Die Digitalisierung verändert die Art, wie wir arbeiten, unser Privatleben, unsere Umwelt, unsere Autos, Unterhaltung… und ist dabei trotzdem oft schwer greifbar. Ein Teilaspekt, der uns aber immer wieder begegnet, ist die Vernetzung von Geräten, Komponenten und letztlich Menschen. Sind alle Dinge miteinander über das Internet zusammengeschlossen, spricht man vom Internet of Things – dem Internet der Dinge.

Während dieser Vorgang auf den ersten Blick unspektakulär erscheinen kann, handelt es tatsächlich um ein Konzept, das größte Auswirkungen auf die uns umgebende Technik hat und gigantische Zukunftspotenziale bietet. Es ist daher nicht verwunderlich, dass das Internet of Things – kurz: IoT – in aller Munde ist und insbesondere in der Wirtschaft größte Beachtung findet.

Definition IoT

Das Internet of Things beschreibt die Vernetzung von Objekten mittels Sensoren, Software etc. um einen Austausch von Informationen ohne menschliches Eingreifen mit anderen Objekten über das Internet herzustellen.

IoT ist dabei ein Sammelbegriff für eine Vielzahl moderner Technologien und Trends, der – je nach befragter Person – unterschiedliche Schwerpunkte umfasst. Während Privatpersonen meist im Rahmen von Smart Homes oder Connected Cars mit der Bezeichnung in Kontakt kommen, ist das Internet der Dinge in der Wirtschaft häufig auf Produktion, Management und Prozessorganisation eines Unternehmens fokussiert.

Da das Internet aber im Rahmen der Digitalisierung längst allgegenwärtig wurde und die darin agierenden Systeme und Personen extrem zahlreich sind (und sich weiter vermehren), umfasst das Internet of Things nicht nur einzelne Branchen oder Personengruppen. Es ist vielmehr ein gesamtgesellschaftliches Phänomen, das unseren Alltag bereits stark beeinflusst und in Zukunft noch viel mehr Bedeutung gewinnen wird. 

Definition Digitalisierung

Unter Digitalisierung versteht man, ganz nüchtern betrachtet, lediglich das Übertragen von ehemals analogen Vorgängen hin zu Digitalen. Auch wenn uns dieser und ähnliche Begriffe aktuell verstärkt begegnen, handelt es sich dabei doch um einen sehr alten und einfachen Prozess, denn fast jede Form von Digitalisierung wird mit Effizienzsteigerungen, Kostensenkungen und neuen, bisher ungekannten Möglichkeiten belohnt. Kein Wunder also, dass wir Menschen schon immer sehr an ihr interessiert waren.

Durch den immer schneller werdenden technischen Fortschritt und die wechselseitige Unterstützung (neue Technologien ermöglichen neue Technologien ermöglichen neue Technologien …) gewann die Digitalisierung in den letzten Jahren derart an Geschwindigkeit, dass sie mittlerweile in alle Bereiche unseres Lebens eingedrungen und von dort nicht mehr wegzudenken ist. Diese Digitale Transformation ist ein technologischer, soziokultureller, wirtschaftlicher und intellektueller Prozess, der gigantische Umwälzungen mit sich bringt.

Insbesondere für Unternehmen entstehen durch die Digitalisierung bisher ungeahnte Möglichkeiten – sie lauert jedoch auch mit erheblichen Gefahren auf, insbesondere, wenn sie ignoriert wird.

Voraussetzungen

Nahezu jedes digitale Endgerät, wie Computer, Laptops, Smartphones etc. ist heute mit dem Internet verbunden. Es kommuniziert dabei mit anderen Systemen auf verschiedenste Weise. IoT-Konzepte ergänzen diese “nativen” Geräte um weitere, bisher noch nicht vernetzte Maschinen, Sensoren und mehr.

