IoT-Integration implementieren

Objective

After completing this lesson, you will be able to die Prinzipien und Vorgehensweisen für die Konfiguration der Integration mit IoT-Geräten im Kontext von SAP Asset Performance Management identifizieren

Integration mit IoT-Geräten

Schlüsselbegriffe, die in dieser Lektion verwendet werden:

  1. IoT-Synchronisierung: Der Prozess der Synchronisierung von Daten zwischen SAP APM und SAP IoT Services. 
  2. REST-Gateway: Ein für Web-Services verwendetes Protokoll, das die Integration von IoT-Daten in SAP APM ermöglicht. 
  3. Zeitreihendaten: Zu verschiedenen Zeitpunkten gesammelte Daten, die häufig für Trendanalysen in IoT-Kontexten verwendet werden. 
  4. JWT (JSON Web Token): Ein kompaktes URL-sicheres Mittel zur Darstellung von Forderungen, die zwischen zwei Parteien übertragen werden sollen. 
  5. OAuth: Ein offener Standard für die Zugriffsdelegation, der häufig als Möglichkeit für Benutzer verwendet wird, Websites oder Anwendungen Zugriff auf ihre Informationen auf anderen Websites zu gewähren, jedoch ohne ihnen die Kennwörter zu geben. 
  6. Modellzuordnungs-URL: Die URL, mit der technische Objekte den entsprechenden Modellen im IoT-Service zugeordnet werden. 
  7. Payload: Der Teil der übertragenen Daten, der die tatsächlich beabsichtigte Nachricht ist. 
  8. IoT-Messungs-URL: Der Endpunkt, an den Messungen von IoT-Geräten gesendet werden. 
  9. API (Application Programming Interface): Eine Reihe von Protokollen für die Erstellung und Interaktion mit Softwareanwendungen. 
  10. Häufigkeit des Synchronisierungsjobs: Bezieht sich darauf, wie oft die Synchronisierung zwischen Systemen wie SAP S/4HANA und SAP APM erfolgt. 
  11. SAP IoT APIs: Anwendungsprogrammierschnittstellen, die von SAP für die Interaktion mit IoT-Daten und -Services bereitgestellt werden. 

Geschäftsszenario: Integration mit IoT-Geräten

Jessica Martin

Für diese Lektion möchte Jessica Martin die Fähigkeiten erwerben, um Zeitreihendaten wie Sensordaten in SAP Asset Performance Management zu nutzen. Sie wird erfahren, wie SAP Asset Performance Management in SAP Internet of Things integriert ist.

Lektion Überblick: IoT-Integration mit APM

In dieser Lektion erfahren Sie, wie Sie IoT-Daten in SAP Asset Performance Management für einen lokalen Indikator aufnehmen, der einem technischen Objekt, z.B. einem Equipment, zugeordnet ist. Als Voraussetzung muss die Integration zwischen ERP und SAP APM abgeschlossen sein, und einige technische Objekte wurden in das System geladen.

Integration mit IoT-Geräten

Dashboard-Übersicht mit verschiedenen Verwaltungsoptionen und den zugehörigen Metriken. 'Technische Objekte durchsuchen' zeigt eine Anzahl von 2.41k an, 'Gruppen' haben 9, 'Regeln' sind bei 38 und 'Technische Objekte synchronisieren - IoT' ebenfalls bei 2.41k. Unter Bewertungsmanagement gibt es 14 Bewertungsvorlagen für Risiko und Kritikalität, 11 Bewertungen, 14 Strategiebewertungen für Klassen, 3 RCM-Bewertungen und 13 Positionen in der Empfehlungs-Workbench.

Melden Sie sich an der SAP-APM-Lösung an, und navigieren Sie zur Anwendung Technische Objekte durchsuchen.

SAP-Schnittstelle mit Detailinformationen zu einer Kühlwasserumwälzpumpe - APM. Sie zeigt Kategorien wie Allgemeine Daten, Struktur, Herstellerdaten und Standortdaten mit Feldern für Objekttyp, Serialnummer, Hersteller, Modellnummer und andere zugehörige Equipmentdetails an. Die Schnittstelle ist Teil der Funktion Technische Objekte durchsuchen innerhalb der Plattform.

