EMC Lösungen für das Internet der Dinge und Industrie 4.0 (Handout DE)

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EMC Lösungen für Internet der Dinge und Industrie 4.0

v3a, April 2016

Diese Präsentation dient zur Vorstellung unseres (EMC) Verständnisses der sich im Gangebefindenden industriellen Revolution rund um das Internet der Dinge und der Industrie 4.0.

Wir gehen auf Begrifflichkeiten, Anforderungen, Daten/Fakten aber auch auf dieDifferenzierung sowie die Gemeinsamkeiten des Internet der Dinge und der Industrie 4.0ein.

Das Internet der Dinge (IoT) ist nicht gleichzusetzen mit Industrie 4.0 (I4.0),jedoch handelt es sich in beiden Fällen um wichtige Kernthemen der vierten

industriellen Revolution.

Nebenbei bemerkt; Siemens nennt die Zusammenführung von IoT und I4.0 selbst: Das Webder Systeme (The Web of Systems, WoS).

Nach dem „WarmUp“ werden wir anhand von zwei Anwendungsbeispielen näher auf dieAnforderungen der jeweiligen IoT bzw. I4.0 Lösung eingehen und unsere (EMC) Mehrwerte,die wir aus unseren Produkt- und Lösungsangeboten schöpfen, gegeüberstellen.

Im Detail haben wir für Sie folgende Agenda-Themen mitgebracht, die wir Ihnen nun gernevorstellen möchten.

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In unserem ersten Themen-Abschnitt, bestehend aus vier Agenda-Punkten, werden die Terminologien,Begriffsherkunft/Begrifflichkeiten, Statistiken (Zahlen/Fakten) und die Einsatzgebiete (Industrial Verticals &Consumer, inkl. zweier Beispiele) für IoT und I4.0 zum Grundverständnis und zur Differenzierung dieser beidenindustriellen Revolutionen vorgestellt.

Internet der Dinge (IoT) - TerminologieIndustrie 4.0 (I4.0) - TerminologieIoT / I4.0 – Einsatzgebiete & IoT / I4.0 - Vertikale GeschäftsfelderIoT - Geschichte, Zahlen, Fakten, Aussichten

Der zweite Themen-Abschnitt widmet sich zweier Anwendungsbeispiele aus dem IoT und I4.0 Segment

I4.0 - Condition Monitoring - TerminologieI4.0 - Operational Technology - Die Pyramide

In unserem dritten Themen-Abschnitt stellen wir einige markante IoT/I4.0 Anforderungen unseren EMC-“Werten“und Lösungsangeboten gegenüber und zeigen anhand verschiedener Architekturen die Möglickeiten auf LösungenOn- und Off-Premis zu realisieren.Unser Data-Analytics Schema zeigt die einzelnen Infrastruktur-Layer und Service-Container die innerhalb einer Big-Data Analytics Farm zum Einsatz kommen.

IoT / I4.0 = EMC ValuesEMC Solution Offering (+DELL IoT Solution)Data Analytics Infrastructure – Schema

Die Überschriften zu unseren beiden letzten Agenda-Punkten sprechen schon für sich.Wir stellen Ihnen ein in der IT-Industrie einzigartiges „Team“ an Unternehmen vor, welches Sie bei der LösungIhrer Anforderungen und bei der Transformation zu einer Cloud-native Infrastruktur tatkräftig unterstützen kann.

Einzigartiges Team von UnternehmenWarum EMC?

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Internet of Thingshttps://de.onpage.org/wiki/Internet_of_Things

Das sogenannte Internet of Things (kurz: IoT; deutsch: Internet der Dinge) ist ein Konzept, das eine Vernetzung von Gegenständen untereinander sowieGegenständen und Personen vorsieht. Objekte aus dem realem Leben sollen eigenständig Informationen austauschen und verarbeiten können – ohne dassder Mensch bei der Eingabe von Informationen beteiligt ist. Das Internet of Things soll die Informationsbeschaffung der Objekte automatisieren und denAlltag der Menschen vereinfachen.

Allgemeine InformationenEs ist eine Vision, die ein Netzwerk an intelligenten Objekten, sogenannten Smart Objects, beinhaltet. Diese Objekte tauschen Informationen undZustände aus, verarbeiten diese und verknüpfen dadurch die virtuelle Welt mit unserer realen Lebenswelt. Bereiche, in denen derartige Anwendungmöglich wären, sind Umwelt, Medizin, Architektur, Energie, Transport, Logistik oder Digitale Medien. Beispiele für solche miteinander kommunizierendenObjekte sind Wearables, Smartphones, intelligente Häuser (Smart Homes) und Städte (Smart Cities) oder autonome Fahrzeuge. Es wird in diesenZusammenhängen auch von Augmented Reality, Ubiquitious sowie Pervasive Computing, Semantic Web und Industrie 4.0 gesprochen.

Arten und technische VoraussetzungenEine grobe Unterscheidung kann deshalb zwischen der privaten und industriellen Anwendung des IoT getroffen werden – wobei viele Anwendungen sichnoch in einem Anfangsstadium befinden.

Internet of Things: Hauptanwendungsfelder sind Alltagsgegenstände, elektronische Geräte sowie die Vernetzung dieser Entitäten mithilfe internetähnlicherStrukturen. Technisch gesehen kommen nicht nur RFID Chips und QR-Codes zum Einsatz, sondern auch die Near Field Communication, Wireless Networks,Cloud Computing, das neue Internetprotokoll Ipv6 sowie moderne Steuerungs- und Sensorentechnologien in Form von Mikrocontrollern, Transpondern,Sensoren und Aktoren. Gerade die Symbiose von Sensoren und anderen Objekten führt zu neuen Möglichkeiten des Austauschs und der Verarbeitung vonDaten.Industrial Internet of Things: Wesentliche Anwendungsbereiche sind die industrielle Produktion und die Gewinnung von Ressourcen, Gesundheit undMedizin sowie Logistik, Transport und Vertrieb. Es wird meist von einer Machine to Machine Communication (M2M) und der Industrie 4.0 gesprochen, umindustrielle oder geschäftliche Anwendungen des IoT zu charakterisieren. Die Ziele bestehen darin, betriebliche Abläufe zu optimieren, Kosten zu sparenund Risiken für den Menschen zu minimieren. Auch hier werden internetähnliche Strukturen zur Kommunikation von Objekten verwendet, allerdings sinddiese nicht notwendigerweise offene Systeme, an denen jeder Nutzer teilhaben kann. Oft kommen Intranets, eingebettete sowie cyber-physische Systemezum Einsatz, um beispielsweise die Hard- und Software mit elektronischen und mechanischen Komponenten eines Produktionsbetriebes zu verbinden.

BeispieleEin Beispiel für eine private Anwendung des Internet of Things Konzeptes ist die sogenannte Smart Watch, die auch als Wearable bezeichnet wird. Siekann die Aktivitäten des Nutzers aufzeichnen und die Daten auswerten. So werden ein Fitness Tracking, ein Monitoring des Gesundheitszustandes desTrägers oder weitere Services und Schnittstellen mit ähnlichen Geräten, zum Beispiel Smartphones, Laptops und Desktop PCs, möglich.Ein Beispiel für das Industrial Internet of Things sind Smart Grids oder Smart Power Grids. Dies sind intelligente Verteilernetzwerke, die einLastenmanagement von Energieproduktion und -verbrauch vornehmen. Die Energie aus verschiedenen Kraftwerken wie Solar, Wind, Biogas oder Wasserwird in Abhängigkeit des Verbrauchs an den Endnutzer verteilt, um Versorgungsspitzen auszugleichen und den Betrieb effizienter werden zu lassen.

