einfache Übertragung von Daten aus dem Feld in die Cloud. Mit dem passenden SDK (Software Development Kit) können Embedded-Entwickler einzelne Sensor- bis hin zu umfangreichen Telemetrie- und Prozessdaten mit Alarmen an die Cloud-Plattform senden, ohne sich um die Schritte kümmern zu müssen, die erforderlich sind, um beispielsweise Informationen auf CLEA zu veröffentlichen: Sie können sich auf die jeweilige Anwendungsentwicklung für den Business und Use Case konzentrieren und alle Basis- und Technologieinteraktionen der Plattform einfach nutzen. Das CLEA-SDK selbst kümmert sich um die mögliche erneute Übertragung von Nachrichten oder die Wiederherstellung der Verbindung. CLEA wurde bereits in vielen Projekten mit SECO Hardware implementiert - in Industriemaschinen, Verkaufsautomaten, Kaffeemaschinen und Kühlschränken. Einige Kunden setzen CLEA auch auf ihrer eigenen bzw. 3rd Party Hardware ein; so verwaltet die CLEA-Plattform beispielsweise erfolgreich unterbrechungsfreie Stromversorgungen (USV) und komplexe intelligente Überwachungsinfrastrukturen, bei denen der Kunde das Gerät direkt über das CLEA SDK anschließt.

Was sind die typischen CLEA Kunden? Auf Systemebene wie HMI und BOX-PC bezogen, aber auch auf Board- und Modulebene bezogen?

Finstel: Der typische CLEA Kunde ist entweder ein OEM oder ein Service Anbieter, der nach einer zentralisierten Plattform sucht, die alle Daten und Interaktionen im Feld verwalten kann – normalerweise mit dem Ziel, durchgängige und transparente Prozesse sicherzustellen oder diese in einem Ökosystem von Diensten drumherum zu integrieren. Ebenso aber auch ein Softwareunternehmen, das ein eigenes vertikales IoT Produkt bzw. Service aufbauen möchte. Normalerweise spielt es keine Rolle, welche Hardware verwendet wird; Wir beispielsweise bedienen Kunden, die Low-Power-MCUs wie ESP32 betreiben, bis hin zu Kunden, die sogar Edge-Server mit enormer Rechenleistung betreiben.

Welche Ihrer Edge Produkte sind bereits für CLEA vorbereitet, auch wenn es noch einige Zeit dauern könnte, bis alles finalisiert ist? Hier können Sie auf die Produkte eingehen, die Sie auf den Markt gebracht haben.

Finstel: CLEA ist vom Design her mit allen SECO Edge-Produkten kompatibel: Benutzer können es in wenigen Schritten mit jedem Gerät aus unserem handelsüblichen Edge-Portfolio in Betrieb nehmen, von lüfterlosen Embedded-Computern und HMIs in Industriequalität bis hin zu SOMs und SBCs mit eingebauter Konnektivität. Aufgrund CLEAs Hardware-Agnostik ist die Lösung auch leicht in Geräte von Drittanbietern zu integrieren. Das Wichtigste, was vor der Integration in eine Hardwareplattform zu berücksichtigen ist, ist immer die Konnektivität: Daher ist es zwingend erforderlich, dass das Gerät über integrierte Konnektivität wie LAN, Wi-Fi oder möglicherweise über ein mobiles Modem mit globaler Abdeckung verfügt.

Wie gehen Anwendungsentwickler CLEA Projekte an? Was machen Sie selbst, was liefert SECO, welche API gibt es usw.?

Finstel: CLEA liefert eine Reihe von SDKs und Clients, die Entwickler verwenden können, um ihre eigenen Projekte zu erstellen. Unser Ansatz besteht darin, eine modularisierte Lösung bereitzustellen, sodass Entwickler wählen können, wie viel sie selbst erstellen und wie viel sie aus dem Stack verwenden möchten. Bei Verwendung des vollständigen CLEA Stacks können Entwickler ihre eigenen Business- und Use Case-spezifischen Datenmodelle definieren und deklarieren, ihre Datenerfassungstools mit einem der vielen bereitgestellten Geräte-SDKs integrieren und ihre eigenen Frontend-Anwendungen innerhalb des CLEA Portals schreiben. Alles andere wird von der Plattform erledigt, und die meisten Standardfunktionen (wie z. B. die Geräteverwaltung) sind sofort einsatzbereit. Und dank der umfangreichen Dokumentation und Entwicklertools von CLEA ist die Einrichtung eines neuen Projekts schnell und einfach erledigt.

Was ist das Geschäftsmodell von CLEA? SaaS? Was kostet CLEA und gibt es ein Abonnementmodell für die monatliche oder jährliche Nutzung?

Finstel: CLEA kann als PaaS (Platform-as-a-Service) genutzt werden, entweder vollständig verwaltet oder auf der jeweiligen bestehenden Infrastruktur des Kunden. Sie wird darüber hinaus ab diesem Sommer auch über eine reine SaaS-Version für kleinere Projekte verfügen. Das System wird immer als monatliches Abonnement bereitgestellt, das sich nach Verbrauch und Bereitstellungsmodell bemisst – die Flexibilität von CLEA ermöglicht eine große Vielfalt an Szenarien, die auf die betrieblichen Anforderungen des Kunden zugeschnitten sind. Die SaaS-Preise sind vergleichbar mit bestehenden Marktangeboten.

Gibt es irgendwelche Einschränkungen gegenüber Google Cloud?

Finstel: Derzeit arbeitet SECO direkt mit Google Cloud in Europa zusammen, aber es gibt keine Einschränkungen, CLEA in anderen Regionen, mit anderen Cloud-Anbietern oder im eigenen Rechenzentrum zu betreiben. Die Partnerschaft mit Google Cloud ist auf kommerzieller Basis und impliziert keine technischen Einschränkungen.