2. Wählen Sie ein beliebiges technisches Objekt aus, das Sie einem lokalen Indikator hinzufügen möchten.

Die SAP-Schnittstelle für eine 'Kühlwasserumwälzpumpe - APM' mit einer für 'Indikatoren' ausgewählten Registerkarte. Das Bild zeigt an, dass für das aktuelle technische Objekt keine Indikatoren verfügbar sind, und bietet eine Option zum Anlegen neuer Indikatoren. Die Schnittstelle dient der Überwachung und Verwaltung der Leistung technischer Anlagen innerhalb des Systems.

Navigieren Sie zur Registerkarte Indikatoren, und wählen Sie Anlegen.

Formular in der SAP-Schnittstelle zum Anlegen eines lokalen Kennzeichens. Zu den zu füllenden Feldern gehören 'Merkmal' mit einem Beispieleintrag von OPERATING_HOUR, 'Beschreibung', 'Position', 'Kategorie' und verschiedene Messparameter wie Mengeneinheit, Maximum, Minimum und Zielwerte sowie Optionen für Farbauswahl und Art des Kennzeichens.

Geben Sie die Details für das lokale Kennzeichen ein. Beachten Sie, dass Merkmal, Position und Kategorie obligatorisch sind.

Die SAP-Schnittstelle zeigt unter Indikatoren einen Abschnitt für Kühlwasserumwälzpumpe - APM an. Das neue Kennzeichen 'OPERATING_HOUR' mit der Beschreibung 'Stundenablesung(en)' wurde angelegt und wird in der Schnittstelle aufgelistet. Unten wird die Bestätigungsmeldung 'Kennzeichen wurde angelegt' angezeigt.

Der lokale Indikator wird nun angelegt.

SAP Interface Dashboard mit verschiedenen Optionen für das Anlagenmanagement. Ein Abschnitt, der mit einem roten Kasten hervorgehoben ist, trägt den Titel 'Verbindungsprobleme bei technischen Objekten verwalten' mit einem Zähler von '20' neben einem Symbol, das die Konnektivität darstellt. Es gibt 20 Probleme, die innerhalb dieser Kategorie verwaltet werden müssen.

Kehren Sie zur Startseite zurück, und navigieren Sie zur App Konnektivität technischer Objekte verwalten in der Gruppe Zustandsüberwachung technischer Objekte.

SAP-Schnittstelle zur Verwaltung der Konnektivität technischer Objekte. Es wird ein einzelner Eintrag für eine 'Kühlwasserumwälzpumpe - APM' mit dem Status 'Nicht konfiguriert' angezeigt. Die Schnittstelle bietet Optionen für die Konfiguration, die die Anzahl der Indikatoren, den Synchronisierungsstatus und die Zeit des letzten Synchronisierungsversuchs für das Objekt anzeigen.

Suchen Sie das Equipment, für das Sie gerade den lokalen Indikator hinzugefügt haben, und wählen Sie Konfigurieren. Schalten Sie den Schalter IoT-Synchronisierung um. Die Gateway-Auswahl ist wichtig, wenn Sie die SAP-IoT-Gerätekonnektivitäts-APIs verwenden, die bestimmen, ob das Gerät für REST oder MQTT konfiguriert ist. Wenn Sie die von SAP APM bereitgestellten Zeitreihen-APIs verwenden, behalten Sie den Standardwert "REST-Gateway" bei.

Konfigurationsdialogfenster in der SAP-Schnittstelle Konnektivität technischer Objekte verwalten. Es wird darum gebeten, ein IoT-Gerät mit einem Umschalter zu konfigurieren, der die Möglichkeit anzeigt, die Verbindung zu aktivieren oder zu deaktivieren. Zur Auswahl des Gateways steht ein Dropdown-Menü mit der Drucktaste Bestätigen zur Verfügung, um die Änderungen zu übernehmen.