PraxisbezugDas Internet of Things hat viele verschiedene Implikationen und Folgen für das tägliche Leben und die Gesellschaft. So ist das Auslesen von Daten durchbestimmte Endgeräte nur ratsam, wenn die Privatsphäre der Nutzer gewährleistet werden kann. Die technischen Möglichkeiten von intelligenten Objekten,die miteinander kommunizieren, machen eine Regulation notwendig – kritisieren einige Experten. Smartphones senden zum Beispiel geobasierte Daten anden Hersteller und erlauben prinzipiell das Verfolgen des Trägers. Derartige Dienste sind bei vielen Endgeräten integriert und können nur durch einekritische Überprüfung des Nutzers und entsprechende Einstellungen unterbunden werden.

Auch die Sicherheit der Systeme wird angezweifelt. Je mehr Schnittstellen ein System besitzt, desto mehr Möglichkeiten des Missbrauchs entstehen.Bestimmte Systemarchitekturen öffnen nicht nur verschiedene Türen für Hacker, sondern ermöglichen auch ein umfassendes Tracking der Nutzer durchden Anbieter der Produkte. Deshalb ist der Datenschutz ebenfalls ein Thema, mit dem sich viele Experten schon jetzt auseinandersetzen. Insbesondere beiindustriellen Anwendungen aus dem Energiesektor, der Produktion, Medizin oder Logistik bestehen erhöhte Sicherheitsanforderungen an diese Systeme,um einem Missbrauch vorzubeugen.

Wie bei vielen technologischen Entwicklungen sind zudem Standards notwendig, um die Kommunikation zwischen unterschiedlichen Objekten überhaupterst zu ermöglichen. Das Internet der Dinge ist keine genuine Entwicklung, die aus einigen wenigen Services und Komponenten hervorgegangen ist.Vielmehr waren simultane Anstrengungen in ganz unterschiedlichen Forschungsbereichen notwendig, um bestimmte Technologien miteinander zuverknüpfen und die Kommunikation von Objekten zu ermöglichen.

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Die vierte industrielle Revolution: Auf dem Weg zur intelligenten und flexiblen Produktionhttp://www.plattform-i40.de/I40/Navigation/DE/Industrie40/WasIndustrie40/was-ist-industrie-40.html

In der Industrie 4.0 verzahnt sich die Produktion mit modernster Informations- und Kommunikations-/Operationstechnik. Treibende Kraft dieser Entwicklung ist die rasant zunehmende Digitalisierung von Wirtschaftund Gesellschaft. Sie verändert nachhaltig die Art und Weise, wie zukünftig in Deutschland (und der Welt)produziert und gearbeitet wird: Nach Dampfmaschine, Fließband, Elektronik und IT bestimmen nun intelligenteFabriken (sogenannte „Smart Factories“) die vierte industrielle Revolution.

Technische Grundlage hierfür sind intelligente, digital vernetzte Systeme, mit deren Hilfe eine weitestgehendselbstorganisierte Produktion möglich wird: Menschen, Maschinen, Anlagen, Logistik und Produkte kommunizierenund kooperieren in der Industrie 4.0 direkt miteinander. Produktions- und Logistikprozesse zwischen Unternehmenim selben Produktionsprozess werden intelligent miteinander verzahnt, um die Produktion noch effizienter undflexibler zu gestalten.

So können intelligente Wertschöpfungsketten entstehen, die zudem alle Phasen des Lebenszyklus des Produktesmiteinschließen – von der Idee eines Produkts über die Entwicklung, Fertigung, Nutzung und Wartung bis hin zumRecycling. Auf diese Weise können zum einen Kundenwünsche von der Produktidee bis hin zum Recyclingeinschließlich der damit verbundenen Dienstleistungen mitgedacht werden. Deshalb können Unternehmen leichterals bisher maßgeschneiderte Produkte nach individuellen Kundenwünschen produzieren. Die individuelle Fertigungund Wartung der Produkte könnte der neue Standard werden.

Zum anderen können trotz individualisierter Produktion die Kosten der Produktion gesenkt werden. Durch dieVernetzung der Unternehmen der Wertschöpfungskette ist es möglich, nicht mehr nur einen Produktionsschritt,sondern die ganze Wertschöpfungskette zu optimieren. Wenn alle Informationen in Echtzeit verfügbar sind, kannein Unternehmen z.B. frühzeitig auf die Verfügbarkeit bestimmter Rohstoffe reagieren. Die Produktionsprozessekönnen unternehmensübergreifend so gesteuert werden, dass sie Ressourcen und Energie sparen.

Insgesamt kann die Wirtschaftlichkeit der Produktion gesteigert, die Wettbewerbsfähigkeit der Industrie inDeutschland gestärkt und die Flexibilität der Produktion erhöht werden.

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Es sind nicht unsere Gewohnheiten bzw. Aktivitäten, wie wir sie über zum Beispiel unser Smartphone und diedarüber erreichbaren „Social-Media“ Services konsumieren, die die Masse an Daten produzieren.

Laut der Studie von Intel wäre sozusagen die Massenproduktion, Massenkommunikation und Massenanalyse vonDaten in der Produktion, im öffentlichen Bereich (Gesundheitswesen), Einzelhandel aber auch beiVersorgungsleistungen (Strom, Wasser, Wärme) zufinden.

Diese Seite stammt aus einer von DELL und INTEL gesponsorten IoT Präsentation, die der Öffentlichkeit imDELL/INTEL Insider Portal zugänglich gemacht wurde.http://www.expertenderit.de/dell-IoT-fakten-zahlen?utm_campaign=Dell%20AlwaysOn%20Kampagne&utm_medium=PPT%20Folien%20IoT&utm_source=CW

Das Insider Portal ist unter Anderem über diesen Link erreichbar:http://insider-portal.pcwelt.de/

Inside IoT Landing Page:http://insider-portal.pcwelt.de/p/internet-der-dinge,4211

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In welchen vertikalen Geschäftsbereichen findet IoT/I4.0 Anwendung?

Für einen ersten Blick aus 10.000 Metern zeigt diese Tabelle eine Auswahl an Anwendungen und die damitverbundenen Vorteile für den Nutzer bzw. Allgemeinheit.

Über alle Einsatzgebiete hinweg kann man eine grundlegende Reihenfolge von „Aktionen“ definieren, die zu einerProzesskette innerhalb der IoT/I4.0 notwendig sind:

MessenErkennenDeutenHandelnSparenBeschleunigenBenutzerempfinden

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Diese Darstellung von Libelium veranschaulicht sehr gut, in welchen Bereichen der Smart World das Internet derDinge Einzug hält.

Dies sind z.B. Bereiche die von uns in der Öffentlichkeit direkt wahrgenommen und genutzt werden (z.B. SmartLightning, Smart Parking, Smart Roads).Andere Smart World / Smart City Bereiche bleiben uns jedoch verborgen, z.B. smarte Lösungen für StructualHealth, Water Quality, Water Leakages, Air Pollution, Smart Grid, etc.)

Die Anzahl der smarten Anwendungen wird weiterhin steigen und in vielen Bereichen unseres alltäglichen LebensEinzug erhalten.

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Zwei „Agrar“-Beispiele von LibeliumDer Smarte Bienenkorb (Überwachung von Bienenstöcken)Die Smarte Plantage (Überwachung einzelner Pflanzen und gesamten Plantagen)

Die Lösungen basieren neben speziellen Sensoren (siehe unten) auch auf ein Kommunikationsnetz und Cloud-Services.Auf der Webseite von Libelium findet man neben technischen Informationen zu den Produkten auch Referenzen, wosolche Lösungen mittlerweile eingesetzt werden.https://www.libelium.com

10 Models - More than 80 sensorshttp://www.libelium.com/products/plug-sense/models/

Sensors (sample):Carbon Monoxide (CO)Carbon Dioxide (CO2)Molecular Oxygen (O2)Ozone (O3)Nitric Oxide (NO)Nitric Dioxide (NO2)Sulfur Dioxide (SO2)Ammonia (NH3)Methane (CH4) – and other combustible gasesMolecular Hydrogen (H2)Hydrogen Sulfide (H2S)Hydrogen Chloride (HCl)Hydrogen Cyanide (HCN)Phosphine (PH3)Ethylene Oxide (ETO)Chlorine (Cl2)Particle Matter (PM1 / PM2.5 / PM10) - Dust SensorTemperatureHumidityPressure...and many more. See Libelium web site for more sensor variations and application area.

