Entdecke, wie Open-Source-Tools wie Eclipse Hono und Ditto dein IoT Device Management revolutionieren können. Skalierbar, flexibel und lizenzkostenfrei – so meisterst du die Verwaltung tausender Geräte erfolgreich.
IoT-Projekte stehen oft vor derselben Herausforderung: Wie lassen sich tausende Geräte sicher, effizient und langfristig verwalten? In meiner Bachelorarbeit habe ich mich intensiv mit dieser Frage beschäftigt – mit dem Ziel, die zentralen Anforderungen an Device Management zu definieren und praxisnahe Lösungsansätze aufzuzeigen.
Was muss eine IoT-Plattform wirklich können?
IoT Device Management angelehnt an Spiceworks1
Im Zentrum jeder IoT-Plattform steht die Fähigkeit, Geräte über ihren gesamten Lebenszyklus hinweg zu verwalten – vom ersten Onboarding bis zur Außerbetriebnahme.
Basierend auf den Ergebnissen meiner Arbeit wurden dabei folgende Schlüsselfunktionen identifiziert:
Identitätsmanagement: Es gibt zwei Arten von Identität – Geräteidentität und Benutzeridentität.
Geräteidentität: Eindeutige Zuordnung jedes Geräts zur Plattform.
Benutzeridentität: Verwaltung von Nutzerkonten, Rollen und Berechtigungen. Dafür ist in der Regel ein externer Identity Provider (IdP) wie Keycloak oder Azure AD nötig.
Gerätezustand & Konfiguration: Der aktuelle Zustand eines Geräts – z. B. online/offline, Firmware-Version, Sensordaten – muss transparent einsehbar und änderbar sein.
Sichere Kommunikation: Datenübertragung vom Gerät bis zur Cloud muss durchgängig abgesichert sein (z. B. TLS, Zertifikatsverwaltung).
Datei- und Firmwaretransfer: Over-the-Air-Updates (OTA) ermöglichen Wartung und Funktionsupdates im Feld.
Digitale Zwillinge: Eine virtuelle Repräsentation des Geräts erleichtert Verwaltung, Visualisierung und Integration in Businessprozesse.
Diese Funktionen sind essenziell, um IoT-Geräte effizient betreiben und steuern zu können – unabhängig davon, ob es sich um industrielle Anlagen, Consumer-Hardware oder mobile Sensorik handelt.
Wie Eclipse Hono & Ditto deine IoT-Architektur revolutionieren
In meiner Beispielimplementierung kommen zwei Open-Source-Komponenten zum Einsatz:
Eclipse Hono für die sichere Geräteanbindung und Authentifizierung sowie Eclipse Ditto für das Management der digitalen Zwillinge und Verarbeitung der Gerätedaten.
Der Ablauf:
Geräte verbinden sich über verschiedene Protokolle (MQTT, HTTP, …) mit Hono.
Hono übernimmt die Authentifizierung der Geräte und stellt die gesicherte Verbindung zur Plattform her.
Ditto empfängt die Nachrichten, interpretiert und speichert sie im jeweiligen Digital Twin mit Status, Metadaten und Historie. Frontend- und Analysetools greifen über Ditto auf die Gerätezwillinge zu, um Zustände anzuzeigen, Befehle zu senden oder Auswertungen vorzunehmen.
Warum Open-Source-Lösungen fast unschlagbar sind
Protokollunabhängig: Unterstützung mehrerer Kommunikationsstandards
Zentral gesteuert: Einheitliche Verwaltung aller Geräte über Digital Twins
Cloud-native & skalierbar: Flexibel erweiterbar für wachsende Flotten
Lizenzkostenfrei: Keine Bindung an proprietäre Anbieter
Integration möglich: Einbindung in Monitoring-, Analyse- und Alarmsysteme
Warum eine zentrale Verwaltungsoberfläche entscheidend ist
Ein durchdachtes Device Management ist kein „Nice-to-have“, sondern die Grundvoraussetzung für erfolgreiche IoT-Projekte. In der Praxis bedeutet das: Wer tausende Geräte effizient steuern will, braucht eine zentrale, benutzerfreundliche Verwaltungsoberfläche – und die ist fast immer eine Webanwendung.
Im Rahmen meiner Bachelorarbeit habe ich deshalb ein Angular-Frontend entwickelt, das die wichtigsten Funktionen für Administratoren und Nutzer bereitstellt, da das existierende Ditto-UI stark technisch ausgerichtet ist. Neben der klassischen Login-Authentifizierung über einen Identity Provider gehören dazu vor allem:
Suchen, Filtern und Sortieren von Geräten
Übersichtliche Listenansicht aller registrierten Geräte
Detailseiten mit umfassenden Informationen zu einzelnen Geräten
In der Geräteübersicht können alle registrierten Geräte einfach durchsucht, gefiltert und sortiert werden. So behalten Administratoren auch bei großen Flotten den Überblick.
Ein Klick auf ein Gerät öffnet die Detailansicht, in der wichtige Informationen wie Status (online/offline), Firmware-Version oder aktuelle Sensordaten angezeigt werden können. Das erleichtert die Fehlersuche und erlaubt schnelle Reaktionen bei Problemen. Auch eher statische Daten wie Seriennummer und Hersteller können in der Detailansicht eingesehen werden.
Wie ein Raspberry Pi zum ultimativen Testgerät wird
Eine Device-Management-Plattform ohne echtes Testgerät ist wie ein Auto ohne Motor – hübsch anzusehen, aber nicht einsatzfähig. Um die Implementierung praxisnah zu validieren, habe ich ein Raspberry Pi mit Sense HAT-Aufsatz als Beispielgerät angebunden.
Die Integration erfolgte über mehrere Open-Source-Komponenten:
Ditto Client SDK – zum Erstellen der Nachrichten-Payloads für den Digital Twin
Eclipse Kanto – zur sicheren Verbindung mit Eclipse Hono, sowie Unterstützung für Datei-Uploads – etwa für Firmware- oder Konfigurationsupdates
So konnte das Testgerät Sensordaten (Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Beschleunigung) in Echtzeit an die Plattform senden und gleichzeitig Befehle oder Updates empfangen.
Fazit
Open-Source-Tools wie Eclipse Hono und Eclipse Ditto bieten eine solide Grundlage für skalierbares IoT Device Management – mit Vorteilen wie Protokollunabhängigkeit, Cloud-Native-Architektur und Lizenzkostenfreiheit.
Allerdings sind sie keine „Plug-and-Play“-Lösung. Für Aufbau und Betrieb ist fundiertes technisches Wissen nötig, insbesondere in den Bereichen Sicherheit, Update-Strategien und Datenverwaltung. Wer diese Hürde meistert, erhält jedoch ein flexibles, erweiterbares und zukunftssicheres System für das Management großer IoT-Flotten.
Während große Anbieter wie Microsoft Azure, PTC ThingWorx oder Amazon AWS umfassende Plattformen bereitstellen, eröffnen offene Alternativen die Möglichkeit, kostensensitivere Lösungen umzusetzen. Open-Source Lösungen sind Bestandteil unserer IoT Solution und erweitern damit unser Leistungsportfolio.
https://github.com/eclipse-ditto/ditto/blob/master/documentation/src/main/resources/images/ditto.svg, Abrufdatum 06.08.25
https://github.com/eclipse-kanto/kanto/blob/main/logo/kanto.svg, Abrufdatum 06.08.25
https://www.raspberrypi.com/products/sense-hat/, Abrufdatum 06.08.25 ︎https://eclipse.dev/ditto/ ︎
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