Eine Grundvoraussetzung für das Internet of Things ist daher das Vorhandensein entsprechender “Teilnehmer”. Dies sind etwa Haushaltsgeräte, die immer häufiger internetfähig sind (Toaster, Kaffeemaschinen, Kühlschränke etc. mit WiFi Verbindung) sowie weiterer Elemente aus dem Bereich Smart Home. In der Industrie hingegen ist das engmaschige Monitoring von Maschinen und Co. mittels Sensoren im Rahmen von Predictive Maintenance Protokollen längst üblich. Auch diese Geräte sind mit dem Internet verbunden und werden so zu Teilnehmern des IoT. Nur, wenn entsprechende Systeme Teil des jeweiligen Netzwerks sind, lohnt es sich, von einem Internet der Dinge zu sprechen – das häusliche WiFi, in dem zwei Smartphones und ein Laptop eingeloggt sind, erfüllt diese Definition nicht.

Sind die nötigen Geräte vorhanden und über das Internet vernetzt, ist es im nächsten Schritt notwendig, die Kommunikation untereinander herzustellen. Hierfür eigenen sich für kleinere Netzwerke oft einfache Hub-Systeme. So kann etwa im Bereich Smart Home die Verbindung zwischen den intelligenten Lichtschaltern, Entertainment Systemen und Sensoren im Wohnraum eine spezielle Steuerungseinheit angeschafft werden, die Fernsteuerung und Automatisierung übernimmt. Oft sind sogar Smart Speaker wie Amazons Alexa ausreichend, um kleine Automatisierungsaufgaben zu übernehmen.

In der Wirtschaft ist dies meist deutlich aufwendiger: Die zahlreichen Sensoren einer Fabrikanlage liefern ihre Daten etwa an deutlich leistungsfähigere Computersysteme, um entsprechende Ableitungen treffen und Produktionsprozesse optimieren zu können. Gemeinsam mit weiteren Informationen aus dem Bereich Big Data, mathematischen Modellen, die mit Hilfe künstlicher Intelligenz berechnet wurden und strategischen Vorgaben können dann Entscheidungen, Prozesse und Ergebnisse verbessert werden. Da die Teilnehmer auch hier zahlreiche, vernetzte Systeme umfassen, kann vom Internet of Things gesprochen werden.

Sind die Geräte sämtlich vernetzt und entsprechende Systeme vorhanden, die den Austausch und die Kommunikation untereinander ermöglichen, kann begonnen werden, die Synergieeffekte und Vorteile der Technologie zu nutzen. Dabei profitieren IoT Systeme grundsätzlich von einer höheren Anzahl von Teilnehmern im Netzwerk (mehr Daten) sowie leistungsfähigeren Steuerungssystemen.

Anwendungsfälle

Das Internet der Dinge kann überall zum Einsatz kommen, wo verschiedene Systeme über das Internet miteinander verbunden sind und von einem Austausch profitieren könnten. Die Anwendungsfälle sind daher so zahlreich wie die Netzwerke rund um die Welt.

Einzelne Szenarien, Branchen und Ziele haben sich jedoch als besonders empfänglich für die Technologie herausgestellt. Diese sind insbesondere:

Im privaten Bereich

Smart Homes bilden den wahrscheinlichen bekanntesten Einsatzbereich für IoT Technologie. Zwar ist das Vernetzen der Geräte innerhalb der eigenen vier Wände ganz simpel via WiFi schnell erledigt und erfüllt kaum die Definition des “Internet of Things”; sobald aber entsprechende Steuerungseinheiten hinzukommen, werden schnell die zahlreichen Vorteile offenbar:

Anwendungen können einfach und schnell automatisiert werden (Licht im Hausflur aktivieren, wenn die Eingangstür geöffnet wird; die Kaffeemaschine 5 Minuten bevor der Wecker klingelt starten…) und auch ganz neue Funktionen werden möglich. Daneben können auch alle Abläufe in der Wohnung/dem Haus optimiert werden. Dies macht sich etwa bei Energieeinsparungen aufgrund von Geräten, die sich bei Nichtverwendung selbstständig abschalten, bemerkbar.