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Der Kühlschrank, sein Name ist BOSCH und ER ist ein ganz Schlauer.

Er ist vernetzt und kennt unter Anderem die Benutzeraccounts seines „Users“ bei Facebook, Twitter und WhatsApp.Ebenso kennt der das Fernsehprogram und hat eine Verbindung zu einem Smarten Getränkehändler in der Stadt.

Nun hat der schlaue Kühlschrank (BOSCH) in dem Twitter-Account seines „Users“ festgestellt, daß er für heuteAbend Freunde zum Fußballschauen eingeladen hat und gleicht diese Info mit dem Smarten Fernseher (sein Nameist SAMSUNG) ab.

....aha! Das erste Program strahlt das DFB Pokalfinale, FC Bayern München gegen 1. FC Nürnberg aus.(Für Präsentationen in Norddeutschland wäre die Final-Paarung: Hamburger SV gegen St. Pauli)

Nun schaut BOSCH in sein Inventar.„Ohh Gott!“„...es fehlt Bier!“

Kurzer Blick in Twitter Account seines „Users“, welche Freunde er heute Abend eingeladen hat.Dann Quer-Check mit Facebook über die (Trink-)Gewohnheiten seiner Freunde.OK. Sein „User“ und zwei seiner Freunde trinken gerne Flensbuger Bier und zwei weitere Freunde trinkenAugustiner.

Nun verbindet sich BOSCH mit dem bekannten und Smarten Getränkehändler namens „Nie wieder Durstig“ undbestellt einen Kasten Flens, einen Kasten Augustiner und sechs Flaschen Prosecco (Prosecco??).Gekühlte Lieferung bis heute Abend 19 Uhr<Bestellt-Bezahlt-Enter, Bestellung ist raus, Lieferung bestätig>

BOSCH informiert seinen „User“ über Twitter, daß er den heutigen Fußballabend gerettet hat....(...und gleichzeitig noch die neue fußballbegeisterte Nachbarin und vier Ihrer Freundinnen ebenfalls mit eingeladenhat.....ahhha darum der Prosecco ;-) )

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Libelium Application Areashttp://www.libelium.com/top_50_iot_sensor_applications_ranking/

Welche smarten Einsatzgebiete gibt es noch?Diese Aufstellung dient zur Sensibilisierung in welchen Bereichen IoT Einzug erhalten hat.

Speaker Note: Wähle einfach zwei oder drei Bereiche als Beispiel heraus, in denen Du Dich wohl fühlst darüber zusprechen.

Es werden laufend weitere Einsatzmöglichkeiten und Anwendungsfälle gefunden, die in der Smarten IoT Weltintegriert werden.

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! Slide has automated animations. No manual click needed...und wenn nicht....wir (EMC) können sie beraten.

IoT / I4.0 Anwendungsfälle sind in allen vertikalen Geschäftsbereichen zu finden.Eine Auswahl ist hier dargestellt.Egal ob man in „Verticals“ wie z.B. Bergbau oder in den Flugzeugbau reinschaut.Hier werden I4.0 „Use cases“ schon seit einiger Zeit betrieben und viele Neue identifiziert und umgesetzt.z.B. im Flugzeugbau werden intelligente Werkzeuge eingesetzt, die genau ihre Position und Einsatzzweck kennen.Verwendet ein Techniker ein bestimmtes Elektrowerkzeug in der Produktion an einer nicht dafür vorgesehen Stelle,dann kann schaltet sich das Gerät z.B. einfach ab (bzw. der Techniker kann dieses Werkzeug an der besagtenStelle erst gar nicht verwenden. Es schaltet sich erst gar nicht ein.)Ebenso dürfen bestimmte Elektrowerkzeuge nicht überall mitgenommen werden. In der Flugzeugwartung dürfennur Explosionsgeschütze Geräte eingesetzt werden, da in den Flugzeug-Servicehallen Kerosin-Dämpfe und andereexplosionswillige Dämpfe entstehen.

Information hierzu:>> BOSCH Track & Trace Testbed (Industrial Internet Consortium)>> http://www.iiconsortium.org/track-and-trace.htm>> http://blog.bosch-si.com/categories/manufacturing/2015/02/first-european-testbed-for-the-industrial-internet-consortium/

Jedes Unternehmen hat oder zumindest sollte sich Gedanken über IoT/I4.0 Anwendungsgebiete im eigenenUnternehmen oder für seine Produkte machen.(Soweit dies natürlich sinnvoll ist. Einen smarten Jogurtbecher mit Internetzugang der einem genau die Anzahl undZustand der Jogurt-Kulturen meldet bevor man ihn öffnet ist wohl eher etwas überzogen).

....und wenn man sich noch keine Gedanken über IoT/I4.0 Anwendungsfälle gemacht hat?<klick> nächste Seite

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Wir von EMC können Sie hierbei gerne unterstützen und mit unserem Partner-Eco-System einen Weg in dieIoT/I4.0 Welt finden.

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Schauen wir nun auf ein paar Zahlen, Fakten, Einflüsse, Ansichten und Aussichten rund um das Internet der Dinge.

Wir werden uns anschauen, in welchen Segmenten das IoT Wachstum besonders ausgeprägt ist und welchesEntwicklungspotential das Internet der Dinge einem bietet.Sowohl der Industrie und dem Endanwender.

Stürzen wir uns nun die Zahlen ;-)

Diese folgenden Seiten stammen aus einer von DELL und INTEL gesponsorten IoT Präsentation, die derÖffentlichkeit im DELL/INTEL Insider Portal zugänglich gemacht wurde.

http://www.expertenderit.de/dell-IoT-fakten-zahlen?utm_campaign=Dell%20AlwaysOn%20Kampagne&utm_medium=PPT%20Folien%20IoT&utm_source=CW



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Diese Seite stammt aus einer von DELL und INTEL gesponsorten IoT Präsentation, die der Öffentlichkeit imDELL/INTEL Insider Portal zugänglich gemacht wurde.




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Verizion Smart Lighninghttp://news.verizonenterprise.com/2015/06/smart-lighting-cities-power-verizon/

Smart Lightning by Illuminating Concepts – Intellistreet Solution/Concepthttp://www.illuminatingconcepts.com/intellistreets/





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Nach soviel Zahlen, Statistiken, Ansichten und Aussichten sowie Entwicklungspotential kommen wir nun zu einempraktischen Beispiel aus der Industrie.

Vorrausschauende WartungPredictive MaintenanceCondition Monitoring

Die sind nur drei Bezeichnungen für einen Anwendungsfall, der auf annähernd alle „Maschinen“ mit komplexenElementen (Elektrisch und Mechanisch) angewandt werden kann.

Schauen wir uns erstmal die Terminologie der vorrausschauende Wartung an.

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Terminologie und Interpretation – Vorausschauende Wartung

Die vorausschauende Wartung wird auch mit den folgenden Begriffen und Schlagworten benannt:

Predictive MaintenanceData Diven ServicesCondition MonitoringSmart Remote Services

Unter Plant-Asset-Management (PAM) versteht man die Verwaltung von Vermögenswerten in Form vonAnlagegütern eines Unternehmens, die speziell für die Produktion eingesetzt werden.Ziel des Plant-Asset-Management ist es, die Wartung und Instandhaltung der Anlagegüter zielgerichtet zubetreiben, aber auch die Nutzung der eingesetzten Anlagegüter zu optimieren, also die Nutzungspotentiale zuerweitern. Plant-Asset-Management-Systeme in der Automatisierungstechnik stellen Funktionen zur Verwaltungund besseren Nutzung der physikalischen Assets zur Verfügung.

