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Internet of Things

Digitalisierung bedeutet nicht nur die digitale Vernetzung von Menschen, sondern der ganzen Welt. Alles kommuniziert mit allem. Auch Dinge.

Die Bezeichnung „Internet of Things“, kurz „IoT“ ist so eindeutig wie abstrakt. Der Begriff bezeichnet Gegenstände und Dinge, die dank digitaler Technologie eine „eigene Identität“ bekommen und somit untereinander Informationen austauschen oder Befehle wahrnehmen können. Diese „intelligenten Dinge“ können aber auch nach außen hin mit dem Internet kommunizieren. In der Praxis bedeutet das, dass sich bestimmte Aufgaben und Anwendungen automatisiert und ohne menschlichen Eingriff erledigen lassen. Es gibt allerdings keine allgemeingültige Definition des Internet of Things, da sich diese je nach Anwendungsgebiet und Technik unterscheiden kann. Vorrangig werden unter dem Begriff jedoch industrielle und Alltagsgegenstände, die mit dem Internet vernetzt sind, bezeichnet. Das Prinzip findet sich in alltäglich erscheinenden Prozessen ebenso wie in hochkomplexen Anordnungen. Das Internet ist überall und ständig um uns herum.

Statista - Prognose zum Umsatz mit dem Internet der Dinge (IoT) in Deutschland von 2010 bis 2020 (in Milliarden Euro)

Wo wird das IoT eingesetzt?

Beinahe jeder in einem Industriestaat lebende Mensch kommt beinahe tagtäglich mit dem IoT in Kontakt. Als einfachstes Beispiel bietet sich die automatische Senderverfolgung der Lieferdienste an – wird also etwas über Amazon oder einen anderen ECommerce-Anbieter bestellt und geliefert, kann mittels einer Identifikation an jedem Punkt des Versandes der Status des Pakets an eine Website kommuniziert werden. Dieses Tracking kann beinahe in Echtzeit abgelesen werden. Dieses Vorgehen ist jedem, der Onlineshopping betreibt, bekannt. Selbstverständlich bleibt der IoT – Einsatz nicht derart rudimentär, sondern wird im Zuge eines Smart Homes, eines Smart Offices oder einer Smart City in verschiedenster Art und Weise angewendet.

  • Smart Home: Ein IoT-fähiger Kühlschrank erkennt, welche Lebensmittel aktuell zur Neige gehen und kann den durchschnittlichen Verbrauch errechnen. Sobald ein Mangel herrscht, wird das entsprechende Lebensmittel automatisch auf eine digitale Einkaufsliste gesetzt oder gleich selbst bestellt.
  • Smart Office: Das Beleuchtungssystem im Büro erkennt mittels Sensoren das einfallende Licht und regelt die künstliche Beleuchtung derart, dass die Büroräume effizient ausgeleuchtet sind, ohne unnötigen Strom zu verschwenden.
  • Smart City: Das IoT könnte anhand der Verkehrsdaten den aktuellen Verkehrsfluss analyisieren und mittels einer speziellen Ampelschaltung die effizienteste Schaltung ermitteln

Zahlreiche weitere Beispiele könnten angeführt werden, die jedoch immer das gleiche Ergebnis bewirken: Eine datenbasierte, automatisch ablaufende Optimierung des Status Quo durch untereinander vernetzte Systeme.

Statista - Prognose zum Bestand an Consumer-IoT-Geräten in Deutschland von 2015 bis 2020 nach Produktgruppe

Wie kann eine Machine-to-Machine-Kommunikation ermöglicht werden?

