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Vergleichbarkeit der Funktionalität von IoT-Software-Plattformen durch deren einheitliche Beschreibung in Form einer Taxonomie und Referenzarchitektur

Comparability of the Functionality of IoT Software Platforms Through Their Uniform Description in the Form of a Taxonomy and Reference Architecture

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HMD Praxis der Wirtschaftsinformatik Aims and scope Submit manuscript

Zusammenfassung

Mit der zunehmenden Verbreitung und Bedeutung des Internet der Dinge nimmt auch die Bedeutung von IoT-Software-Plattformen als zentraler Bestandteil von IoT-Systemen zu. Aufgrund des geschätzten Marktpotenzials von 15 Mrd. € im Jahr 2020 konkurrieren derzeit über 450 Anbieter miteinander. Da IoT-Software-Plattformen komplexe Lösungen darstellen und unterschiedliche Plattformen unterschiedliche Funktionalitäten aufweisen, führt diese Vielfalt zu einem intransparenten Markt. Folglich stehen Unternehmen, die eine IoT-Anwendung unter Weiternutzung ihrer bestehenden IT-Infrastruktur umsetzen wollen, vor der Herausforderung, die für diesen unternehmensspezifischen Anwendungsfall am besten geeignete IoT-Software-Plattform aus einer Vielzahl von Kandidaten auszuwählen. Dabei stellt die Funktionalität einer IoT-Software-Plattform ein wesentliches Bewertungs- und Auswahlkriterium dar. Allerdings müssen Praktiker zahlreiche Unterlagen mit heterogenen Beschreibungen auf unterschiedlichen Abstraktionsniveaus aus verschiedenen Quellen wie offiziellen Webseiten, Produktbroschüren, Datenblättern, Entwicklerdokumentationen und Marktstudien zeitaufwändig zusammentragen und auswerten, um die Funktionalität der verschiedenen am Markt angebotenen IoT-Software-Plattformen zu verstehen und vergleichen zu können. Vor diesem Hintergrund leitet der vorliegende Beitrag die Funktionalität einer vollständigen IoT-Software-Plattform mit Hilfe einer qualitativen Inhaltsanalyse aus verfügbaren Unterlagen der wichtigsten am Markt verfügbaren Plattformen ab und beschreibt diese in Form einer Taxonomie und darauf aufbauenden Referenzarchitektur. Auf dieser Basis sind Praktiker in der Lage, die Funktionalität der am Markt verfügbaren IoT-Software-Plattformen schnell zu verstehen und untereinander zu vergleichen.

Abstract

As the Internet of Things becomes more widespread and important, the importance of IoT software platforms as a central component of IoT systems is also increasing. Based on the estimated market potential of 15 billion euros in 2020, more than 450 providers are currently competing with each other. Since IoT software platforms are complex solutions and different platforms have different functionalities, this diversity leads to an intransparent market. As a result, companies that want to implement an IoT application while continuing to use their existing IT infrastructure face the challenge of selecting the most suitable IoT software platform for this company-specific application from a large number of candidates. In this context, the functionality of an IoT software platform is an essential evaluation and selection criterion. However, practitioners must collect and evaluate numerous documents with heterogeneous descriptions at different levels of abstraction from various sources such as official websites, product brochures, data sheets, developer documentation and market studies in order to understand and compare the functionality of the various IoT software platforms available on the market. Against this background, this paper derives the functionality of a complete IoT software platform by means of a qualitative content analysis from available documents of the most important platforms available on the market and describes these in the form of a taxonomy and a reference architecture based on it. On this basis, practitioners are able to quickly understand and compare the functionality of IoT software platforms available on the market.

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Notes

  1. QDA-Software bezeichnet Software für die computergestützte qualitative Inhaltsanalyse, dabei steht die Abkürzung QDA für „qualitative data analysis“; teilweise wird auch die Abkürzung CAQDAS für „computer-assisted qualitative data analysis software“ verwendet.

  2. Die Abkürzungen für die genannten Unternehmensanwendungen (engl.: enterprise information systems, kurz: EIS) lassen sich wie folgt aufschlüsseln: CRM = Customer Relationship Management, ERP = Enterprise Resource Planning, MES = Manufacturing Execution System, SCM = Supply Chain Management.