Im folgenden Bild ein Beipiel hierzu <klick>

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Anhand dieser Darstellung einer Turbine und Generator können wir erkennen, an welchen Stellen innerhalb derKomponenten Sensoren positioniert werden. Für verschiedenste Messgrößen und Einsatzgebiete werden Sensorenin Geräte verbaut um deren Zustand und somit auch Verschleiß analysieren zu können.

Hier kann man sich auch Produktionsstrassen für Autos, Industrieanlagen, Windturbinen, Motoren, elektrischeBaugruppen, Landwirtschaftsmaschinen, Gebäude, etc. etc. vorstellen.

Ebenso auch in den gefertigten Produkten für die Konsumenten wie Autos (Connected Cars), Kühlschränke,Heizungsanlagen, Aufzüge, Rolltreppen, Home-Automation, etc. etc.

Überall Sensoren.

Für den Betreiber einer Gasturbine und Generators (Kraftwerk) gibt es nichts schlimmer, als ein ungeplanterAusfall.

Daher sind die Hersteller der Komponenten bemüht durch intelligente Analyse der Sensordaten den Zustand desSystems sehr genau zu erfassen (in Echtzeit) und daraus Anomalien zu erkennen um dem Betreiber zusignaisieren, z.B. ein vorzeitiges Service-Fenster einzurichten um sozusagen ein Bauteil rechtzeitig auszutauschenbevor es ganz ausfällt oder noch mehr Schaden im Gesamtsystem anrichten kann.Im Idealfall signalisieren die Analysten dem Betreiber, dass er die Maschinen länger laufen lassen kann und das fürdas nächste Wochenende geplante Service-Fenster entfällt.

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Dieses Bild zeigt die Ebenen und schematisch die elektrischen/mechanischen Komponenten innerhalb der modernen und vollautomatisierten Produktion.

Auf der untersten Ebene, der Feldebene, befindent man sich mitten in den Produktionsanlagen, wo Motoren, Stellantriebe, Endschalter,Temperatursensoren, Durchflusssensoren, Ventile, Signale, etc. etc. zufinden sind. Die Komponenten der Feldebene werden von der Ebene darüber, derKontrollebene, angesteuert. Heißt. Entsprechend des Produktionsablaufes muß ein Stellantrieb in die entsprechenden Position gefahren werden oder z.B.Ventile geöffnet bzw. gechlossen werden. Ebenso werden Motore gezielt angesteuert um z.B. in einem Stahlwerk, die glühenden Brammen durch dieWalzanlage zu fahren. Auf der Operationsebene werden innerhalb der Produktion an Fertigungsanlagen Bedienmonitore, Kontroll-/Bedienelementeeingesetzt. Diese Ebene dient zum gezielten Bedienen und Beobachten von Produktionsprozesse bzw. bietet Kontrollmöglichkeiten bei den Produktions-Einzelschritten innerhalb des Fertigungsprozesses. In der Management-Ebene, dem Control-Center laufen alle Informationen der Produktion zusammen.Hier beobachten die Leitstandfahrer (überlicher Name der Personen in dem Control-Center, aka Leitstand) die Prozesse und greifen bei Bedarf manuellein. Ebenfalls werden hier neue Prozeßabläufe (z.B. wenn eine Produktionsumstellung oder eine neue Rezeptur bei Jogurt zu programmieren ist) in diesogenannte Batch-/Engineering Server eingegeben, getestet und dann an die entsprechenden Speicherprogrammierbaren Steuerungen in derKontrollebene übertragen. Die Analytrics-Ebene die zur seperierten Analyse der Fabrikation (Prozessoptimmierung, Engergiemanagement, etc.) aberauch für gezielte vorausschauende Wartung. Diese Ebene ist eine optionale Ebene, da die benötigten Sensordaten z.B. schon in der Kontroll- undOperations-Ebene mittels eines IoT Gateways abgegriffen werden können und anschließend z.B. Off-Premis (Predictive Maintenance und Analytics alsCloud-Ansatz) ausgewertet werden. Auf der Geschäftsebene findet man neben den CAD-/PLM-Systemen, SAP, Produktions-Planung, Marketing undService auch viele weitere Abpplikationen, die entsprechend dem Industrie-Segment bei der Entwicklung eines Produktes benötigt werden.

Ein Beispiel Workflow von der Marketing-Abteilung bis zur Produktion für ein Produkt (z.B. einen Jogurtbecher) verläuft wie folgt:

Auf der „Geschäftsebene“ wird in der Marketingabteilung über eine neues Design des Jogurtbechers diskutiert.Das Jogurt-Produkt „Schmeckt Gut“ wird von´den Kunden seitens des natürlichen Geschmackes hoch gelobt,aber das Design des Jogurtbechers und die Handhabung des Deckels sind nicht mehr Zeitgemäß und wird als unpraktisch empfundenDaher recherchiert die Marketingabteilung unter Anderem bei seinen Mitbewerbern, wie diese durch neue und praktische Becherarten Kunden gewinnen.Der Designer stellt seine Designs der Geschäftsleitung vor und bringt direkt erste Prototypen mit, die er mit einem 3D-Drucker hergestellt hat. DasProduktdesign stimmt und wird zur Produktion freigegeben Das Produktionsteam prüft und ggf. übersetzt die CAD/CAM in die notwendigenAuomatisierungsbefehle und Maschinenbefehle für die Produktionsanlagen In der Regel wird aus dem PLM CAD/CAM System eine auf dasProduktionssystem abgestimmte Batch-Prozedur generiert, die in die Automatisierungs-Ebene übertragen werden kann

(*) Manufacturing Execution System (MES)A manufacturing execution system (MES) is a control system for managing and monitoring work-in-process on a factory floor. An MES keeps track of all manufacturing information in realtime, receiving up-to-the-minute data from robots, machine monitors and employees. Although manufacturing execution systems used to operate as self-contained systems, they areincreasingly being integrated with enterprise resource planning (ERP) software suites. The goal of a manufacturing execution system is to improve productivity and reduce cycle-time,the total time to produce an order. By integrating an MES with ERP software, factory managers can be proactive about ensuring the delivery of quality products in a timely, cost-effectivemanner.

Wer liefert Lösungen, Hardware und Software für die Ebenen?Beispiel: SIEMENS mit der TIA Lösung SIMATIC (TIA = Totally Integrated Automation)Von der Feldebene bis zur Unternehmensleitebene: Mit SIMATIC Hardware und Software, dem umfassenden Spektrum an Siemens Automatisierungsgeräten und -software setzen Sie injedem Fall auf bis ins Detail durchdachte und in jeder Hinsicht ausgereifte Lösungen. Funktionalitäten nach Maß und optionale Erweiterungen sorgen für höchste Effizienz bei denunterschiedlichsten Arbeitsweisen und Aufgaben.Hunderte von verschiedene SIMATIC Software Applikationen werden in unterschiedlichsten Industrie-Segmenten, Industrie-Automatisierungs-Anforderungen und Prozess-Kontroll-Systemen eingesetzt.Beispiele: Automobilindustrie, Bergbau und Zement, Chemie, Glas und Solar, Marine und Schiffbau, Maschinenbau, Metall, Nahrungsmittel und Getränke., Öl und Gas, Papier undZellstoff, Pharma, Stadtwerke und Verteilnetzbetreiber, Transport und Logistik, Wasser und Abwasser, Wind EquipmentSiemens SIMATIC Broschüre: Das durchgängige Automatisierungsystem für die Fertigungsindustrie:https://www.click4business-supplies.com/resources/articles/e20001-a830-p200.pdf

Weitere Anbieter solcher Automatisierungs-Lösungen sind:Johnson Control, Rockwell, ABB, General Electric, Schneider Electric, Honeywell, Telvent, Yokogawa, Invensys,....uam.

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Egals welches Produkt man betrachtet, ob es der Jogurtbecher aus Kunststoff ist, ein Auto, ein Golfschläger, einTurnschuh, ein Smartphone, oder auch eine komplette Industrieanlage selbst, es beginnt immer mit einer Idee undder Entwicklung des Produktes, bevor es produziert und an den Endkunden ausgeliefert wird.

