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1 Was ist das Internet der Dinge?
25
1.1 Das Internet der Dinge in Alltag und Industrie
25
1.1.1 Wo begegnet uns das Internet der Dinge im Alltag?
26
1.1.2 Internet der Dinge und Industrie 4.0
28
1.2 Internet der Dinge: Begriffsabgrenzungen
33
1.3 Historische Entwicklung des Internets der Dinge
37
1.4 Weiterentwicklung und Potenzial des Internets der Dinge
43
2 Technische Grundlagen und Komponenten
47
2.1 Eigenschaften von IoT-Systemen
48
2.1.1 Zuverlässigkeit von IoT-Systemen
49
2.1.2 Schutz und Sicherheit
50
2.1.3 Aufbau und Zusammenspiel der Komponenten
57
2.2 Architektur von IoT-Systemen
63
2.2.1 Konzeptionelles Modell
63
2.2.3 IoT-Referenzarchitektur
73
2.3 Funktionale Anforderungen an IoT-Systeme
81
2.3.1 Anforderungen an Administration und Zugehörigkeit
81
2.3.2 Anforderungen an Daten und Informationen
85
2.3.3 Anforderungen an Funktionen und Fähigkeiten
89
2.4 Computing-Konzepte im Umfeld von IoT-Systemen
93
2.4.2 Edge Computing und Fog Computing
96
3 IoT im Kontext von SAP
101
3.1 IoT in der SAP-Strategie
101
3.1.1 Das intelligente Unternehmen
102
3.1.2 Das Kernprinzip für die Nutzung intelligenter Technologien
105
3.1.3 Erweiterung der SAP-Strategie
111
3.2 Einführung in die SAP-IoT-Plattform
116
3.2.1 Komponenten der SAP-IoT-Plattform
116
3.2.2 Die Multi-Cloud-Strategie von SAP
120
3.2.3 Herstellerunabhängigkeit bei der IoT-Hardware
124
3.2.4 SAP-Partnernetzwerk
127
3.3 Marktpositionierung der SAP-IoT-Plattform
130
3.3.1 Übersicht der IIoT-Plattformen
131
3.3.2 Auswahlkriterien für eine IIoT-Plattform
134
4.1 Erste Schritte mit der SAP Cloud Platform
137
4.2 Integrationsservices
144
4.2.1 SAP Cloud Platform Integration
146
4.2.2 SAP Cloud Platform Connectivity
163
4.3 Services für Datenspeicherung und -verwaltung
172
4.3.1 SAP HANA Service
174
4.3.2 Big Data Services
175
4.4 Services für Benutzeroberflächen und Sicherheit
176
4.4.1 SAP Cloud Platform Identity Authentication und Identity Provisioning
176
4.4.2 SAP Cloud Platform Portal
183
4.5 Services für Entwicklung und Betrieb
184
4.5.2 Services für DevOps
192
5 IoT-Services der SAP Cloud Platform
195
5.1 SAP Cloud Platform IoT
196
5.1.1 SAP Cloud Platform IoT einrichten
196
5.1.2 IoT-Service-Cockpit
199
5.2.1 Datenspeicherung und -aggregation in SAP Leonardo IoT
206
5.2.2 Administrationsoberfläche von SAP Leonardo IoT
207
5.2.3 Modellierung digitaler Zwillinge
211
5.2.4 Tenant-Verwaltung
220
5.2.5 Regeln und Aktionen definieren
224
6.1 Komponenten und Funktionen der SAP Edge Services
230
6.1.1 SAP Edge Services, Cloud-Edition
234
6.1.2 Integration der SAP Edge Services, Cloud-Edition, mit Microsoft Azure
235
6.1.3 SAP Edge Services, On-Premise-Edition
236
6.2 SAP Edge Services installieren und testen
237
6.2.1 Streaming und Persistence Service installieren
238
6.2.2 Installation des Edge Gateways
242
SAP-IoT-Standardlösungen für die digitale Supply Chain
249
7 Asset Management: digitaler Service, Wartung und Instandhaltung
251
7.1 Industrietrends und Kernkonzepte
252
7.1.1 Trends und neue Anforderungen für Wartung und Instandhaltung
253
7.1.2 Wartungsstrategien und Predictive Maintenance
255
7.1.3 Digitale Zwillinge für die Wartung und Instandhaltung
258
7.2 Digitale Prozesse und neue Geschäftsmodelle
259
7.2.1 Digitale Wartung und Instandhaltung
259
7.2.2 Digitale Produkte und digitaler Kundenservice der Hersteller
263
7.3 SAP Intelligent Asset Management Suite
265
7.3.1 SAP Asset Intelligence Network
268
7.3.2 SAP Predictive Maintenance and Service
274
7.3.3 SAP Asset Strategy and Performance Management
282
7.3.4 SAP Asset Manager
286
7.4 Integration mit den Backend-Systemen
288
7.4.1 SAP-Systeme für Wartung und Anlagenmanagement
290
7.4.2 Integration mit der Asset Central Foundation
291
7.5.1 Digitale Wartung und Instandhaltung bei Anlagebetreibern
293