Sie sehen, dass dieses Kennzeichen aus der Quelle "Messpunkt" zusammen mit der Messpunkt-ID 93 repliziert wird. Nun ist der Wert des Indikators 76.

Anlegen eines neuen Messbelegs in SAP S/4HANA

Sie können versuchen, den Wert in Echtzeit zu ändern und zu sehen, ob die Daten in Echtzeit in die erweiterte Zahlungsverwaltung fließen.

Rufen Sie die Messbelegtransaktion IK11 auf, und öffnen Sie den Messpunkt 93. 

SAP Manage Technical Object Connectivity Interface zeigt eine 'Cooling Water Circulation Pump - APM' mit einem Indikator in Bearbeitung an. Der Synchronisationsstatus ist 'In Bearbeitung', der letzte Synchronisierungsversuch war am 12. März 2023, 22:32 Uhr, wobei als Gateway 'REST-Gateway' ausgewählt war. Unten wird eine Meldung angezeigt, die besagt, dass die Synchronisierung ausgelöst wurde.
Die SAP-Schnittstelle für 'Konnektivität technischer Objekte verwalten' zeigt eine 'Kühlwasserumwälzpumpe - APM' mit einem Status an, der 1 Kennzeichen als 'Erfolgreich' anzeigt. Die zuletzt versuchte Synchronisation wird am 10. März 2023 um 22:32 Uhr markiert, und das verwendete Gateway ist 'REST Gateway.

Sobald die Konfiguration abgeschlossen ist, wählen Sie „Mit IoT synchronisieren", wodurch das technische Objekt der erweiterten Zahlungsverwaltung mit SAP IoT synchronisiert wird. Der Synchronisierungsstatus ändert sich von In Bearbeitung in Erfolgreich

Die Zeitreihe

Nach dem Status "Erfolgreich" des technischen Objekts auf der APM-UI können Zeitreihendaten auf verschiedene Weise in SAP APM integriert werden:

  1. Manuell auf der Registerkarte Indikatoren auf der Seite Technisches Objekt
  2. Nutzung der SAP-APM-APIs oder SAP-IoT-APIs
  3. Wenn der Indikator nicht lokal ist, sondern ein aus SAP S/4HANA integrierter Messpunkt ist, legt ein Messbeleg automatisch den Zeitreihenwert über die zuvor besprochene SAP-Event-Mesh-Schnittstelle an.

Als Nächstes gehen wir die ersten beiden Methoden zur Integration von Zeitreihendaten durch.

Die SAP-Schnittstelle für 'Technische Objekte durchsuchen' zeigt Details für eine 'Kühlwasserumwälzpumpe - APM' an. Die Registerkarte Indikatoren ist geöffnet und zeigt das Kennzeichen OPERATING_HOUR mit den Optionen Anlegen und Neuen Wert hinzufügen an. Das Kennzeichen wurde erfolgreich angelegt und ist bereit für die weitere Konfiguration oder Wertergänzung.

Um einen manuellen Wert zu veranschaulichen, kehren Sie zur Seite Technisches Objekt für dieses Equipment zurück. Markieren Sie das Kennzeichen, und wählen Sie Neuen Wert hinzufügen.

Overlay-Fenster auf der SAP-Oberfläche mit dem Titel 'Neuen Indikatorwert hinzufügen' für 'Kühlwasserumwälzpumpe - APM'. Sie enthält Felder zur Eingabe eines neuen Werts sowie eines Datums und einer Uhrzeit. Die Schnittstelle ist für Benutzer vorgesehen, um Indikatorablesungen für technische Equipments zu aktualisieren und zu verwalten.

Füllen Sie die Seite aus, und wählen Sie Sichern. Das Kennzeichen wird dann mit diesem Wert aktualisiert.