Daneben bieten Smart Homes besonders einfache Steuerung aller wichtigen Systeme. Ein Smartphone genügt üblicherweise schon, um relevante Einstellungen vorzunehmen. Und das sowohl von Unterwegs als auch in den eigenen vier Wänden. Sollen neue Geräte zum Netzwerk hinzugefügt werden, geht dies üblicherweise unkompliziert via WiFi. Da viele Sensoren, Schalter und andere Bauteile über Batteriebetrieb verfügen, sind meist nicht einmal größere Arbeiten nötig, um Licht, Heizung, Fernseher und Staubsaugerroboter fernzusteuern.

Der Markt für die intelligente Wohnung leidet zwar aktuell noch unter undurchsichtigen Kompatibilitätsmöglichkeiten und Unsicherheit hinsichtlich Support; das Wachstum lässt sich aber nicht abstreiten. Insbesondere kleine Systeme mit nur wenigen Komponenten erfreuen sich bereits heute höchster Beliebtheit.

In der Industrie

Die industrielle Fertigung profitiert in hohem Maße von den Möglichkeiten des Internet of Things. Auf diese Weise vernetzte Anlagen erkennen, identifizieren, verarbeiten und aktualisieren sich teil-selbstständig, schneller und produktiver, als es analoge Systeme je könnten. Aufwände, Fehler und Kosten sinken mit ihrem Einsatz erheblich.

Die intelligente Produktion ermöglicht darüber hinaus eine nie dagewesene Geschwindigkeit bei der Realisierung neuer Produkte. Diese werden durch enorme Fortschritte in der Materialwissenschaft vorangetrieben: Die Digitalisierung brachte Technologien wie den 3D – Drucker zur Serienreife und erlaubt den Einsatz sowohl für Prototypen als auch in der Serienproduktion.

Die Optimierung der Herstellungsprozesse in Echtzeit verspricht dabei, neben den offensichtlichen Vorteilen wie geringerer Verschleiß und Verschnitt, auch einen geringeren Wartungs- und Kontrollaufwand. Durch selbstregulierende- und optimierende Systeme ist weniger menschliches Eingreifen erforderlich und die Überwachung und das Management der Anlagen vereinfacht sich dramatisch.

Sind IoT Grundlagen geschaffen, lässt sich die Wartung der Anlagen anhand von Predictive Maintenance Konzepten umsetzen. Hierbei werden Maschinen und Geräte zum idealen Zeitpunkt gewartet – Einsparungen bei Ausfallzeiten, Material- und Personalkosten sind die Folge. Die für dieses Konzept nötigen Sensoren und Datenverarbeitungsmethoden machen Predictive Maintenance zu einem Teilaspekt des Internet of Things.

Im Industriekontext ist auch immer wieder von “Industry 4.0”, auch als die vierte industrielle Revolution bezeichnet, die Rede. In diesem Begriff kulminieren die enormen Potenziale, die durch die direkte, intelligente Kommunikation von Maschinen untereinander (M2M – Machine to Machine) genutzt werden können. Schätzungen über die genaue Höhe dieses Potenzials sprechen von 12 Trillionen USD in den nächsten 10 Jahren.

In der Medizintechnik

Unter dem Begriff “Smart Healthcare” werden zahlreiche Anwendungen des Internet of Things zusammengefasst, die sich auf die Pflege und medizinische Versorgung von Menschen beziehen. Dazu zählen etwa intelligente Notrufsysteme oder Betten, die durch Sensoren erkennen, ob sie belegt sind. Ein Patient kann durch die automatischen Verstellmöglichkeiten beim Aufstehen (dies wird ebenfalls erkannt) mechanische Unterstützung erhalten oder eine gleichmäßigere Belastung bei längerem Liegen hergestellt werden.