Welche Abteilungen müssen wir bei unseren Kunden dafür kennen und Kontakte knüpfen?

Research & MarketingService-AbteilungenEntwicklung und TestProduktion (+ Produktionsplanung, Service-Bereich für Produktion > Predictive Maintenenace derProduktionsanlagen)Vertrieb/Verkauf (? ...ggf. zusammen mit Service-Abteilung im Falle von IT basierten Mehrwert-Diensten, die inoder mit dem Produkt angeobten werden)Kundenbetreuung (in vielen Fällen dann wieder die Service-Abteilung)

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To show you how EMC can participate and support you within your existing or upcoming IoT/I4.0 project(s) wematch several IoT/I4.0 requirements with our EMC values first.

Then we build the solution offerings using several schemas and diagrams so that we can focus on all oder partialsections within an IoT infrastructure you need.

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In this table we match several IoT requirements with our EMC values to give you a first impression of the areas inwhich we can offer solutions.

Speaker Note: Take your time an present every single requirement and corresponding EMC value(s).Ask the audience if they agree with this set of requirements or if they have seen other requirements wihin theireco-system of businesses.

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From left to rightSensors deliver diffrent information about a condition of a component (e.g. Temperature, pressure, rpm, position,vibration, power, log data, etc. etc.)

This data will be transfered to the process control system and over the industrial communication layer to acentralized oder dezentralized IT infrastructure (like EMC can offer)

Within the IT infrastructure different services and applications are used to store, control and analyze the hugheamount of sensor data.

Additional services/applications are used to offer the corresponding customer new value services (e.g. Regularreports, web based analytics reports, etc.)

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Same schema as before but here we are in the 3rd platform

IaaS and PaaS are the buzz-words to show you that EMC partners with global service providers to offer you flexibleand optimized cloud solutions.

>>> Speaker note: Here you could introduce our EMC ECS solution to the customer as an optimal solution foranalytics and cloud-based solutions.

Long-term and known partners are e.g. AtoS and Canopy.AND our own service offerings by VIRTUSTREAM

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This is a sample schema of a remote service infrastructure (illustrated view).

Starting on the upper left side, different kind of components (motors, gears, CT/MRT, meters, etc. etc.) sendsensor data over a secured connection to a central customer service center (or cloud provider).

Data will be stored and analyzed by using EMC/Pivotal solutions.The outcome wil be used by the service engineers to send reports or other information back to the customer.Or the customer can login to a portal to get a update about his environment (predictive maintenance reports, etc.etc.)

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Speaker Note: Additional slide. Use this slide tif you want to show the audience that DELL and in near future DELL& EMC are a one stop shop for IoT/I4.0 solutions, services and products.

DELL Internet of Things Schema. For further information goto:http://www.dell.com/en-us/work/learn/internet-of-things-solutions

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Es gibt weitere Anbieter von IoT Gateways und IoT Lösungen wie z.B.:

SIEMENS (Connector Box, Cloud Gateway, based on SIMATIC IPC)INTEL (http://www.intel.com/content/www/us/en/internet-of-things/gateway-solutions.html)VODAFONE (http://www.vodafone.com/business/m2m/integrated-m2m-terminals)SCHNEIDERABBuvam.

Weiteres Beispiel - SIEMENS: Herstellerunabhängige Cloud-Anbindung von Maschinen und Anlagen mit ConnectorBox - Siemens treibt den Ausbau seiner offenen Plattform "Siemens Cloud for Industry" (MINDSPHERE &SINALYTICS) als Basis neuer digitaler Geschäftsmodelle für Industrieunternehmen voran: Die neue Connector Boxist ein Simatic IPC basiertes Cloud Gateway, welches die einfache und sichere Erfassung und Übertragung vonMaschinen- und Anlagendaten in die Cloud ermöglicht. Damit lassen sich beispielsweise Daten von Steuerungenoder Antriebsystemen von Siemens und anderen Anbietern erfassen und übertragen. Diese Funktionalität wirdzukünftig auch in den kommunikationsfähigen Produkten des industriellen Siemens-Portfolios integriert sein. DieDaten werden anschließend auf der Plattform, die Technologien der SAP HANA Cloud Platform nutzt, zurAuswertung bereitgestellt.

General Electric (PREDIX CLOUD): https://www.ge.com/digital/predix

Weitere Informationen und Links haben wir am Ende der Präsentation zusammengefaßt.

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Lets have a view to an IoT platform sample.

It is an abstract first look of the sections within an IoT platform, including (bottom to top):

1. Data End Points and IoT Gateways2. Device Data IoT Data Lake Analytics with real-time, near-real-time analytics container3. Cloud services like IaaS, PaaS and DevOps for IoT application development4. End-to-End Security5. Connectivity for integrations into external systems (e.g. ERP, PLM, etc.)

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Here a more detailed IoT platform view and split of the logical infrastructure elements into containers with itscorresponding set of application stacks and services:

1) Customer Applications Container (IoT Applications)2) Data Analysis Container (Analytics)3) Big Data (Data Lake) Container4) Management & Security Container5) Virtualization / Micro-Services Container6) Infrasturcture Container (Server, Storage, Network, DR, Backup, ....)

Within each container different applications, tools and solutions could be found:Example 1: Within the Customer Applications container applications like MS SQL, Apache, IIS, SharePoint, Domain-Controller or customer specific applications could be foundExample 2: Within the Data Analysis Container data mining tools like KNIME, R, MapReduce, RapidMiner, SAS, etc.etc. could be implemented.

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All EMC Federation members can deliver solutions and products for all of the IoT infrasturcture containers.

Speaker Note: Choose some of our solutions or products to talk about with the audience. If the audience is interested to hear more details about a specific product schedule an othermeeting and bring our specialists into the meeting.