Die SAP-Schnittstelle 'Technische Objekte durchsuchen' zeigt ein Kennzeichen für 'OPERATING_HOUR' mit einem neu hinzugefügten Wert an. Die Schnittstelle zeigt die erfolgreiche Aktualisierung des Indikators mit einem Wert an und bietet weitere Optionen wie Bearbeiten, Löschen und Konfigurieren für die Kühlwasserumlaufpumpe - APM.
Ein Diagramm auf der SAP-Oberfläche „Technische Objekte analysieren“, das den Trend der Stundenablesung für eine „Kühlwasserumwälzpumpe - APM“ anzeigt. Das horizontale Liniendiagramm zeigt einen konsistenten Wert im Zeitverlauf an, wobei eine Quick-Info die letzte Ablesung anzeigt.

Nach einiger Zeit wird das Indikatorüberwachungsdiagramm ebenfalls mit diesem Wert aktualisiert.

Die manuelle Zeitreiheneingabe ist in vielen Szenarios ausreichend, insbesondere wenn Daten manuell gesammelt werden. Zeitreihen werden jedoch häufig von Sensoren generiert, und hier möchten wir ein API nutzen, um diese Daten in das System zu übertragen. Dies zeigt ein Beispiel dafür, wie ein REST-Client wie Postman Daten einbringen kann. In einem eigentlichen Projekt kann jedoch ein Integrationswerkzeug wie SAP Plant Connectivity oder SAP Data Intelligence verwendet werden.

Um das SAP-APM-API verwenden zu können, benötigen Sie zwei Dinge:

  1. Der X-API-KEY, der auf Anfrage über eine Meldung bei SAP abgerufen werden kann. Legen Sie dazu ein Ticket unter der Komponente APM-OPS-SERV mit der Priorität Mittel an. Geben Sie die folgenden Details ein:
  2. Unterkontounterdomäne
  3. Unterkonto-ID
  4. Unterkonto-API
  5. E-Mail-ID (zum Senden des Schlüssels)
  6. Der Serviceschlüssel, der beim Anlegen einer Serviceinstanz im BTP-Unterkonto angelegt wurde. Die APIs werden über OAuth 2.0 gesichert, und die Client-ID und der geheime Client-Schlüssel sind im Service-Schlüssel enthalten.

Hinweis: Jeder API-Request muss dann zwei Header haben:

  • X-API-KEY mit dem API-Schlüssel als Wert.
  • Berechtigung mit Bearer <Token> als Wert. Das <Token> wird abgerufen, indem die Client-ID/der geheime Client-Schlüssel / und die Berechtigungs-URL aus dem Service-Schlüssel verwendet werden.
Das SAP-BTP-Cockpit zeigt den Abschnitt 'Space: apm - Service Instances' an. Er listet eine einzelne Serviceinstanz namens 'apm-001' für den Service SAP Asset Performance Management mit dem Plan 'standard' und dem Status 'Created' auf, was auf ein erfolgreiches Instanz-Setup hinweist.
Konfiguration des API-Anforderungskopfs mit verschiedenen Schlüsseln und Werten. Insbesondere werden zwei Felder hervorgehoben: „X-Auth-Key“ mit seinem aus Sicherheitsgründen geschwärzten Wert und „Authorization“ mit einem „Bearer [token]“-Wert, ebenfalls geschwärzt. Diese Header sind wichtig, um eine sichere API-Kommunikation sicherzustellen.

Um Zeitreihendaten über die SAP-APM-APIs erfolgreich anzulegen, müssen wir zwei APIs nutzen.

  1. Indikator-API zum Abrufen der internen IDs des Indikators.
  2. Das Zeitreihen-API zum Anlegen der Zeitreihenwerte.
Anmeldeinformationsdetails im JSON-Format mit verschiedenen Service-Endpunkt-URLs für ein API. Einer der Service-Endpunkte für 'IndicatorService' ist hervorgehoben und gibt die spezifische URL für den Zugriff auf diesen Service innerhalb der API-Struktur an.

