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Internet of Things - Blogbeitrag von Michael Müller

Der Blog-Beitrag zum Thema «Internet of Things» wurde verfasst von Michael Müller des Lehrgangs «Digital Innovation Manager NDS HF».
 

1. Was ist Internet of Things?
Das Internet der Dinge (Internet of Things / IoT) ist ein Überbegriff für Technologien einer globalen Infrastruktur der Informationsträger, die es ermöglicht, physische und virtuelle Dinge miteinander kommunizieren und zusammenarbeiten zu lassen.
Der Austausch von Daten zwischen verschiedenen Produkten und Systemen erfolgt in den meisten Fällen entweder mit dem Internet über Firewalls oder auch lokal in einem geschlossenen Netzwerk.
Mit IoT können Zustände einzelner Dinge (z.B. eine volle Flasche Milch im Kühlschrank) erfasst und mit dem Netzwerk verknüpft werden, sodass diese Informationen für weitere Systeme (bspw. App für Einkaufszettel) für die Weiterverarbeitung verfügbar werden.

Ziel des Internet der Dinge ist es, Prozessabläufe verschiedener physischer und virtueller Dinge aufeinander abzustimmen und damit die Auswirkungen für alle Beteiligten (inkl. weiterer Prozessschritte) zu optimieren. Der Schlüssel dazu liegt in der gemeinsamen Definition von Standards, welche für alle akzeptabel und auch umsetzbar sind. Es soll also allen Dingen, die bisher auf die Steuerung durch ihre menschlichen Besitzer angewiesen waren, mit Hilfe des Internets eine Art Eigenleben eingehaucht werden.

Die Open Connectivity Foundation (OFC) besteht aus den grössten globalen Firmen im Tech Business (bspw. Samsung) und strebt die Etablierung und Verbreitung von IoT-Standards an.

Den Ursprung hat das Internet der Dinge in der Logistik. Das IoT koordiniert die verschiedenen einzelnen Prozessschritte miteinander und sorgt dafür, dass jedes Produkt zum richtigen Zeitpunkt, in der richtigen Menge, am richtigen Ort ankommt. Das kann beispielsweise von der Produktion einer Schraube bis hin zur Lieferung an den Händler gehen.

Auch wenn heutzutage der Mensch noch gewisse Arbeiten übernehmen muss, ist es das Ziel des Internets der Dinge, zukünftig sämtliche Prozesse vollständig automatisch abzuwickeln und somit die Produktion zu erhöhen, Arbeiten zu präzisieren und aufeinander abzustimmen und somit den Menschen mehr Zeit für andere Dinge zu ermöglichen.

Voraussetzung für ein flächendeckend funktionierendes Internet der Dinge sind das 5G-Netz sowie besagte Standards. Das US-amerikanische Forschungsunternehmen Gartner prognostiziert, dass bis 2020 weltweit 20,4 Milliarden vernetzte Geräte in unseren Haushalten stehen werden.


2. Welchen Nutzen für den Alltag bringt IoT?
Der Hauptnutzen wird der stetige Austausch und die Verbundenheit von Hardware und Software sein. Jedes Produkt – auch jeder Mensch – befindet sich immer in einem bestimmten Zustand. Wenn alltägliche Geräte diesen Zustand kennen (bspw. ein Wearable, Fitness Tracker, Kühlschrank oder ein Auto), können daraus viele Vorteile resultieren. Gekoppelt mit AI (artificial intelligence / Künstliche Intelligenz) und Big Data kann daraus eine echte «connected world» entstehen.

Die Vereinfachung und Automatisierung von Alltagsaktivitäten kann der Schlüssel zum Erfolg werden. Man denke nur schon an die unzähligen Male, an denen man etwas aktiv verbinden, koppeln, bestätigen und konfigurieren muss, obwohl man es schon einmal getan hat. Das Internet der Dinge erledigt alles selbständig aufgrund bereits bekannter Daten.

Das Internet der Dinge könnte vor allem in den Bereichen Gesundheit, Logistik, Smart Home, Security und Finanzen grosse Vorteile bringen.