1) Customer Applications Container (IoT Applications)With our aprox. 2,000 of the world’s top developers, engineers, consultants, and professionals Pivotal Labs can support you in developing your IoT softwarePivotal Cloud Foundry enable cloud native concepts and delivers a modern application development and operations environment that lets your developers focus on generating value forcustomers.Pivotal GemFire is an in-memory data grid powered by Apache Geode. Pivotal GF is often employed to provide enterprise-wide caching of application data, spanning multiple clouds ordata centers. These are applications that need to provide real-time responses and maintain consistency of data while processing many parallel transactions, often with high availability.Pivotal HAWQ is a parallel SQL query engine that combines the key technological advantages of the industry-leading Pivotal Analytic Database with the scalability and convenience ofHadoop.HAWQ reads data from and writes data to HDFS natively. HAWQ delivers industry-leading performance and linear scalability. It provides users the tools to confidently and successfullyinteract with petabyte range data sets. HAWQ provides users with a complete, standards compliant SQL interface.2) Data Analysis Container (Analytics)EMC supports and cooperates with several analytics engine vendors like KNIME, rapidminer, SAS. Also DELL has an on analytics suit „Statistica“ in place. DELL aquired Statsoft 2014.3) Big Data (Data Lake) ContainerPivotal Greenplum DB is an advanced, fully featured, open source data warehouse. It provides powerful and rapid analytics on petabyte scale data volumes. Uniquely geared toward bigdata analytics, Greenplum is powered by the world’s most advanced cost-based query optimizer delivering high analytical query performance on large data volumes.To truly unleash the power of Apache™ Hadoop® for business insights and predictive analytics, you need SQL. Hadoop Native SQL with Pivotal HDB, powered by Apache HAWQ(incubating), represents a new generation of high performance, advanced analytics and machine learning that transforms Hadoop into an enterprise analytical database. Move andanalyze entire workloads, while simplifying management and expanding the breadth of data access and analytics, all natively in Hadoop.4) Management & Security ContainerTo secure the virtualized/cloud-based IoT environment and the corresponding stored end-point data, EMC/RSA can deliver security products for different security requirements.RSA Data Protection Manager manages keys for CloudLink SecureVM solutions, providing on-premise/in-enterprise key management for secure virtual disk encryption in public, privateor hybrid clouds. (But take care! This product Suite is not available for selling any more)RSA VIA Access delivers secure access to cloud and mobile applications without creating roadblocks for users.RSA VIA Governance automates the monitoring, certification, reporting and remediation of entitlements to ensure appropriate access.RSA VIA Livecycle delivers a streamlined request, approval, and fulfillment process with embedded policy controls.RSA Archer Governance, Risk, and Compliance (GRC) delivers several security solutions for:IT and Security Risk Management - To address the complex digital risks today, your organization must establish business context and policies for IT and security and manage IT risks,vulnerabilities, and security incidents.Enterprise and Operational Risk Management - Bring risk information together from siloed risk repositories to identify, assess, evaluate, treat, and monitor risks in one central solution.Regulatory and Corporate Compliance - An integrated approach ensures controls are defined, implemented and measured to meet constantly changing compliance obligations.Audit Management - A consistent, risk-based approach drives greater efficiency in the execution of your audit program.Business Resiliency - An integrated approach to business resiliency will lessen the impact of disruptions and crisis events on your organization.Third Party Governance - Manage your third party relationships and engagements while reducing risks and monitoring performance.5) Virtualization / Micro-Services ContainerVmware as our main virtualization „partner“ we can offer great products like vSphere ESX, vRealize, VSAN, etc. etc. But not only products are the choice of offering. Together we canbuilt a federated enterprise hybrid cloud with predefined working sets to deliver a flexible platform where you can build a privat and public cloud solution stack as you need.6) Infrastructure Container (Server, Storage, Network, DR, Backup, ....)For the specific workloads and performance requirements we can choose and offer the right product(s). For real-time low latency analytics with small data sets we can choose all flashsystems like DSSD or XtremIO. For real big data lakes (or big data oceans) our ISILON and ECS scale out storage systems are the right products.If backup is needed, lets talk about Networker, DataDomain, etc. And! If the customer needs a open, flexible and agile platform for software development, NEUTRINO will be thesolution.7) VCEVCE, the converged platforms division of EMC, is the world market leader in converged infrastructure and converged solutions. VCE accelerates the adoption of converged infrastructureand cloud-based computing models that reduce IT costs while improving time to market. VCE delivers the industry's only fully integrated and virtualized cloud infrastructure systems,allowing customers to focus on business innovation instead of integrating, validating, and managing IT infrastructure. VCE solutions are available through an extensive partner network.8) VIRTUSTREAMVirtustream is the enterprise-class cloud software and services provider trusted by enterprise customers worldwide to migrate and run their mission-critical applications in the cloud.With advanced features such as consumption-based billing and embedded µVM (micro-VM) technology for assuring application-level SLAs, enterprise customers rely on Virtustream’scloud services to reduce overall costs, turn capital expenditures into operational expenditures, and increase efficiency to free up resources across people, capacity and budgets.Virtustream’s xStream software is used by enterprises to operate secure private clouds and by service providers worldwide to offer enterprise cloud services to their customers.

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! Slide has animations. Animations-steps starts automaticaly

Traditional IT processes are no longer adequate. A software-defined data center lets IT build horizontal ITcapabilities across the infrastructure – even outside of your premises to hybrid cloud architectures. SDDC thenenables IT-controlled, self-service platform delivery to the business units and application developers to meet theirimmediate response requirements.

This new IT agenda is why we created a EMC Team Of Companies, comprised of EMC, VMware, Pivotal, RSA, andVirtustream each with a specific mission, but all strategically aligned to deliver 6 solutions based on the new ITagenda.

These solutions can be deployed in your onsite data center, or at a service provider's site, through solutions likethe vCloud Hybrid Service from EMC and VMware.Although better together, each of the Team members (companies) is free to perform their work, partnering outsideof the Team to ensure customers can choose the combination of solutions that best meets their needs.

Through this innovative model, we provide 1) best-of-breed solutions for the new IT agenda and 2) customerchoice with no lock-in.

To satisfy customer needs, EMC is taking a fundamentally different approach. Yes, we are building a stack, but weare building a horizontal stack.We are building these layers of technology – the information infrastructure (principally the storage business), thesoftware-defined data center from VMware, the Pivotal platform for cloud, big data apps and we're building theseas horizontal layers. Each one has to be best-in-breed and the market leader in its horizontal space and you haveto play equally well with everyone else in the industry, not just the technology that sits inside the bigger EMC.

This is a fundamentally different approach. Not only have we taken this approach, but we built the company thisway. The three primary businesses within EMC are the EMC Infrastructure business which I run that also includesRSA, the VMware business, and Pivotal.

It's more than just having management structure set up that way. We also have our capital structure set up thatway. In addition to EMC being public, we have taken a piece of VMware public that demonstrates our commitmentto driving that as a business with an eco-system that supports it, and at the right point in time, we will take a pieceof Pivotal public as well.This is more than a marketecture. This is how we structure our company from a management structure viewpointand a capital structure viewpoint.

We believe this gives our customers much more choice and much more freedom to use our technologyinterchangeably as best-of-breed (hopefully with other parts of the group), but not be penalized for using thingsfrom outside the group. This is perhaps a subtle concept, but for our customers it is very powerful and veryimportant. It lets them look at us through a different lens from the traditional mainline stack vendors.

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Why choose EMC?

BulletsThese six companies … more value, as we operate better together.Together, we offer …Fastest path to the cloudFirst class support … joint lab; testing joint solutionsChoice and Flexibility.

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Here you can find some additional and optional slides you can use for your presentation to the audience, dependingof the focus theme.

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Some additional information and web links to corresponding IoT lecture.

This list contains additional information around the IoT bussines, trends and examples from companies that offersIoT/I4.0 solutions/services.

On EMC Inside@EMC you can find more information within our IoT space:

The Internet of Things in Vanguards Communitieshttps://inside.emc.com/groups/vanguards-community/projects/the-internet-of-things/overview

451 Research - Defining IoT, M2M and the ties to industrial automation and OT/IT convergence - Part 1 & 2 (March2015)

https://inside.emc.com/docs/DOC-199756

CISCO - Transformation to a Next Generation IoT Service Provider (2015/2016)https://inside.emc.com/docs/DOC-199753

Deloitte University Press - Inside the IoT - A primer on the technologies building the IoT (August2015)https://inside.emc.com/docs/DOC-199601

Gartner - Maturity Model for the Internet of Things (March 2016)https://inside.emc.com/docs/DOC-199599

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Some additional information and web links to corresponding IoT lecture.

This list contains links to companies that offers IoT/I4.0 solutions/services.

On EMC Inside@EMC you can find more information within our IoT space:

The Internet of Things in Vanguards Communitieshttps://inside.emc.com/groups/vanguards-community/projects/the-internet-of-things/overview

451 Research - Defining IoT, M2M and the ties to industrial automation and OT/IT convergence - Part 1 & 2 (March2015)

https://inside.emc.com/docs/DOC-199756

CISCO - Transformation to a Next Generation IoT Service Provider (2015/2016)https://inside.emc.com/docs/DOC-199753

Deloitte University Press - Inside the IoT - A primer on the technologies building the IoT (August2015)https://inside.emc.com/docs/DOC-199601

Gartner - Maturity Model for the Internet of Things (March 2016)https://inside.emc.com/docs/DOC-199599

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! Slide has automated animations. Starts automatically.

This is a view with a higher level of detail with respect to the slide with the Automation Layer Pyramid.In this example, the SIEMENS Totally Integrated Automation solution is shown in all its levels.From the ERP to field-level components segments and the network groups are represented.

EMC and DELL can offer a holistic solution for Data Analytics in production and manufacturing (Smart Factories).

From the ERP system to the product development with different PLM suites (e.g. Siemens PLM Teamcenter, NX,Dessault CATIA, Windchill, PTC, etc.) and go further to the data analytics for optimiztion of the production workflowor predictive maintenance using the DELL Edge IoT gateway.