Die Gegenstände werden jeweils mit Prozessoren, Sensoren und einer eindeutigen Identität (IP-Adresse) ausgestattet, sodass sie sich über ein IP-Netz untereinander austauschen können. Wegen ihrer effizienten Funktionsweise werden die intelligenten Gerätschaften oft auch als „Smart Devices“ bezeichnet. Die Kommunikation verläuft dabei über unterschiedlichste Protokolle wie Wi-Fi, Bluetooth, NFC oder 4G. Alle Daten laufen in einer Cloud zusammen, wo sie gesammelt, katalogisiert, analysiert und für die Weiterverwendung bereitgestellt werden. Zusätzliche Daten werden dank Künstlicher Intelligenz, zum Beispiel bei der Sprachsteuerung erhoben und verarbeitet. Der entscheidende Punkt bei der Machine-to-Machine Kommunikation ist die Fähigkeit des Machine Learning. IoT-fähige Geräte verarbeiten die Daten nicht nur, sondern analysieren und optimieren permanent ihre Performance. Das selbstständige Lernen führt einerseits dazu, dass die angestoßenen Prozesse ständig verbessert werden können, andererseits kann auf sehr viele unterschiedliche Eventualitäten reagiert werden. Die Prozessoren und Sensoren werden so eingebaut, dass sie unsichtbar, aber gleichzeitig hoch wirksam sind. Beispiele dafür sind sogenannte „Wearables“ wie beispielsweise Fitnessarmbänder, die den Puls und die Schrittanzahl messen können, Geräte wie Amazon’s Alexa aus dem „Smart Home“-Bereich oder sogenannte „Connected Cars“.

Sicherheitsaspekte

Neben allen Vorteilen, die die Digitalisierung in allen Lebensbereichen mit sich bringt, sind die Themen Sicherheit und Datenschutz omnipräsent. Je stärker unser Leben digitalisiert ist, desto mehr kann darauf zugegriffen und manipuliert werden. Ein Smart Home ist nicht nur bequem, es bietet Angreifern auch die Gelegenheit, alle Elemente von außerhalb zu steuern und z.B. das Licht auszuschalten und die Verriegelung von Türen und Fenstern zu öffnen. Produktions- und Lieferketten laufen dank IoT und Digitalisierung nach dem „just-in-time“ Prinzip ab, um Kosten zu sparen und möglichst effizient zu arbeiten. Eine Manipulation kann Unternehmen in eine tiefe Krise stürzen. Aus diesem Grund investieren Hersteller und Entwickler extrem viel Zeit, Geld und Ressourcen in die Entwicklung sicherer Anwendungen. Beispiele dafür sind Mutual Authentication, bei dem sich die verbundenen Geräte über Zertifikate erkennen und verbinden können, sowie das Trusted Network Connect, bei dem die Zugriffe auf die Geräte permanent analysiert werden. Wird ein unauthorisierter Zugriff vermutet, werden die Zugriffsrechte entzogen. Auch die Blockchain spielt eine große Rolle bei der korrekten und sicheren Kommunikation.

Statista - Ausgaben für IoT-Sicherheit weltweit in den Jahren 2016 und 2017 und Prognose bis 2021 (in Millionen US-Dollar)

Entscheidend ist jedoch, dass vor allem private Nutzer sichere Passwörter für ihre Geräte verwenden. Generische Passwörter sind meist die größte Sicherheitslücke. Auch in punkto Datenschutzes müssen vor allem Privatpersonen analysieren, welche Informationen sie den Betreibern überlassen wollen. Ein smarter Kühlschrank oder eine Alexa übermittelt ständig alle Daten an einen externen Betreiber. Wer sich so etwas in das Wohnzimmer oder sogar in ein Kinderzimmer stellt, muss sich der Konsequenzen bewusst sein. Auch industrielle Nutzer des IoT müssen sich ständig Ihrer Verantwortung stellen und alle Daten anonymisiert und vertraulich behandeln.

Fazit

Das Internet of Things wird unser Leben nachhaltig verändern, prägen und optimieren. In manchen Bereichen ist der Einsatz bereits jetzt nicht mehr wegzudenken, etwa in der Industrie und Forschung. In anderen Bereichen wie dem Smart Home oder Connected Cars muss jeder Einzelne für sich selbst entscheiden, wie hoch die Bereitschaft der Nutzung und gleichzeitig die Toleranz für Datenerhebung ist. Auf jeden Fall ist das Internet of Things ist ein wesentlicher Treiber des digitalen Umbruchs in vielzähligen Bereichen der Wirtschaft und des Alltagslebens und zugleich ein spannendes Kommunikationsprojekt.

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