  3. Mit der Abkürzung EDI (electronic data interchange) wird der zwischenbetriebliche Austausch von standardisierten Geschäftsdaten über elektronische Kommunikationswege bezeichnet.

  4. Webservice APIs, welche die REST-Prinzipien (representational state transfer) umsetzen werden als RESTful APIs (kurz: REST APIs) bezeichnet.

  5. Beispiele für Kommunikationsprotokolle aus dem Bereich IoT sind: AMQP (Advanced Message Queuing Protocol), CoAP (Constrained Application Protocol) und MQTT (Message Queuing Telemetry Transport).

Literatur

  • Balamuralidhara P, Misra P, Pal A (2013) Software platforms for Internet of things and M2M. J Indian Inst Sci 93:487–497

    Google Scholar 

  • Bhatia A, Yusuf Z, Ritter D, Hunke N (2017) Who will win the IoT platform wars? Boston Consulting Group, Boston

    Google Scholar 

  • Bretzke W‑R, Stölzle W, Karrer M, Ploenes P (2002) Vom tracking & tracing zum supply chain event management; aktueller stand und trends. KPMG Consulting AG, Düsseldorf, Duisburg

    Google Scholar 

  • Busse J, Humm B, Lübbert C, Moelter F, Reibold A, Rewald M, Schlüter V, Seiler B, Tegtmeier E, Zeh T (2014) Was bedeutet eigentlich Ontologie? Informatik Spektrum 37:286–297. https://doi.org/10.1007/s00287-012-0619-2

    Article  Google Scholar 

  • Büst R, Hille M, Michel J (2016) Vergleich von IoT-Backend-Anbietern; Crisp Vendor Universe/Q1 2016. Crisp Research, Kassel

    Google Scholar 

  • Crook S, MacGillivray C (2017) IDC marketscape: worldwide IoT platforms (software vendors) – 2017 vendor assessment. International Data Corporation, Framingham

    Google Scholar 

  • Crook S, MacGillivray C, Salmeron A (2017) IDC’s Worldwide IoT Software Platform Taxonomy, 2017. International Data Corporation, Framingham, MA, USA

    Google Scholar 

  • da Cruz MAA, Rodrigues JJPC, Al-Muhtadi J, Korotaev VV, de Albuquerque VHC (2018) A reference model for Internet of things middleware. IEEE Internet Things J 5:871–883. https://doi.org/10.1109/JIOT.2018.2796561

    Article  Google Scholar 

  • Dorschel J, Dorschel W, Föhl U, van Geenen W, Hertweck D, Kinitzki M, et al. (2015) Wirtschaft. In: Dorschel J (Hrsg) Praxishandbuch Big Data. Wirtschaft – Recht – Technik. Springer Gabler, Wiesbaden, S 15–166. https://doi.org/10.1007/978-3-658-07289-6_2

    Chapter  Google Scholar 

  • Doty DH, Glick WH (1994) Typologies as a unique form of theory building: toward improved understanding and modeling. Acad Manage Rev 19:230–251. https://doi.org/10.5465/amr.1994.9410210748

    Article  Google Scholar 

  • Eckerson WW (2007) Predictive analytics; extending the value of your data warehousing investment. The Data Warehousing Institute, Renton, WA, USA

    Google Scholar 

  • Emeakaroha VC, Cafferkey N, Healy P, Morrison JP (2015) A cloud-based IoT data gathering and processing platform. In: Awan I, Younas M, Mecella M (Hrsg) FiCloud 2015/OBD 2015. IEEE, Piscataway, S 50–57. https://doi.org/10.1109/FiCloud.2015.53

    Chapter  Google Scholar 

  • Engels G, Hess A, Humm B, Juwig O, Lohmann M, Richter J‑P, Voß M, Willkomm J (2009) Anwendungslandschaften serviceorientiert gestalten. In: Reussner R, Hasselbring W (Hrsg) Handbuch der Software-Architektur. dpunkt., Heidelberg, S 151–178

    Google Scholar 

  • Goodness E, Friedman T, Havart-Simkin P, Berthelsen E, Velosa A, Alaybeyi SB, Lheureux BJ (2018) Magic quadrant for industrial IoT platforms. Gartner. https://www.gartner.com/en/documents/3874883. Zugegriffen: 13. Juni 2019