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This slide shows an IoT enabled product which was so far only used to illuminate our streets or walkways. A smartstreelight by Intellistreets.There are several other companies offering such kind of smart streetlights but the flexibility and additional feastureset of this street lantern is unmatched.

Intellistreets opens a completely new opportunity for sustainability, security, & entertainment. The system is asingle, low cost scalable network on one Common Operating Platform. The entire system communicates wirelesslythrough multi-patented technologies. Utilizing existing power infrastructure, Intellistreets processors facilitate fullmulti-media and unique environmental analysis for urban areas, campuses, waterfronts, borders, Federal buildingsand stadia. Achieves a 70% lighting energy reduction. Extends lamp life to 10 years and beyond.

Lower maintenance cost through self diagnostics. Homeland Security features are embedded in the system. Massnotification, emergency evacuation routing, emergency call stations, CBRNE attack notification, visual analysis anddigital signage. This development tool for “Place Making” creates an immersion experience for college campuses,parks, retail shopping districts, stadia and convention centers. The systems processors provide background music,public announcements, and digital messaging.

Energy savings, including self-diagnosing maintenance, LED lamp life extension and decreased operationalexpenses makes Intellistreets a value proposition. Incorporating potential revenue streams, such as advertising,makes Intellistreets the most cost-effective infrastructure improvement on the market.

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Within an IoT/I4.0 solutions stack you can find several partial segments that will interact with each other.

After defining your strategy, service or new offering you can split the IoT/I4.0 stack into two main levels:

• Sensor Level• Analytics Level

Both levels contains hardware and software based solutions.If we have a look to the software, what kind of applications you need?

1) Sensor Management Software (e.g. Traffic control, Connectivity status, firmware updates if needed, security,callibration, etc.)If the sensors are all already managed and controlled by an centralized Process Control System (PCS) a speratemanagement software is not needed

2) For the transmission may you need a gateway that acts as an translator between the sensors network (sensorprotocols) and your IP based analytics infrastructure

3) For the aggregation and analytics segment you have to choose a analytics engine like KNIME, R, RapidMiner,etc.In interaction with the analytics engine you need a data lake storage system like Hadoop HDFS ready systemsEMC ISILON and EMC ECS

4) For the reporting and further activities you need applications like: WFM (Workforce Management), CIS(Customer Information System), etc.

5) If your IoT Service contains a end-user / customer section you need a „user app“ for the user experinces (likecar apps, .....)

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After you have built your base IoT/I4.0 strategy and first business plan of your new service, one partial project willbe to plan and design the sensor network.

First you have to identify existing sensors in your environment you can use for your IoT/I4.0 project.This could be sensors that are already installed within manufacutring machines, engines, vales, buildings, etc.

If your use case is a new one or for an environment that do not have any sensors installed yet, you must highlightthe following selection criterias.

1) What kind of physical reading you need for your solution?Or log data from existing machines. e.g. POS systems, ATMs, onboard computer, video cameras, RFIDreaders, etc.

2) In which environment you will install the sensors?Do you need an independent power supply?Is the sensor installed in a harsh environment (temperature, humidity, dust, vandal protection, etc.)

3) How can you connect the sensors to an secure network?4) Cost of sensor maintenance and recalibration services (if needed)5) Vendor independence of the used machineries within a manufacturing plant / factory

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IoT gateways close the gap between devices in the field and the IoT platform (on- or off-premises), where data iscollected, stored and analyzed by IoT based applications.

In general IoT gateways, provide a bidirectional communication between the field and the IoT platform.

Advanced IoT gateways could offer additional functionalities like local processing and storage capabilities toprovide offline services and almost real time control over the devices in the field. (Analytics at the edge)

Key functionalities include a wide array of secure connectivity solutions through cellular, Wi-Fi, Bluetooth, Zigbeeand other IoT network protocols.

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Sensors themself could have built-in network intelligence like routing features, and meshed capabilities to find the right communiation path.Even if the sensors connected by wired or wireless networks the used protocol is one main topic you have to plan for your IoT sensor network.

Which protocol is the right one? Are all protocols have security features implemented? Does the protocol has overheads (bandwith)? Does the protocol overload the active sensor if it is powered by solar or battery?

Here are a list of the most common sensor protocols that are used in different IoT scenarios.

ZigBee https://en.wikipedia.org/wiki/ZigBeehttp://www.zigbee.org/http://www.adaptivem2m.com/zigbee-technology/zigbee-technology-m2m.htm

LoRaWAN https://en.wikipedia.org/wiki/LoRaWANhttps://www.lora-alliance.org/

6LoWPAN https://en.wikipedia.org/wiki/6LoWPANhttp://6lowpan.tzi.org/https://datatracker.ietf.org/wg/6lowpan/charter/

LPWAN https://en.wikipedia.org/wiki/LPWAN

Z-Wave https://en.wikipedia.org/wiki/Z-Wavehttp://www.z-wave.com/https://github.com/OpenZWave/

MiWi https://en.wikipedia.org/wiki/MiWihttp://www.microchip.com/design-centers/wireless-connectivity/motor-control/miwi-protocolhttp://wikid.eu/index.php/MiWi_technology

Sigfox https://en.wikipedia.org/wiki/Sigfoxhttp://www.sigfox.com/en/

Neul http://www.neul.com/neul/

Wibree https://en.wikipedia.org/wiki/Bluetooth_low_energyhttp://www.wibree.com/

Thread http://www.threadgroup.org/https://en.wikipedia.org/wiki/Thread_(network_protocol)

SimpliciTI RF http://www.ti.com/corp/docs/landing/simpliciTI/index.htm?DCMP=hpa_rf_general&HQS=NotApplicable+OT+simpliciTI

INSTEON https://en.wikipedia.org/wiki/Insteonhttp://www.insteon.com/http://www.linuxha.com/athome/common/iplcd/

MQTT http://mqtt.org/https://en.wikipedia.org/wiki/MQTT

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End-point management applications are needed to configure, administer and monitor the connected end-points,sensors, and meters.

Depedning of the use case and connected sensors, these management applications offers several funcions andtasks for the utilitiy.e.g. Sensor reading erros, sensor outages, network outages, firmware updates, etc. etc.

Within the management applications no data analytics is done.

This end-point managment applications are connected to other apllications within the corresponding use casescenario like GIS (Geographic Informatin Systems) or WFW (Workforce Management System).

The two following slides shows sample screenshots from a Meter Data Management application from Siemens,EnergyIP.

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Sample screenshot of the Siemens EnergyIP meter data management application.

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Another sample screenshot of the Siemens EnergyIP meter data management application.

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Magic Quadrant for Advanced Analytics Platforms09 February 2016 | ID:G00275788Analyst(s): Lisa Kart, Gareth Herschel, Alexander Linden, Jim Hare

SummaryPredictive analytics and other categories of advanced analytics represent the fastest-growing segment of theanalytics market. Dell joins SAS, IBM, KNIME and RapidMiner as a Leader in this market.

Strategic Planning AssumptionsBy 2020, predictive and prescriptive analytics will attract 40% of enterprises' net new investment in businessintelligence and analytics.By 2018, more than half of large organizations globally will compete using advanced analytics and proprietaryalgorithms, causing the disruption of entire industries.

Advanced analytics platforms provide an end-to-end environment for developing and deploying models, including:

• Data access to a variety of data sources. The advanced analytics customer reference survey indicates that whilethe majority of users are analyzing transactional data, new data sources — such as text, log and sensor data, andlocation data — are becoming increasingly common.

• Data preparation, exploration and visualization is a key area of functionality as analysis is performed by userswho may lack familiarity with the data and have increasingly high expectations of tools for automating datadiscovery, visualization and preparation.

• The ability to develop and build analytic models, including clustering, classification and predictive models,forecasting models, simulation models and optimization models.

• Ability to deploy models and integrate them into business processes and applications. Deployment is a significantpain point for many organizations, so allowing easy adoption of models as part of a business process orapplication — rather than them just being exported as code or a database score — improves project successrates.

