Top-Tools für die IoT-Entwicklung

Das Internet der Dinge (IoT) wächst sprunghaft, da täglich immer mehr Geräte online gehen. Dieses rasante Wachstum schafft eine entsprechende Nachfrage nach IoT-Entwicklungstools. Mit IoT-Entwicklungstools können Unternehmen Anwendungen erstellen, die mit diesen Geräten interagieren können.

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• Was sind IoT-Entwicklungstools?
• IoT-Anwendungsfälle
• Top-Tools für die IoT-Entwicklung
• AWS IoT
• Particle
• Mozilla WebThings
• Cisco IoT Cloud Connect
• Eclipse IoT
• Niagra 4.12
• PlatformIO
• Auswahl eines IoT-Entwicklungstools

Was sind IoT-Entwicklungstools?

IoT-Entwicklungstools gibt es in verschiedenen Formen, darunter Plattformen, Betriebssysteme und Hardware-Kits. Einige IoT-Entwicklungstools bieten eine umfassende Sammlung von Diensten, während andere auf bestimmte Bereiche wie IoT-Konnektivität oder Datenanalyse spezialisiert sind. 

Funktionen von IoT-Entwicklungstools

IoT-Entwicklungstools bieten typischerweise eine Reihe von Funktionen, darunter:

• Verwaltung von IoT-Geräten
• Optionen für IoT-Konnektivität
• Analyse und Datenvisualisierung
• IoT-Sicherheit
• Anwendungsentwicklung und Prototyping

Siehe auch: 6 Herausforderungen des IoT und wie sie sich bewältigen lassen

IoT-Anwendungsfälle

Diese Anwendungen können für eine Vielzahl von Zwecken eingesetzt werden, darunter die Überwachung und Steuerung von Geräten, die Erfassung von Daten und die Durchführung von Analysen. Der Bedarf an IoT-Entwicklungstools wird durch die schiere Zahl der IoT-Anwendungsfälle getrieben. Zu den häufigsten Anwendungsfällen gehören:

• Smart Cities: Das IoT wird eingesetzt, um Städte intelligenter und effizienter zu machen. In Städten auf der ganzen Welt laufen Projekte zur Einführung intelligenter Parksysteme, Verkehrsmanagementsysteme, LED-Beleuchtungssysteme und mehr.
• Industrielles IoT: Das industrielle IoT revolutioniert Fertigungsprozesse. Fabriken werden mit Sensoren und Steuerungen ausgestattet, die es ihnen ermöglichen, Abläufe automatisch zu überwachen, Fehler zu erkennen und Produktionsprozesse zu optimieren.
• Einzelhandels-IoT: Einzelhändler nutzen das IoT, um den Kundenservice zu verbessern und den Umsatz zu steigern. Zu den Anwendungen gehören die Echtzeitverfolgung von Lagerbeständen, personalisierte Empfehlungen auf Grundlage von Kundenpräferenzen und die Erkennung betrügerischen Verhaltens.
• IoT im Gesundheitswesen: IoT-Geräte werden im Gesundheitswesen eingesetzt, um Patienten aus der Ferne zu überwachen, die Therapietreue zu verbessern und Verwaltungsprozesse zu optimieren.

Siehe auch: Trends, die die Zukunft des IoT prägen

Top-Tools für die IoT-Entwicklung

Auf dem Markt gibt es mehrere führende IoT-Entwicklungstools, jedes mit eigenen Stärken und Spezialisierungen. Wir stellen sieben der führenden IoT-Entwicklungsplattformen auf dem Markt vor.

AWS IoT

AWS IoT ist eine von Amazon angebotene umfassende Plattform mit Diensten für die Verwaltung von IoT-Geräten, IoT-Konnektivität und IoT-Analysen. Sie bietet außerdem die Integration mit anderen AWS-Diensten wie AWS Lambda für serverloses Computing und Amazon Kinesis für das Streaming und die Verarbeitung von Daten in Echtzeit.