    Google Scholar 

  • Gregor S (2006) The nature of theory in information systems. MIS Q 30:611–642

    Article  Google Scholar 

  • Gronau N (2001) Auswahl und Einführung industrieller Standardsoftware. PPS Manag 6:14–18

    Google Scholar 

  • Gronau N (2014) Enterprise Resource Planning; Architektur, Funktionen und Management von ERP-Systemen. De Gruyter Oldenbourg, München

    Google Scholar 

  • Guth J, Breitenbucher U, Falkenthal M, Leymann F, Reinfurt L (2016) Comparison of IoT platform architectures: a field study based on a reference architecture. In: CIoT 2016. IEEE, Piscataway, S 1–6. https://doi.org/10.1109/CIOT.2016.7872918

    Chapter  Google Scholar 

  • Guth J, Breitenbücher U, Falkenthal M, Fremantle P, Kopp O, Leymann F, Reinfurt L (2018) A detailed analysis of IoT platform architectures: concepts, similarities, and differences. In: Di Martino B, Li K‑C, Yang LT, Esposito A (Hrsg) Internet of everything. Algorithms, methodologies, technologies and perspectives. Springer, Singapore, S 81–101. https://doi.org/10.1007/978-981-10-5861-5_4

    Chapter  Google Scholar 

  • Hesse W (2002) Ontologie(n). Informatik Spektrum 25:477–480. https://doi.org/10.1007/s002870200265

    Article  Google Scholar 

  • Hodapp D, Remane G, Hanelt A, Kolbe LM (2019) Business models for internet of things platforms: empirical development of a taxonomy and archetypes. In: Ludwig T, Pipek V (Hrsg) WI 2019. universi, Siegen, S 1769–1783

    Google Scholar 

  • Hoffmann J (2018) Informationssystem-Architekturen produzierender Unternehmen bei software-definierten Plattformen. Apprimus, Aachen

    Google Scholar 

  • Hoffmann J, Heimes P, Retzlaff C (2019) IoT-Plattformen für das Internet of Production. Forschungsinstitut für Rationalisierung e.V, Aachen

    Google Scholar 

  • IoT Analytics (2017) List of 450 IoT platform companies. IoT analytics. https://iot-analytics.com/product/list-of-450-iot-platform-companies/. Zugegriffen: 13. Juni 2019

    Google Scholar 

  • Jadhav AS, Sonar RM (2009) Evaluating and selecting software packages; A review. Inform Softw Technol 51:555–563. https://doi.org/10.1016/j.infsof.2008.09.003

    Article  Google Scholar 

  • Klostermeier R, Haag S, Benlian A (2018) Digitale Zwillinge – Eine explorative Fallstudie zur Untersuchung von Geschäftsmodellen. HMD 55:297–311. https://doi.org/10.1365/s40702-018-0406-x

    Article  Google Scholar 

  • Krause T, Strauß O, Scheffler G, Kett H, Lehmann C, Renner T (2017) IT-Plattformen für das Internet der Dinge (IoT); Basis intelligenter Produkte und Services. Fraunhofer Verlag, Stuttgart

    Google Scholar 

  • Krcmar H (2015) Informationsmanagement. Springer Gabler, Wiesbaden

    Google Scholar 

  • Kuckartz U (2018) Qualitative Inhaltsanalyse. Methoden, Praxis, Computerunterstützung. Beltz Juventa, Weinheim, Basel

    Google Scholar 

  • Kuhn T (2017) Digitaler Zwilling. Informatik Spektrum 40:440–444. https://doi.org/10.1007/s00287-017-1061-2

    Article  Google Scholar 

  • Lempert S, Pflaum A (2011a) Development of an integration and application platform for diverse identification and positioning technologies. In: Heuberger A, Elst G, Hanke R (Hrsg) Microelectronic systems. Circuits, systems and applications. Springer, Berlin, Heidelberg, S 207–217. https://doi.org/10.1007/978-3-642-23071-4_20

    Chapter  Google Scholar 

  • Lempert S, Pflaum A (2011b) Towards a reference architecture for an integration platform for diverse smart object technologies. In: Höpfner H, Specht G, Ritz T, Bunse C (Hrsg) MMS 2011. Gesellschaft für Informatik e. V. (GI), Bonn, S 53–66