• Capabilities to perform platform, project and model management. The need to be able to validate theperformance of models and track them once deployed is necessary; the ability to reuse models and audit theirdevelopment and usage can be mandatory, rather than just desired, in certain more regulated industries andenvironments.

• High performance and scalability for both development and deployment. The ability to perform at high levels ofspeed and accuracy with large volumes data and streaming data is still critical for organizations, and with risingdata volumes becomes even more of a differentiator.

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After the pattern analysis you receive an result about the condition of the specific machinery or environment.Depending on the outcome, different actions can result.

For example:1) Individual reportings for the customer2) Tasks send to workforce service team to interact with customer if a critical situation was analysed3) Results will be used to interact with control systems in real-time, near-real-time to send control command into

the field4) Or send information to customer about the corresponding IoT service the customer is consuming

Terminology WFMWorkforce Management (WFM), sometimes named Work Management System (WMS) or Mobile WorkforceManagement (MWM) encompasses all the activities needed to maintain a productive workforce. Sometimes it isreferred to as HRMS systems, or even part of ERP systems.In many markets and industries, workforce management is all about assigning the right employees with the rightskills to the right job at the right time.

Terminology GISA geographic information system (GIS) or geospatial information system is a system that captures, stores,analyzes, manages, and presents data with reference to geographic location data. In the simplest terms, GIS is themerging of cartography, statistical analysis, and database technology. GIS might be used in archaeology,geography, cartography, remote sensing, land surveying, public utility management, natural resourcemanagement, precision agriculture, photogrammetry, urban planning, emergency management, landscapearchitecture, navigation, aerial video, and localized search engines.

Terminology SCADASCADA (supervisory control and data acquisition) is a category of software application program for process control,the gathering of data in real time from remote locations in order to control equipment and conditions. SCADA isused in power plants as well as in oil and gas refining, telecommunications, transportation, and water and wastecontrol.SCADA systems include hardware and software components. The hardware gathers and feeds data into a computerthat has SCADA software installed. The computer then processes this data and presents it in a timely manner.SCADA also records and logs all events into a file stored on a hard disk or sends them to a printer. SCADA warnswhen conditions become hazardous by sounding alarms.

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Enablers are primarily technology-oriented companies, such as Cisco, Google, HP, IBM, and Intel. They build andmaintain the critical IoT infrastructure that allows Engagers to create their own connected services. Their offeringsinclude the endpoint, hub, and network and cloud service technologies: devices, connectivity hardware andinfrastructure, computing and data storage systems, software platforms, and more.

Many Enablers will remain content with relatively narrow businesses, as suppliers of endpoints to—or partnerswith—other players that have larger ambitions.

The larger Enablers will fight over the enormous opportunities in integration. The systems they produce—intelligentendpoints, hubs, cloud services, and platforms—must not just provide connections, but manage and bill for thoseconnections, and allow users to customize and develop their own services. Already, IoT opportunities are drivingsome hardware companies to expand in unprecedented ways. For example, Intel, traditionally a maker ofsemiconductors, is developing soup-to-nuts IoT systems that include not just chips but development platforms thatwill enable others to develop their own IoT services.

Engagers are companies that provide the direct link between the IoT and the market. They use the endpoint, hub,platform, and service offerings created by the Enablers to produce services for consumers and businesses. Thoughmost of them did not begin as IoT companies, and many come from non-IT industries—appliance manufacturers,automakers, insurance companies, and retailers are prominent among them—they expect enormous opportunitiesas the IoT gains traction.Engagers tend to be most active in hubs and connected services. Systems like the Nest and Apple HomeKit, forinstance, provide services to customers, while collecting a rudimentary amount of data on customer usage andmaintaining a high degree of customer contact.Already, Engagers are competing to control nodes of human activity: the smart home, the quantified self, theconnected car, the digital retailer, the intelligent factory, the next-generation hospital, and eventually the city ofthe future.

Enhancers - Like the enhanced services that they often deliver, the Enhancers are just beginning to appear in theIoT ecosystem. They provide integrated services that reframe and repackage the products and services of theEngagers. They succeed by finding new ways of creating and extracting value from the data, relationships, andinsights generated from IoT activity.The insurance industry offers a good example. Several companies, including MetLife, are developing ways to gatherdata on health-related behavior to help design their rate schedules and offerings. By and large, insurancecompanies will not want to create their own version of the quantified self. Instead, they will work with services thatalready exist: the Fitbit, which measures physical activity; emerging systems that monitor heart rate, bloodpressure, blood sugar, weight, and other health-related metrics; and nutrition tracking devices (set up to receiveautomated signals from the refrigerator and restaurants).The Enhancers emerging today will develop new types of services, many of which will undoubtedly disrupt orleapfrog past today’s business models. Companies with the potential to act as Enhancers would do well to beginplanning for that future now.

Your Strategy:A wealth of opportunities exist for each of the three types of IoT strategy models: Enablers, Engagers, andEnhancers. Entering the fray, however, should not be undertaken lightly. The IoT market’s newness andheterogeneity will make it difficult to negotiate, even by those companies with the strongest capabilities and the

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clearest, most compelling value propositions.

If your company wants to stake a claim with the Internet of Things, you first need to develop a distinctive“way to play” - a clear value proposition that you can offer customers. This should be consistent with yourenterprise’s overall capabilities system: the things you do best when you go to market, aligned with mostor all of the products and services you sell.

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IoT strategies, IoT requirements and IoT projects always have different criteria profiles to the respective businesses.If you are planning an IoT/I4.0 project wihin your manufacturing environment the requirements differ to those of a IoT project that is focusing onto end-customer IoT offerings.

This sample set of criterias focusing on a Smart Aging Device.

Ease of Use• Does it give you a choice of ways to interact, such as voice, text or email?• Is it easy for you to program, or allow someone else to do it remotely?• Does it have a large display and controls?• Is it intuitive?• Does it require professional installation?• Is it flexible: can it be adjusted? Is it single purpose, or does it allow other devices to plug in and create synergies?• Does it complicate your life, or simplify it?• Do any components require regular charging, or battery replacement.

Privacy, Security, and Control• Is storage local vs. cloud or company’s servers? Is data encrypted? Anomized?• Do you feel creepy using it?• Is it password-protected?• Is security “baked in” or an afterthought?• Can you control how, when, and where information is shared?• Will it work when the power goes out?

Affordability• Are there monthly fees? If so, low or high? Long term contract required?• Is there major upfront cost?• Does full functioning require accessories?• Minimum cost/maximum cost

Design/User Experience (UX)• Is it stylish, or does the design” shout” that it’s for seniors? “Medical” looking?• Is the operation or design babyish?• Would younger people use it?• Is it sturdy?• Does it have “loveability” (i.e., connect with the user emotionally)?

Architecture• Inbound

Protocols supported (eg. Bluetooth, BluetoothLE, WiFi, etc)Open or closed architecture

• OutboundProtocols supported (eg. WiFi, Ethernet, CDMA, GSM, etc)Data path (cloud, direct, etc)

• Remote configuration capability (i.e., by adult child)

Features and Functions• Reminders

Passive, acknowledge onlyActive dispensing (of meds)

• Home MonitoringMotion/Passive Activity MonitoringEnvironmental Alarms (Smoke, CO, Water, Temp)Intrusion Alarms (Window etc)

Facilities/Infrastructure (Thermostat)• Health Monitoring

Vitals CollectionWearables Activity MonitoringBehavioral/Status Polling (How are you feeling today?)Behavioral Self-improvement

• Communications MonitoringLandline/Caller ID (Identify scammers)eMail and computer use (Identify scammers)Mobile phone use

• Fixed Personal Emergency Response System (PERS)• Mobile Personal Emergency Response System (PERS)• Fixed Fall Detection/Prediction• Mobile Fall Detection/Prediction• Telehealth (Video)• New and Innovative Features

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EMC Lösungen für das Internet der Dinge und Industrie 4.0 (Handout DE)

Technology

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