Siemens entwickelt die Junelight Smart Battery in einer Startup-ähnlichen Umgebung in AWS

Zu den vielen Vorteilen der digitalen Transformation von Unternehmen gehört eine verbesserte Fähigkeit, neue Märkte zu erschließen und einen neuen Kundennutzen zu entdecken und zu liefern. Eine sorgfältige Kartierung großer, strategischer Ziele ist unerlässlich – aber auch die Bereitschaft, wie Startups zu experimentieren und sich zu verändern.

„Startup“ ist kein Wort, das man bei Siemens, einem weltweit führenden Unternehmen in den Bereichen Elektrifizierung, Automatisierung und Digitalisierung, erwartet. Aber das riesige, 170 Jahre alte Unternehmen setzt tatsächlich interne Teams ein, die wie Startups arbeiten, um neue Produkte auf den Markt zu bringen – und einige dieser Teams nutzen Amazon Web Services (AWS).

Ein Beispiel ist die Forschungsabteilung Software Defined Inverter (SDI) des Unternehmens, die in der Siemens-Einheit Corporate Technology (CT) Research in Energy and Electronics (REE) angesiedelt ist. SDI wurde 2016 gegründet, um neue Produktmöglichkeiten zu erkunden, die sich aus der weltweit wachsenden Nachfrage nach Leistungselektronik ergeben. Der Siemens-Geschäftsbereich Smart Infrastructure Low Power (SI LP) und SDI haben kürzlich die Junelight Smart Battery auf den Markt gebracht, eine Verbraucherbatterie für den Einsatz in Privathaushalten zur Speicherung von elektrischer Energie aus Sonnenkollektoren.

Junelight ist eines der relativ wenigen Siemens-Produkte, die sich an Privatkunden richten – ein wichtiges neues Segment für Siemens. Das Unternehmen hat sich traditionell auf den Verkauf zwischen Unternehmen konzentriert, zielt aber zunehmend auf Geräte und Dienstleistungen für den Einsatz hinter dem Zähler wie das Junelight-System ab. Durch den Einsatz von AWS konnte das SDI-Team Junelight in weniger als zwei Jahren von einer Idee auf einem Whiteboard zu einem Produkt auf dem Markt bringen.

„Der Einsatz von AWS war vor allem in den ersten Runden des Prototypings und bei Designänderungen hilfreich“, so Friedemann Paulini, Leiter der Forschungsgruppe für Steuerung, Architektur und Software bei SDI. „Durch die Nutzung der Agilität und Flexibilität von AWS benötigten wir nur 18 Monate, um von unserer ersten Idee zu einem offiziellen Siemens-Produkt zu gelangen, das wir an eine Geschäftseinheit für Marketing und Vertrieb übergeben konnten.“

Junelight, das derzeit nur in Deutschland und Österreich erhältlich ist, ist ein Lithium-Ionen-Stromspeichersystem, das Hausbesitzern hilft, ihre Energiebeschaffungskosten und CO2-Emissionen zu minimieren. Das Produkt verwendet AWS, um Daten zu speichern, zu analysieren und zu visualisieren, die sich auf Verbrauchsprofile von Haushalten beziehen. Die Benutzer überwachen die Energieflüsse in Echtzeit mit der mobilen Junelight Smart App, die auch in AWS läuft.

Die Junelight-Batterieeinheiten sind über AWS IoT Core mit AWS Cloud verbunden, die hochsichere Interaktionen zwischen verbundenen Geräten und Cloud-Anwendungen ermöglicht. Die Lösung verwendet Amazon Kinesis, um Streaming-Gerätedaten in den Data Lake der Lösung zu laden. Dieser Data Lake speichert unstrukturierte Daten in Amazon Simple Storage Service (Amazon S3) und nutzt AWS Glue, um Schemas zu erstellen. Die Datenanalyse wird von Amazon Athena, einem interaktiven Serverless-Abfrageservice mit nutzungsabhängiger Bezahlung, unterstützt.

Für sichere, skalierbare APIs zur Verbindung mit Kundenschnittstellen verwendet Junelight Amazon API Gateway, das Hunderttausende von gleichzeitigen API-Aufrufen überwachen kann, und Amazon Cognito, das ein hochsicheres Benutzerverzeichnis bereitstellt, das auf Hunderte von Millionen von Benutzern skaliert werden kann. Das Team nutzt AWS X-Ray, einen verteilten Tracing-Service, sowie das Amazon CloudWatch-Metrics-Feature, um Microservice-Interaktionen zu überwachen, zu analysieren und zu debuggen.

Die Idee für Junelight entstand in frühen Brainstorming-Sitzungen, an denen nicht nur Mitglieder des SDI-Teams, sondern auch ein Produktmanager der Geschäftseinheit SI LP teilnahmen. Das Team beschloss, Junelight in der ersten Woche des Projekts in AWS laufen zu lassen. „Angesichts der vielen verschiedenen Systeme – IoT, Analytik, Cloud-Konnektivität und so weiter – brauchten wir einen Public-Cloud-Anbieter, der nicht nur eine breite Palette von Diensten, sondern auch eine einfache Integration bietet“, so Susanne Forster, Teamleiterin in der SDI-Abteilung. „AWS war die klare Wahl für den Aufbau cloudbasierter IoT-Plattformen wie dieser.“

AWS war auch der Schlüssel zu den schnellen, startup-ähnlichen Experimentierzyklen des Teams. „Durch den Einsatz von AWS war es möglich, sehr schnell zu arbeiten, was für uns entscheidend war“, so Andreas Groeger, Leiter der SDI-Abteilung.

Im Rahmen dieses Projekts nutzte das SDI-Team AWS auch, um eine Anwendungsplattform namens CACTUS (Control and Converter Technologies for Universal Systems) zu erstellen. Dabei handelt es sich um ein wiederverwendbares Ökosystem für IoT-Controller-basierte Produkte, das einen Hardware-Mikrocontroller, eingebettete Firmware und IoT-Funktionalitäten wie Updates, Data Lakes, Daten-APIs und grundlegende Wartungsdienste umfasst. CACTUS soll als Starthilfe für Gerätelösungen mit IoT-Beschränkungen dienen.

Einer der wichtigsten Vorteile des Einsatzes von AWS war die Einfachheit des Einstiegs. „Besonders in der Prototyping-Phase ist die Lernkurve bei AWS sehr flach“, so Groeger. „Die Lernkurve steigt natürlich an, wenn man sich der Produktionsphase nähert und wirklich alles optimieren und einstellen muss, aber die AWS-Services sind so einfach, dass man fast sofort mit dem Testen von Produktideen beginnen kann.“

Jetzt, da Junelight von SI LP auf den Markt gebracht wurde, sieht Groeger den Wert darin, AWS undifferenzierte Schwerstarbeit zu überlassen, damit sich Siemens weiterhin auf Produkte und Domain-Know-how rund um Junelight konzentrieren kann. „Etwa 80 Prozent unserer AWS-Nutzung sind verwaltete Dienste, was bedeutet, dass wir uns nicht auf den Betrieb der Infrastruktur konzentrieren müssen, die nicht zu unserem Kerngeschäft gehört.“

Weitere Informationen finden Sie unter aws.amazon.com/iot-core.