Auch Sensoren sind im medizinischen Umfeld reichlich vorhanden. Sie lassen sich hervorragend in das IoT System integrieren und liefern Daten, die zur Verbesserung der Versorgungsqualität und neuen Erkenntnissen beitragen. Wearables, also persönliche Endgeräte, die oft zum Monitoring von Körperfunktionen (nebst anderen Zwecken wie Unterhaltung) eingesetzt werden, lassen sich ebenso einfach einbinden. Die Arbeit des medizinischen Personals wird durch die neu zur Verfügung stehenden Daten und die Automatisierung sowie intelligente Beratung wesentlich vereinfacht.

Der Verwaltungsapparat von Krankenhäusern und Pflegeeinrichtungen profitiert ebenfalls schon heute vom Internet of Things. Entsprechende Vorkehrungen zum Erhalt der Datensicherheit und Privatsphäre der Patienten vorausgesetzt, ergeben sich erhebliche Vereinfachungen. Die Verbindung mit der Blockchain Technologie ist hier ein besonders erwähnenswerter Teilbereich: Aufgrund der Struktur einer Blockchain und ihrer extrem hohen, kryptografischen Sicherheit ist sie bestens für das Speichern von Patientenakten geeignet. Erste, lediglich lokale Versuche, bestätigen umfangreiche Verbesserungen und Vorteile für Patienten und Personal.

In der Wirtschaft

Die nicht-industrielle Wirtschaft erlebt ein ebenso große Umschwünge und Verbesserungen durch das Internet der Dinge. Restaurants, deren Lieferungen in Echtzeit verfolgt werden können, bieten ihren wartenden Kunden schon heute bessere Planbarkeit. Die erhobenen Daten werden genutzt, um Lieferwege zu optimieren und Marketingmaßnahmen abzuleiten. Bei der Produktion der Produkte können die einzelnen Schritte ebenso erfasst und optimiert werden: Eine scheinbar kleine Verbesserung der Laufwege oder veränderte Einstellung der Küchengeräte kann zu drastischen Zeiteinsparungen führen. Insbesondere Großküchen profitieren von Speiseplänen und Arbeitsabläufen, die durch Big Data Anwendungen mitgestaltet wurden.

Versicherungen nutzen schon heute die Daten, die im durch den flächendeckenden Einsatz von Connected Cars entstehen, um bessere Abrechnungsmodelle zu entwickeln. Im Schadensfall werden die Informationen des Fahrzeugs sowie der umliegenden Sensoren (wie sie vor allem in Smart Cities in großer Anzahl auftreten) genutzt, um akkurate Unfallhergänge zu rekonstruieren und faire Auszahlungen zu sichern. Japanische Unternehmen haben bereits erfolgreich den Einsatz von Drohnen erprobt, die auf Anfrage des Versicherungsnehmers zu einem Fahrzeug fliegen und den zu meldenden Schaden in Augenschein nehmen.

Beacons, Kameras und QR Codes ermöglichen optimiertes Einkaufen in allen Arten von Läden. Ausverkaufte Produkte werden automatisch nachbestellt, wenn die Sensoren einen niedrigen Vorrat feststellen und die von einer AI erstellten Prognose für die nächsten Tage einen entsprechenden Absatz voraussagt. Kleidungsstücke, die während der Anprobe in das falsche Regal zurückgehangen wurden, geben selbstständig Meldung und erleichtern dem Personal die Sortierarbeit. Produkte lassen sich per App bestellen und von Robotern aus den entsprechend gekennzeichneten Regalen entnehmen. Nach Durchlauf des komplett vernetzten Lagers erhält der Kunde seine Lieferung ohne menschlichen Kontakt und ist so auch in Pandemiezeiten auf der sicheren Seite.