Um die Indikatordefinition abzurufen, senden Sie eine Anforderung an den Indikatorservice. Nutzen Sie die Service-URL „Indikatoren", die im SAP-APM-Serviceschlüssel gefunden wurde. Sie können auch einen OData-Filterstring hinzufügen, um den Beispielsatz auf das von Ihnen benötigte technische Objekt zu reduzieren. Ein Beispielaufruf würde wie folgt aussehen:

https://api-apm.prod.apimanagement.us10.hana.ondemand.com/IndicatorService/v1/Indicators?$filter=technicalObject_number eq '217100092'

API-Testschnittstelle mit einem Antworttext im JSON-Format angezeigt. Es enthält ein Array von Objekten mit Detailinformationen zu 'TechnicalIndicator' mit verschiedenen Attributen wie 'uuid', 'value', 'valueId', 'creationTime' und anderen. Einige Attribute enthalten spezifische Daten, während andere null sind, was eine typische Struktur einer Antwort aus einem REST-API-Aufruf widerspiegelt.

Zeitreihendaten anlegen

Als Nächstes verwenden wir das Zeitreihen-API zusammen mit den aus dem Kennzeichen-API abgerufenen Daten, um Zeitreihendaten anzulegen. Hier nutzen wir ein POST-API für den Zeitreihenservice, wobei die Payload wie folgt lautet:

Code Snippet
123456789101112131415
{ "SSID": "", "technicalObjectType": "", "technicalObjectNumber": "\", "categoryName": "" "positionID": "", "values": [ { "characteristicsInternalId": "\", "value": "", "time": "2024-03-01T16:00:00.0000000Z" } ] }

Beachten Sie, dass alle Felder mit Ausnahme der Felder "Wert" und "Zeit" aus dem Ergebnis des Indikator-APIs abgerufen werden. Ein vollständiges Payload-Beispiel würde wie folgt aussehen:

Code Snippet
123456789101112131415
{ "SSID": "S4HCLNT100", "technicalObjectType": "EQUI", "technicalObjectNumber": "217100092", "categoryName": "M", "positionID": "24aa638b97194cb8b9d0cf4c2a46eb95", "values": [ { "characteristicsInternalId": "53", "value": "45", "time": "2024-03-01T16:00:00.0000000Z" } ] }

Wenn der Vorgang erfolgreich ist, sollten Sie die Antwort "201 Created" erhalten.

API-Anmeldeinformationsschnittstelle, die JSON-Daten mit verschiedenen Service-Endpunkten anzeigt. Der Endpunkt „Timeseries-Service“ wird hervorgehoben und stellt die URL für den Zugriff auf Zeitreihendaten im API bereit. Unten befindet sich ein html5-apps-repo-Objekt, das eine app-host-id enthält und zusätzlich strukturierte Daten für die API-Konfiguration und -Konnektivität angibt.
API-Antwort im JSON-Format, die in einem API-Testwerkzeug angezeigt wird. Sie zeigt ein Array von Messungen mit ihren jeweiligen Werten technicalEquipmentNumber, merkmalInternalId, valueId und value an. Die Dateneinträge enthalten Zeitstempel, die angeben, wann jede Messung aufgezeichnet wurde.

Demovideos

Weitere Ressourcen

Laptop, auf dem die Oberfläche von SAP Asset Performance Management auf dem Bildschirm angezeigt wird. Der Abschnitt Zustand des technischen Objekts ist geöffnet und zeigt einen Abschnitt Über mit Versions- und Support-Package-Details, einen Abschnitt Dokumente mit Einträgen für die Verwendung des Serviceschlüssels und der Problemübersicht und einen Abschnitt Business-Tags in Bezug auf Asset Performance Management an.

X-API-KEY abrufen

Zustands-APIs im SAP Business Accelerator Hub

https://api.sap.com/package/SAPAssetPerformanceManagementAssetHealth/overview

Persönliche Reflexion

Denken Sie an eine Zeit, in der Sie eine neue Technologie oder einen neuen Prozess erlernen mussten, die außerhalb Ihres gewohnten Fachwissens lag, ähnlich wie die Integration von IoT-Geräten mit SAP Asset Performance Management. Wie haben Sie mit der Lernkurve umgegangen und welche Strategien haben Ihnen geholfen, die Konzepte und Verfahren zu verstehen?