Lösungen

• Gerätesoftware: In diesem Bereich gibt es vier Lösungen: FreeRTOS, AWS IoT Greengrass, AWS IoT ExpressLink und AWS IoT EduKit. Jede dieser Lösungen bietet unterschiedliche Funktionen. FreeRTOS ermöglicht Entwicklern beispielsweise die Bereitstellung von Betriebssystemen für Mikrocontroller, während IoT Greengrass Edge Computing ermöglicht.
• Konnektivitäts- und Steuerungsdienste: AWS IoT bietet eine Reihe von Optionen, um IoT-Geräte aus der Cloud zu sichern, zu steuern und zu verwalten. Zu dieser Kategorie gehören AWS IoT Core, AWS IoT Device Defender, AWS IoT Device Management und AWS IoT Fleetwise.
• Analysedienste: AWS IoT bietet Analyselösungen wie IoT SiteWise, IoT Events und IoT Analytics zur Überwachung und Analyse von IoT-Daten.

Particle

Particle bietet eine sichere und anpassbare Full-Stack-IoT-Plattform als Service (PaaS). Die integrierte IoT-Plattform ermöglicht Unternehmen die einfache Verwaltung und Bereitstellung von Softwareanwendungen – von Edge-Geräten bis zur Cloud.

Mit dieser Software können Entwickler mühelos Anwendungen erstellen und überwachen. Die Hardware ist robust und sicher ausgelegt, während das Betriebssystem stabil und benutzerfreundlich ist. Außerdem ist alles darauf ausgelegt, nahtlos zusammenzuarbeiten, sodass Nutzer keine Zeit mit der Behebung von Kompatibilitätsproblemen verschwenden müssen.

Lösungen

• Device OS: Das IoT-Gerätebetriebssystem Device OS von Particle soll IoT-Entwicklern dabei helfen, kundenspezifische IoT-Anwendungen zu erstellen, ohne sich mit hochkomplexer Firmware-Entwicklung befassen zu müssen. Es bietet Over-the-Air- (OTA-)Updates, Funktionen für Remote-Debugging und Unterstützung für mehrere IoT-Kommunikationsprotokolle.
• Particle Connectivity: Entwickler müssen ihren eigenen Netzwerk-Stack nicht selbst erstellen. Particle Connectivity bietet sichere IoT-Konnektivität über eine Reihe von Optionen wie WLAN, Mobilfunk und Mesh-Netzwerke. Diese Lösung bietet außerdem nahtlose Skalierbarkeit und umfassendes Konnektivitätsmanagement.
• Particle Cloud: IoT-Entwickler können IoT-Geräte, IoT-Daten und IoT-Anwendungen über die Particle-Cloud-Plattform verwalten. Sie umfasst Funktionen zur Geräteverwaltung, die Integration von Cloud-Diensten Drittanbieter sowie Unterstützung für Webhooks, um Ereignisse innerhalb von IoT-Anwendungen auszulösen.
• Vorab bereitgestellte Geräte: Particle bietet vorab bereitgestellte IoT-Hardware, die nahtlos mit der IoT-PaaS zusammenarbeitet, darunter IoT-Entwicklungsboards, IoT-Sensoren und IoT-Gateway-Geräte.

Mozilla WebThings

Mozilla verwendet bei der Diskussion seiner Lösungen für IoT-Entwickler bevorzugt den Begriff Web of Things (WoT). WebThings ist eine von Mozilla entwickelte Open-Source-IoT-Plattform. Das WebThings Framework erleichtert die Entwicklung von IoT-Geräten, die die Web Thing API (Anwendungsprogrammierschnittstelle) bereitstellen. Dadurch können sie von einem WoT-Gateway oder -Client erkannt werden, der die Fähigkeiten des Geräts automatisch erkennt und es aus der Ferne steuert.