Nachteile und Gefahren

Datenschutz

Datenschützer schlagen angesichts der Gefahren, die mit dem Internet of Things einhergehen, die Hände über dem Kopf zusammen. Mit steigender Anzahl an erfassten Daten steigt naturgemäß auch die Menge an erfassten privaten Daten. Die Folge sind Schwierigkeiten, die Sicherheit dieser gewaltigen Menge an Informationen zu jeder Zeit und an jedem Ort sicherzustellen. Ach ein Widerspruch gegenüber der Datenerhebung wird zusehends unmöglich, wenn unzählige Sensoren in der Öffentlichkeit unsere Bewegungen verfolgen, um das Einkaufserlebnis zu verbessern.

Da die Verarbeitung der Informationen darüber hinaus automatisiert erfolgt – eine Verarbeitung durch Menschen wäre aufgrund des Umfangs undenkbar – bleibt auch oft ungewiss, zu welchen Zwecken und an welchen Stellen die Daten eingesetzt werden. Der freie Austausch unter den einzelnen IoT Geräten ist Grundbaustein des Konzepts und sorgt für seine Leistungsfähigkeit. Er erschwert jedoch auch die Übersicht und die Kontrolle über die eigenen Daten.

Kontrolle

Mit dem Einsatz von Internet of Things Systemen geht oft eine gewisse Belohnung und Verstärkung von als normal empfundenen Verhalten einher. Durch die Nutzung einer breiten Datenbasis um Ableitungen zu treffen entstehen Durchschnittswerte, die als Normalität betrachtet und übernommen werden. Ungewöhnliches Verhalten wird dabei als Abweichung wahrgenommen und eine Anpassung empfohlen.

Dieses ungewöhnliche Verhalten ist jedoch der Ausdruck unserer menschlichen Kreativität, Impulsivität und Einzigartigkeit. Es stellt sich zum Beispiel die Frage, ob Konzerne wie Apple oder Microsoft in der heutigen Form existieren würden, wenn schon zur Gründung das AI-gestützte Smart Home den hohen Stromverbrauch in der Garage der Eltern bemängelt und zu drosseln versucht hätte.

Junior Barnard gilt als Erfinder des verzerrten Gitarrensounds. Hätte er diesen durch Übersteuern eines (zu kleinen) Verstärkers produzierten Sound entdecken können, wenn die Wiedergabe durch digitale  Lautstärkesensoren und algorithmische Leistungsoptimierung bereinigt worden wäre?

Diese und ähnliche quasi-philosophische Fragen stellen sich im Angesicht einer so umfassenden Entwicklung wie des Internet of Things und der noch viel weiterführenden Digitalen Transformation.

Mit der allgegenwärtigen Vernetzung unserer Geräte geht auch eine möglicherweise nicht unberechtigte Angst vor Überwachung und Kontrolle einher. Als einflussreichste Kräfte sind internationale Unternehmen bereits heute stärker für unser Leben verantwortlich als etwa Regierungen. Diese Institutionen in den Besitz solch umfangreicher Daten und enormer Manipulationsmöglichkeiten zu bringen ist für viele keine angenehme Vorstellung.

Fazit

Das Internet of Things als Überbegriff für die Vernetzung und “Zusammenarbeit” der Geräte unseres Alltags ist ein unabdingbarer Teil der Digitalisierung. Ein Fragmentierter Markt und verschiedene Bedenken haben die Breitenadoption bisher ausgebremst; in kleinerem, lokalem Umfang begegnet uns das IoT aber bereits an vielen Orten – auch, wenn wir es als solches nicht bemerken.

Die Anwendungsmöglichkeiten sind zahlreich und umfassen oft Verbesserungen bestehender Prozesse statt die Entwicklung neuer, eindrucksvoller Anwendungen. Als Baustein für eine Vielzahl von neuen Produkten ist das Konzept jedoch von unschätzbarem Wert in unserer digitalen Welt.

Unternehmen, Institutionen und Privatpersonen gleichermaßen haben Probleme damit, das Internet der Dinge zu verstehen und einzuschätzen. Seine Vorzüge sind aber zu markant, um darauf verzichten zu können.

Experten für Internet of Things

No Listings Found