Expertenantwort

Expertenantwort auf persönliche Reflexionsfrage:  

Die Bewältigung neuer Technologien wie die IoT-Integration mit SAP APM ist ein bisschen wie Schwimmen lernen. Sie beginnen im flachen Ende, indem Sie wissen, was IoT-Geräte tun und wie sie über APIs miteinander kommunizieren. Es ist, als ob du dich im Wasser wohlfühlst, bevor du versuchst zu schwimmen. 

Als Nächstes lernen Sie, wie sich diese Geräte mit SAP APM verbinden. Es ist wie beim Schwimmen von Laps, die Striche zu üben, bis sie sich natürlich fühlen. Und genau wie Schwimmer oft mit einem Coach oder einem Team besser lernen, stellte ich fest, dass die Arbeit durch Herausforderungen mit Kollegen oder das Teilen meines Wissens den Lernstock gemacht hat. 

Wenn wir also über das Einrichten von IoT in SAP APM sprechen, von der Synchronisierung von Equipment bis zum Senden von Daten, ist es ein Prozess, bei dem jeder Schritt auf dem letzten aufbaut. Meine vergangenen Erfahrungen erinnern mich daran, es Schritt für Schritt zu machen, um Hilfe zu bitten, wenn ich es brauche, und zu teilen, was ich auf dem Weg lerne. Es geht darum, geduldig und hartnäckig zu sein, und so fallen die Stücke ins Spiel. 

Zusammenfassung

Ziel: Übernimmt den Prozess der Integration von IoT-Daten für technische Objekte in SAP Asset Performance Management (APM) und stellt sicher, dass Equipmentdaten aus SAP S/4HANA effektiv synchronisiert werden.

Wichtige Informationen:

  1. Vorbereitung:
    1. Bestätigen Sie, dass Equipment aus SAP S/4HANA mit SAP APM synchronisiert wird.
    2. Greifen Sie in SAP APM auf die Anwendung für technische Objekte im Explorer zu.
  2. Synchronisierung des technischen Objekts:
    1. Suchen Sie das synchronisierte technische Objekt aus SAP S/4HANA.
    2. Prüfen Sie die Häufigkeit des Synchronisierungsjobs, um sicherzustellen, dass das Objekt in APM angezeigt wird.
  3. Indikatorerstellung und IoT-Synchronisierung:
    1. Generieren Sie neue lokale Indikatoren für ein technisches Objekt.
    2. Verwenden Sie die Funktion "Technische Objekte synchronisieren - IoT", um technische Objekte mit SAP IoT zu verknüpfen.
  4. IoT-Datenaufnahme konfigurieren:
    1. Validieren Sie den erfolgreichen Synchronisierungsstatus für das technische Objekt und die Indikatoren.
    2. Verwenden Sie die Funktion "Neuen Wert hinzufügen", um Zeitreihendaten für Equipment-Indikatoren einzugeben.
  5. SAP-IoT-API-Interaktion:
    1. JWT-Token über APM-Authentifizierungs-URLs abrufen.
    2. Verwenden Sie Modellzuordnungs-URLs, um Mapping-IDs für technische Objekte abzurufen.
    3. Buchen Sie Zeitreihendaten über das IoT-Messungs-API an Indikatoren.
  6. Datenintegration prüfen:
    1. Prüfen Sie nach dem Buchen der Daten die UI der erweiterten Zahlungsverwaltung, um sicherzustellen, dass die Indikatorwerte die neuen Eingaben widerspiegeln.
    2. Bestätigen Sie die Datenreflexion in SAP APM, um eine durchgängige Datenintegration sicherzustellen.

Ergebnisse: Die Teilnehmer erhalten die Möglichkeit, IoT-Daten in SAP APM zu integrieren und zu validieren und so eine erweiterte Überwachung und Leistungsanalyse für technische Objekte zu ermöglichen. Dadurch wird sichergestellt, dass Equipmentdaten auf dem neuesten Stand sind und eine umfassende Sicht auf den Zustand und die Leistung technischer Objekte bieten.