Lösungen

• Web Thing API: Die Web Thing API ist eine zentrale Komponente der WebThings-IoT-Plattform. Sie ermöglicht es Nutzern, Geräte über das Web zu überwachen und zu steuern. Die API wird derzeit vom W3C standardisiert und wird Entwicklern daher künftig zur Verfügung stehen.
• WebThings Gateway: Mozilla WebThings Gateway ist eine Open-Source-Implementierung eines WoT-Gateways, die mehrere IoT-Protokolle mit der Web Thing API verbindet. Das Gateway verfügt über eine Weboberfläche zur Überwachung und Steuerung von Geräten sowie über Dokumentation zur Gateway-Architektur, Bauanleitungen, zur Erstellung neuer Übersetzungen, zum Testen von OTA-Updates vor der Veröffentlichung und zur Veröffentlichung von Gateway-OTA-Updates. Dadurch können IoT-Entwickler mit Mozilla WebThings Gateway schnell IoT-Lösungen prototypisieren und bereitstellen.
• WebThings Framework: Das Mozilla WebThings Framework bietet Entwicklern eine leistungsfähige Open-Source-IoT-Entwicklungsplattform. Das Framework umfasst eine Sammlung wiederverwendbarer Softwarekomponenten, die die Web Thing API bereitstellen. Diese Komponenten können zum Erstellen von IoT-Anwendungen in verschiedenen Programmiersprachen verwendet werden. Außerdem ist das WebThings Framework mit mehreren Bibliotheken von Drittanbietern kompatibel. Dadurch lässt es sich problemlos in bestehende Entwicklungsumgebungen integrieren.
• WebThings Cloud: Mozilla WebThings Cloud ist eine Sammlung von IoT-Entwicklungstools, mit denen sich WebThings remote und in großem Maßstab einfach über das Internet verwalten lassen. Die Cloud-Dienste umfassen einen Fernzugriffsdienst, der einen Ende-zu-Ende-verschlüsselten Tunnel zwischen einem WoT-Gateway (oder -Gerät) und einem WoT-Client für sicheren Zugriff erstellt. Mit WebThings Cloud können Nutzer IoT-Anwendungen einfach entwickeln und bereitstellen, ohne sich um die zugrunde liegende Infrastruktur kümmern zu müssen.

Cisco IoT Cloud Connect

Cisco IoT Cloud Connect bietet eine umfassende IoT-Plattform für Geräteverwaltung, Sicherheit, Datenanalyse und Anwendungsentwicklung.

Lösungen

• Onboarding von IoT-Geräten: Cisco IoT Cloud Connect ermöglicht Entwicklern die Automatisierung der Bereitstellung von IoT-Geräten, von Firmware-Updates und der Durchsetzung von Richtlinien.
• IoT-Edge-Computing: Mit dieser Funktion können Nutzer Analysen und Entscheidungsprozesse auf IoT-Geräten statt in der Cloud ausführen, wodurch sich die Netzwerkauslastung und die Latenz bei zeitkritischen Anwendungen potenziell reduzieren lassen.
• IoT-Datenanalyse und Anwendungsaktivierung: Damit können Entwickler mithilfe von Erkenntnissen aus den Daten von IoT-Geräten schnell IoT-Anwendungen erstellen.
• Cisco IoT Security: Die IoT-Sicherheitslösungen von Cisco bieten umfassenden Schutz für IoT-Geräte, Netzwerke und Kommunikationsprotokolle.
• Integrationen: Cisco bietet eine große Auswahl an Integrationen mit IoT-Entwicklungsplattformen und -technologien von Drittanbietern.

Eclipse IoT

Eclipse ist eine Open-Source-Community, die Entwicklerwerkzeuge für verschiedene Programmiersprachen und Umgebungen erstellt. Die Eclipse IoT Working Group bietet mehrere Open-Source-IoT-Entwicklungsprojekte, darunter IoT-Gateways, IoT-Cloud-Plattformen, Tools zur Automatisierung von IoT-Tests und IoT-Protokolle.

Lösungen

• Eclipse IoT Agile: Eclipse IoT Agile IoT ist eine Plattform zur schnellen Entwicklung von IoT-Diensten durch die Integration von IoT-Geräten, Cloud-Plattformen und IoT-Protokollen. Sie umfasst ein visuelles Tool zum Erstellen von IoT-Anwendungen sowie Unterstützung für die Automatisierung des Onboardings von IoT-Geräten und von Firmware-Updates.
• Eclipse IoT SmartHome: Dieses Projekt bietet ein Framework zur Entwicklung von IoT-Diensten für Smart Homes, einschließlich einer Open-Source-Regel-Engine und eines visuellen Tools zur Gestaltung von Benutzeroberflächen.
• Eclipse IoT Californium: Californium ist ein auf das CoAP-Protokoll ausgerichtetes Projekt, das für leistungsschwache IoT-Geräte mit geringem Energieverbrauch und begrenzten Netzwerkfähigkeiten konzipiert ist. Das Projekt Eclipse IoT Californium bietet mehrere Bibliotheken in verschiedenen Programmiersprachen zur Implementierung von CoAP in IoT-Anwendungen.
• Eclipse IoT Paho: Paho bietet Open-Source-IoT-Clientbibliotheken in verschiedenen Programmiersprachen zur Verbindung von IoT-Geräten mit MQTT-Brokern.