7.5.2 Digitale Produkte und digitaler Kundenservice von Herstellern
293
8 Realtime Track and Trace in der Logistik
295
8.1 Industrietrends und Anforderungen
296
8.1.1 Transparenz in der Logistik
297
8.1.2 Logistik und Supply Chain Management in der Zukunft
299
8.1.3 Mehrwert von IoT in der Logistik
302
8.2 Echtzeit-Logistikmanagement mit SAP
305
8.2.1 Architektur des Realtime Logistics Control Towers
305
8.2.2 SAP Global Track and Trace
309
8.2.3 SAP Analytics Cloud
312
8.3 Relevante IoT-Technologien
313
8.3.1 Separate IoT-Hardware für Logistikprozesse
314
8.3.2 Lokalisierungs- und Positionierungssysteme
316
8.3.3 Integrierte Sensorsysteme und externe IoT-Datenquellen
318
8.4 Partner- und Kundenbeispiele
319
8.4.1 Ende-zu-Ende-Logistikprozess für Gefahrgüter
319
8.4.2 Echtzeitsteuerung für die Produktionslogistik
321
8.4.3 Zulieferlogistik für die Automobilindustrie
323
Individuelle IoT-Lösungen mit SAP
327
9 Füllstand von Behältern überwachen und Nachschub anstoßen
329
9.1 Softwarearchitektur und Integration
330
9.1.1 Aufbau des Prototyps für den Behälter
331
9.1.2 IoT-Gerät in SAP Cloud Platform IoT konfigurieren
334
9.1.3 Integration der Cloud-Services und des SAP-S/4HANA-On-Premise-Systems
337
9.1.4 Digitalen Zwilling des Kaffeebechers, Regel und Aktion in SAP Leonardo IoT anlegen
341
9.1.5 IoT-Anwendung zur Überwachung der digitalen Zwillinge erstellen
348
9.2 Nutzen und betriebswirtschaftliche Relevanz des Szenarios
351
10 Pay per Use und Abonnement-Modelle
353
10.1 Softwarearchitektur und Integration
354
10.1.1 Aufbau des Prototyps für die Eismaschine
355
10.1.2 Sensoren in SAP Cloud Platform IoT konfigurieren
359
10.1.3 Integration der Cloud-Service und des SAP-S/4HANA-On-Premise-Systems
363
10.1.4 Digitalen Zwilling der Eismaschine in SAP Leonardo IoT anlegen
371
10.1.5 Regel und Aktion zum Auslösen eines Temperaturalarms definieren
376
10.2 Nutzen und betriebswirtschaftliche Relevanz des Szenarios
378
11 Edge Computing bei speziell zu schützenden Geräten
379
11.1 Softwarearchitektur und Integration
380
11.1.1 Aufbau des Edge-Gerätes
381
11.1.2 Edge-Gerät in SAP Cloud Platform IoT konfigurieren
384
11.1.3 Integration mit dem Backend-System
386
11.1.4 Digitalen Zwilling des medizinischen Gerätes in SAP Leonardo IoT anlegen
392
11.1.5 Regel und Aktion zum Aufrufen der Serviceanfrage definieren
395
11.2 Nutzen und betriebswirtschaftliche Relevanz des Szenarios
399
12 IoT-Szenarien mit Objekterkennung
401
12.1 Objekterkennung, neuronale Netze und künstliche Intelligenz
402
12.2 Softwarearchitektur und Integration
405
12.2.1 Aufbau der Objekterkennung
406
12.2.2 KI-Server als IoT-Gerät in SAP Cloud Platform IoT konfigurieren
410
12.2.3 Integration der Cloud-Services
413
12.2.4 Digitalen Zwilling der Polierstation in SAP Leonardo IoT anlegen
416
12.3 Nutzen und betriebswirtschaftliche Relevanz
419
IoT-Projekte mit SAP-Software umsetzen
421
13 Vorbereitung eines IoT-Projekts
423
13.1 Den passenden Use Case finden
424
13.1.1 Eine wirksame Innovationsstrategie entwickeln
428
13.1.2 Innovationscontrolling
442
13.2 Den passenden IoT-Hardwarehersteller auswählen
444
13.2.1 SAP-Startup-Programme
444
13.2.2 Ansätze zur eigenen Recherche
446
13.3 Bestehende Hardware integrieren
448
13.4 Strategische Partnerschaften schließen
452
13.4.1 Formen der Zusammenarbeit
452
13.4.2 Startups als strategische Partner
457
13.4.3 Partner suchen und finden
461
14 Methoden zur Durchführung eines IoT-Projekts
465
14.1.1 Die drei Säulen von Design Thinking
467
14.1.2 Phasen eines Design-Thinking-Prozesses
468
14.2 Agil zum Projekterfolg
476
14.2.3 Rapid Prototyping und Minimum Viable Product
483
14.3 Aufbau eines digitalen Geschäftsmodells
485
14.3.1 Smart Services
487
14.3.2 Smart Leadership
489
14.4 Sicherheit von IoT-Systemen
490
14.4.1 Hardwaresicherheit
490
14.4.2 Softwaresicherheit
491
A Literatur und Quellenverzeichnis
495