3. Welche konkreten Einsatzmöglichkeiten bringt das Internet der Dinge?
Ein einfaches Beispiel bietet der anfangs erwähnte Kühlschrank. Dieser registriert automatisch – aufgrund des sich verändernden Gewichts der Flasche nach jedem Gebrauch – wann die Milchflasche leer ist und bestellt automatisch eine neue Flasche oder setzt diese zumindest auf einen Einkaufszettel (bspw. in einer App). Dieser Ablauf ist für diverse Produkte anwendbar. Somit muss der Mensch nicht jedes Mal vor dem Einkaufen im Kühlschrank nachschauen, was noch alles in welcher Menge vorhanden ist. Voraussetzung ist, dass die Produkte jeweils immer wieder an denselben Ort gestellt werden, sonst würde der Kühlschrank den «Zustand» der Produkte plötzlich falsch wahrnehmen.

Im Bereich Gesundheit könnte das Internet der Dinge Leben retten. Registriert ein Wearable (bspw. Fitness Tracker), dass der Puls plötzlich drastisch sinkt oder gefährlich hoch steigt, könnten das Anzeichen für ernste, kurz bevorstehende Probleme sein. In diesem Fall sendet das Wearable automatisch einen Notruf ab, zum Beispiel zu Verwandten, Bekannten oder sogar zu einem Arzt.  Der behandelnde Arzt könnte zugleich Zugang zu sämtlichen relevanten Daten über den Patienten erhalten und allfällige vorherige ähnliche Erkrankungen einsehen können, um mögliche Zusammenhänge zu erkennen. Im Terminkalender der Arztpraxis oder des Krankenhauses könnte mit Hilfe des Internets der Dinge und der vorhandenen Daten zu den Dringlichkeiten der einzelnen Fälle automatisch eine Terminabfolge erstellt werden.

In der Automobilbranche können Informationen über defekte Autoteile direkt während der Fahrt an den jeweiligen Autohändler gesendet werden, welcher diese wiederum an den Hersteller weiterleitet. Gleichzeitig kann die Auswirkung dieses Defekts auf das Fahrzeug ermittelt werden, was wiederum Vorteile bezüglich der Sicherheit hat. Der Autohändler kann der fahrenden Person diese Daten zukommen lassen und gleichzeitig im Notfall einen Reparaturservice in der Nähe ausfindig machen und den Kunden direkt via Navi dorthin lotsen.
Der Fahrer hat den Vorteil, dass sein Auto schneller repariert ist und er wieder sicher auf der Strasse fahren kann. Der Hersteller kann aufgrund der verfügbaren Daten analysieren, ob es sich um einen Einzelfall handelt oder ob ähnliche Probleme schon bei mehreren Fahrzeugen der gleichen Art vorgekommen sind, zum Beispiel bei allen Fahrzeugen aus der Charge X aus der Herstellungsfabrik Y. Bei gravierenden Fehlern könnten somit frühzeitig sämtliche potenziell betroffenen Fahrzeuge zurückgerufen werden, bevor Unfälle passieren.

Im Bereich Smart Home dient das Internet der Dinge beispielsweise für die Regulierung der Raumtemperaturen. Räume, die nicht oft benutzt werden, müssen nicht extra beheizt werden, womit der Hausbesitzer wiederum Kosten sparen kann. Die Steuerung erkennt automatisch, wie oft sich ein Mensch im besagten Raum aufhält und steuert somit die Heizung.
Im Garten erkennen Sensoren automatisch, wann die Blumen und Pflanzen zu wenig Wasser bekommen haben und schalten automatisch die Sprinkleranlage an.
Ein weiteres Beispiel bietet die Kaffeemaschine. Stellt das Wearable beim Hausbesitzer Müdigkeit fest und nähert sich dieser der Kaffeemaschine, wird automatisch eine Tasse mit Kaffee befüllt.

In der Industrie können mit dem Internet der Dinge beispielsweise komplexe Abläufe per Distanz erklärt werden. Der Fabrikarbeiter und der Mitarbeiter der Supportstelle sind via Smart-Goggles miteinander verbunden. Der Support-Mitarbeiter sieht somit exakt dasselbe, wie der Fabrik-Angestellte und kann ihm somit bei der Bedienung einer Maschine oder beim Beheben eines Problems helfen.