Niagara 4.12

Das Niagara-4.12-Framework ist eine umfassende Softwareinfrastruktur, die diese Herausforderungen bewältigt.

Es bietet eine zentrale Konsole, um Echtzeit-Betriebsdaten mit den Personen und Systemen zu verbinden, die Workflows in Smart Buildings, Rechenzentren, industriellen Prozessen, Smart Cities und anderen Bereichen von Unternehmen verwalten. Das Niagara-4.12-Framework bietet eine vollständige Suite von IoT-Entwicklungsdiensten, mit denen Entwickler schnell anspruchsvolle IoT-Anwendungen erstellen können, die zuverlässig, reaktionsschnell und sicher sind.

Lösungen

• WebWiresheet 2.0: WebWiresheet 2.0 ist ein IoT-Entwicklungstool, mit dem Entwickler mithilfe eines Drag-and-drop-Designtools ganz einfach grafische Benutzeroberflächen für IoT-Geräte erstellen können.
• HTML5 Niagara Network Point Manager: Dieses Tool unterstützt die Verwaltung von IoT-Geräteverbindungen im Niagara-Netzwerk.
• HTML5 BQL Builder: BQL (Building Query Language) ist eine SQL-basierte Sprache zur Abfrage von Gebäudedaten in Echtzeit. Mit dem HTML5 BQL Builder können Entwickler ganz einfach BQL-Abfragen erstellen und testen.
• Transform Pane: Mit dem Transform Pane können Entwickler IoT-Gerätedaten bearbeiten, während sie das Niagara-Netzwerk durchlaufen.
• Expanded History Character Limitation: Dieses Update erhöht die Zeichenbegrenzung für die Speicherung historischer Daten von IoT-Geräten in Niagara.
• Internationalization Support: Niagara 4.12 unterstützt mehrere Sprachen für IoT-Anwendungen.
• MQTT Azure Authenticator: Dieses Update fügt Unterstützung für die Authentifizierung von IoT-Geräten über den MQTT-Brokerservice der Microsoft-Azure-Cloud-Plattform hinzu.
• HTTP Client Driver: Mit dem HTTP Client Driver können IoT-Geräte über das HTTP-Protokoll eine Verbindung zu Webdiensten herstellen.
• MSTP Engine Optimization: Dieses Update verbessert die Leistung und Zuverlässigkeit der Verbindung von IoT-Geräten über das Kommunikationsprotokoll MSTP (Modbus Serial Tunneling Protocol).

PlatformIO

PlatformIO ist ein Open-Source-Ökosystem für die IoT-Entwicklung mit plattformübergreifender Codekompatibilität und Tools zur Bibliotheksverwaltung. PlatformIO kann als eigenständige IoT-Entwicklungsumgebung oder als Plug-in für beliebte Code-Editoren wie Atom und VSCode verwendet werden.

Lösungen

• PlatformIO IDE: Die PlatformIO IDE (integrierte Entwicklungsumgebung) ist eine vollständige IoT-Entwicklungsumgebung einschließlich Code-Editor und integriertem Terminal.
• PlatformIO Core (CLI): Entwickler können für IoT-Entwicklungsaufgaben auch die Befehlszeilenschnittstelle von PlatformIO verwenden.
• Debugging: PlatformIO umfasst Debugging-Tools für IoT-Anwendungen.
• Unit-Tests: PlatformIO bietet integrierte Unterstützung für Unit-Tests von IoT-Anwendungen.
• Statische Codeanalyse: Dieses Tool hilft Entwicklern, Fehler in ihrem Code zu finden und zu beheben, bevor sie ihn auf IoT-Geräten ausführen.
• Remote-Entwicklung: PlatformIO ermöglicht die Remote-Entwicklung und -Bereitstellung von IoT-Anwendungen auf verschiedenen Hardwareplattformen.
• Bibliotheksverwaltung: Mit dem Bibliotheksmanager von PlatformIO können Entwickler Bibliotheken und Abhängigkeiten für IoT-Projekte ganz einfach verwalten.
• Integration von Desktop- und Cloud-IDEs: PlatformIO kann als Plug-in mit beliebten Code-Editoren wie Atom und VSCode oder in einer eigenständigen IoT-Entwicklungsumgebung verwendet werden.
• Continuous Integration: PlatformIO umfasst Tools für Continuous Integration in IoT-Projekten und ermöglicht so die automatisierte Erstellung und das automatisierte Testen von IoT-Anwendungen.