    Google Scholar 

  • Lueth KL, Kotzorek J (2015) IOT PLATFORMS; the central backbone for the Internet of things. IoT Analytics, Hamburg

    Google Scholar 

  • MachNation (2017) Machnation functional architecture for IoT platforms. MachNation, Harrisburg, NC, USA

    Google Scholar 

  • Mayring P (2015) Qualitative Inhaltsanalyse; Grundlagen und Techniken. Beltz, Weinheim

    Google Scholar 

  • McLaren TS, Vuong DCH (2008) A “genomic” classification scheme for supply chain management information systems. J Enterp Inf Manag 21:409–423. https://doi.org/10.1108/17410390810888688

    Article  Google Scholar 

  • Microsoft (2018) Microsoft Azure IoT reference architecture; version 2.1. Microsoft Corporation, Redmond

    Google Scholar 

  • Nickerson RC, Varshney U, Muntermann J (2013) A method for taxonomy development and its application in information systems. Eur J Inform Syst 22:336–359. https://doi.org/10.1057/ejis.2012.26

    Article  Google Scholar 

  • Pelino M, Hewitt A (2016) The Forrester wave: IoT software platforms, Q4 2016; the 11 providers that matter most and how they stack up. Forrester, Cambridge, MA, USA

    Google Scholar 

  • Pelino M, Voce C (2017) Vendor landscape: IoT software platforms. Forrester, Cambridge, MA, USA

    Google Scholar 

  • Reidt A, Pfaff M, Krcmar H (2018) Der Referenzarchitekturbegriff im Wandel der Zeit. HMD 55:893–906. https://doi.org/10.1365/s40702-018-00448-8

    Article  Google Scholar 

  • SAP (2016) Reference architecture for SAP IoT solutions. SAP, Walldorf

    Google Scholar 

  • Şen CG, Baraçlı H, Şen S (2009) A literature review and classification of enterprise software selection approaches. Int J Inform Technol Decis Making 8:217–238. https://doi.org/10.1142/S0219622009003351

    Article  Google Scholar 

  • Singhal A (2001) Modern information retrieval: a brief overview. IEEE Data Eng Bull 24:35–43

    Google Scholar 

  • Steven M, Krüger R (2004) Supply Chain Event Management für globale Logistikprozesse; Charakteristika, konzeptionelle Bestandteile und deren Umsetzung in Informationssysteme. In: Spengler T, Voss S, Kopfer H (Hrsg) Logistik Management. Prozesse, Systeme, Ausbildung. Physica, Berlin Heidelberg, S 179–195. https://doi.org/10.1007/978-3-7908-2689-0_12

    Chapter  Google Scholar 

  • Tan P‑N, Steinbach M, Kumar V (2014) Introduction to data mining. Pearson, Harlow

    Google Scholar 

  • Toivanen T, Mazhelis O, Luoma E (2015) Network analysis of platform ecosystems: the case of Internet of things ecosystem. In: Fernandes JM, Machado RJ, Wnuk K (Hrsg) Software business. Springer, Cham, Heidelberg, New York, S 30–44. https://doi.org/10.1007/978-3-319-19593-3_3

    Chapter  Google Scholar 

  • Vogt A (2017) IoT platforms in europe 2017; IoT platforms for Analytics applications, device development, device management, rapid deployment. Positioning of Microsoft. Pierre Audoin Consultants, Nanterre

    Google Scholar 

  • Vogt A, Landrock H, Dransfeld H (2017) Industrie 4.0/IoT vendor benchmark 2017; an analysis by Experton Group AG. Experton Group AG, München

    Google Scholar 

  • Welsch A, Eitle V, Buxmann P (2018) Maschinelles Lernen. HMD 55:366–382. https://doi.org/10.1365/s40702-018-0404-z

    Article  Google Scholar 

  • WSO2 (2015) A reference architecture for the Internet of things; version 0.9.0. WSO2, Mountain View

    Google Scholar 

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Lempert, S., Pflaum, A. Vergleichbarkeit der Funktionalität von IoT-Software-Plattformen durch deren einheitliche Beschreibung in Form einer Taxonomie und Referenzarchitektur. HMD 56, 1178–1203 (2019). https://doi.org/10.1365/s40702-019-00562-1

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