In der Finanzwelt kommt das Internet der Dinge beispielsweise bei den «connected cars» zur Anwendung. Im Bordcomputer des Autos ist die App eines Tankstellenbetreibers (bspw. Shell) hinterlegt. Der Autobesitzer verknüpft seine Kreditkarte mit dem Bordcomputer bzw. mit der App. Mit Hilfe seines Navis findet der Fahrer immer den schnellsten Weg zu seiner bevorzugten Tankstellen-Kette. Über den Bordcomputer wählt er die entsprechende Zapfsäule an. Nach dem Auftanken bestätigt er in der App den Abschluss des Vorgangs und fährt weiter. Über die in der App hinterlegte Kreditkarte wird der fällige Betrag automatisch abgebucht und der Fahrer erhält via E-Mail eine Bestätigung der Transaktion. Der Autohersteller Jaguar hat bereits eine solche Zusammenarbeit mit Shell in Betrieb.


4. Sicherheit
Bei solchen Dimensionen der Datensammlung und des Datenaustauschs zwischen den einzelnen Dingen/Stellen stellt sich zurecht die Frage bezüglich der Datensicherheit. Gerade im Gesundheitsbereich könnte aufgrund des Internets der Dinge ein enormer Einblick in die Privatsphäre der einzelnen Personen geschehen. Krankenkassen erhalten persönliche Daten zur Gesundheit ihrer Klienten und könnten somit Prämien gegebenenfalls anpassen, was wiederum auch Nachteile für die versicherten Personen haben kann. Es gibt bereits heute Krankenkassen, die solche Prämienmodelle anbieten.
Auch im Bereich Smart Home oder in der Steuerung von Verkehrsregelungen und der Stromversorgung ganzer Städte gibt es viele Risiken. Was, wenn diese Systeme gehackt werden und Kriminelle die Steuerung übernehmen, Alarmsysteme ausschalten oder die Stromversorgung ganzer Städte übernehmen und diese zu ihren Gunsten nutzen?
Die Anforderungen an den Schutz jeder einzelnen Person und deren Daten wird massiv steigen. Sämtliche Firmen, die IoT-fähige Produkte anbieten, werden grosse Summen in den Schutz dieser Daten und in ihre Firewalls investieren müssen.
Letztendlich muss immer noch der Mensch selbst entscheiden dürfen, welche Daten er für welche Systeme oder Anbieter freigeben möchte, um den vollen Nutzen ausschöpfen zu können.

 

5. Fazit
Das Internet der Dinge kann unser Leben zu grossen Teilen verändern, Prozesse erleichtern und ganze, komplexe Abläufe optimieren. In Kombination mit «Machine Learning» und «künstlicher Intelligenz» sind die Möglichkeiten schier grenzenlos. Voraussetzung für das Funktionieren des Internets der Dinge sind einheitliche Standards und das automatische Zusammenspiel der Faktoren Dinge, Kommunikation, Daten und Analysen.
Das IoT kann aber nur Erfolg haben, wenn ebenso die Risiken bekannt sind und entsprechende Sicherheitsvorkehrungen getroffen wurden. Das oberste Gebot muss der Schutz der Daten sein, unabhängig davon, ob es sich dabei um persönliche Gesundheitsdaten oder Firmendaten handelt.


6. Aussagen zum Internet der Dinge
«Das Internet der Dinge ist kein Konzept; es ist ein Netzwerk, das wahre technologiefähige Netzwerk aller Netzwerke.» - Edewede Oriwoh (unabhängige cyber-physikalische Sicherheitsforscherin)

"Wenn wir über das Internet der Dinge sprechen, geht es nicht nur darum, RFID-Etiketten an einem dummen Ding anzubringen, damit wir klugen Leute wissen, wo dieses dumme Ding ist. Es geht darum, Intelligenz einzubetten, damit die Dinge klüger werden und mehr tun, als ihnen vorgeschlagen wurde." - Nicholas Negroponte (Informatiker und Professor am MIT)

«Alles, was automatisiert werden kann, wird automatisiert.» - Robert Cannon (Experte für Internetrecht und -politik)




 

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