Auswahl eines IoT-Entwicklungstools

Bei der Auswahl eines IoT-Entwicklungsstacks sollten Sie die folgenden Faktoren berücksichtigen.

Benutzerfreundlichkeit

Einer der wichtigsten zu berücksichtigenden Faktoren ist die Benutzerfreundlichkeit. Das Tool sollte einfach zu erlernen und zu verwenden sein, auch für Personen ohne Erfahrung in der Entwicklung von IoT-Anwendungen. Außerdem sollte die Plattform über eine gute Dokumentation und Unterstützung verfügen, damit Nutzer Hilfe erhalten, wenn Probleme auftreten.

Unterstützte Plattformen

Ein weiterer wichtiger Faktor ist, welche Plattformen das Tool unterstützt. Das Tool sollte mit der Hardware und Software funktionieren, die Sie für Ihr IoT-Projekt verwenden.

Entwicklungskosten

Auch die Kosten des Entwicklungstools sind ein wichtiger Aspekt. Wenn Sie mit einem knappen Budget arbeiten, müssen Sie möglicherweise einen kostengünstigeren Lösungsstack wählen. Es ist jedoch entscheidend sicherzustellen, dass das Tool weiterhin effektiv ist und alle benötigten Funktionen bietet.

Skalierbarkeit

Bei der Auswahl eines IoT-Entwicklungstools ist es ebenfalls wichtig, die Skalierbarkeit zu berücksichtigen. Das Tool sollte eine große Anzahl von Geräten und Datenpunkten verarbeiten können, wenn ein IoT-Projekt wächst. Andernfalls müssen Sie möglicherweise ein neues Tool finden oder ein bestehendes Tool aktualisieren, wenn sich ein Projekt vergrößert.

Sicherheit

Sicherheit ist ein weiterer wichtiger Aspekt bei der Auswahl eines IoT-Entwicklungstools. Das Tool sollte Funktionen bieten, die dazu beitragen, Daten zu schützen und unbefugten Zugriff zu verhindern. Außerdem sollte der Anbieter einen guten Ruf in Bezug auf Sicherheit und Datenschutz haben, damit Sie darauf vertrauen können, dass Ihre Daten sicher sind.

Interoperabilität

Ein weiterer entscheidender Faktor ist die Interoperabilität, also die Fähigkeit verschiedener Geräte und Systeme, nahtlos zusammenzuarbeiten. Die IoT-Entwicklungslösung sollte mit anderen Geräten und Systemen verbunden werden können, damit Sie bei Bedarf problemlos neue Funktionen hinzufügen können. Andernfalls müssen Sie möglicherweise zusätzliche Tools oder Dienste erwerben, um vollständige Interoperabilität zu erreichen.

Unterstützung von Standardprotokollen

Es ist außerdem entscheidend sicherzustellen, dass das IoT-Entwicklungstool Standardprotokolle wie HTTP, MQTT, CoAP und AMQP unterstützt. Diese Protokolle sind für die Kommunikation zwischen Geräten und Systemen in einem IoT-Netzwerk erforderlich.

Die rasante Entwicklung der IoT-Branche hat zu einer stetig wachsenden Zahl von Tools für die Erstellung von IoT-Lösungen geführt. Für IoT-Entwickler ist das ein zweischneidiges Schwert, da die Entscheidung für die richtige Lösung für ein bestimmtes Projekt eine Herausforderung darstellen kann. Die in diesem Artikel aufgeführten Tools gehören zu den derzeit beliebtesten und sollten allen, die in die IoT-Entwicklung einsteigen möchten, einen guten Ausgangspunkt bieten.

Siehe auch: Führende IoT-Geräte