Eingebettete Prozessoren und Sensoren sorgen dafür, dass die derart ausgestatteten Objekte machine-to-machine miteinander kommunizieren können. Während der digitale Wandel nicht nur das Wirtschaftsleben verändert – man denke etwa an die digitale Vernetzung ganzer Produktionsstraßen – revolutioniert das IoT ebenso die Art und Weise, wie wir unseren Alltag bestreiten. Wie die Technologie des IoT funktioniert und wo es bereits Verwendung findet, wird im Folgenden erläutert.
Die Abkürzung IIoT steht für Industrial Internet of Things – im deutschsprachigen Kontext häufig auch Industrie 4.0 genannt. Gemeint sind digital vernetzte, intelligente Industrieanlagen oder -geräte, die untereinander sowie mit menschlichen Akteuren und Produkten kommunizieren und kooperieren. Angestrebt wird eine komplett selbstorganisierte Produktion, die durch die Konsolidierung von Daten an Effizienz gewinnt und Mehrwert schafft. Doch nicht nur die Fertigung soll von der Digitalisierung profitieren, sondern auch die Bereiche Entwicklung, Marketing und Verkauf sowie Nutzung und Wartung.
Auf den Weg gebracht wurde das IIoT durch die Erfindung von SPS (speicherprogrammierbarer Steuerungen), die es ermöglichen, einzelne Elemente der Produktionskette getrennt voneinander zu steuern. Mit der anschließenden Verbreitung der Cloud-Technologie und der Entwicklung des plattformunabhängigen OPC/UA-Protokolls ließen sich Daten speichern und von Gerät zu Gerät übertragen.
Erst durch die Kombination verschiedener Technologien ist eine effiziente Digitalisierung und eine Umsetzung des IoT in Unternehmen überhaupt möglich. Im Folgenden stellen wir die wichtigsten IoT-Technologien kurz vor:
Sensoren/Connectivity: Ohne Sensoren keine Daten und damit kein Internet of Things. Erst die Einbettung von mit dem Internet verbundenen Sensoren macht es möglich, dass wie auch immer geartete Objekte Daten erfassen und Aktionen umsetzen. In medizinische Geräte integrierte Sensoren beispielsweise dienen dazu, den Zustand der Geräte zu beurteilen und bei Bedarf ihre Wartung einzuleiten. Neben der Medizintechnik und der Industrieautomation bietet beispielsweise die Automobilindustrie weitere Anwendungsmöglichkeiten.
Edge vs. Cloud: Indem man die riesigen, mit dem IoT anfallenden Datenmengen am Rand des Netzwerks vorspeichert und nach Relevanz sortiert, bevor man sie in der Cloud speichert, lassen sich Speicherkapazitäten sparen und die vorhandene Bandbreite sowie Leistung effizienter nutzen.
Blockchain: Kurz gesagt, bezeichnet die Blockchain eine kontinuierlich erweiterbare Kette von Datensätzen, die anhand kryptographischer Verfahren miteinander verbunden sind. Der große Vorteil der Blockchain-Technologie ist ihre Sicherheit. Da die Transaktionen über eine Kodierung aufeinander aufbauen, lassen sich vorangegangene Transaktionen und deren Inhalte nicht verändern oder löschen, ohne dass die Transaktionen Fehler anzeigen und damit als Nachweis für die vorgenommenen Veränderungen dienen. Die Blockchain eignet sich also für alle Vorgänge, für die Sicherheit und Nachweisbarkeit eine große Rolle spielen. Bekannt für die Verwendung der Technologie ist beispielsweise die Kryptowährung Bitcoin.
KI: Künstliche Intelligenz ist mit dem IoT eng verbunden. Beide Bereiche nutzen große Datenmengen, die durch die Vernetzung von Objekten in Echtzeit bereitgestellt werden. Da auf KI basierende Systeme die Chance bieten, Daten besser zu analysieren als je zuvor, stellen sie für das IoT einen echten Nutzen dar. Entsprechende Lösungen lassen sich besser in den jeweiligen Kontext integrieren, weil so die Echtzeitanalysen optimiert und wiederkehrende Muster leichter abzuleiten sind (Post-Event-Processing).
In vielen Anwendungsbereichen ist der digitale Wandel in Form von Kombinationen von IoT mit Künstlicher Intelligenz bereits zu spüren:
- intelligenter Nah- und Fernverkehr, beispielsweise selbst fahrende U-Bahnen
- Smart Home, beispielsweise Saugroboter
- Security, beispielsweise Cloud-basierte Sicherheitslösungen
- Customer Management und Marketing
RFID/NFC: Geräte müssen miteinander kommunizieren können, um Daten in Echtzeit verarbeiten und analysieren zu können. Die RFID-Technologie ermöglicht das Senden und Empfangen von Informationen und das automatische Identifizieren von Objekten mit Hilfe von Radiowellen. NFC hingegen bedient sich elektromagnetischer Induktion, um Maschinen, Werkzeuge und Geräte eindeutig zu identifizieren. Sollen die empfangenen Daten weiterverarbeitet werden, benötigt man darüber hinaus eine datenverarbeitende Hardware. Damit eine solches System flächendeckend eingesetzt werden kann, sollte es sich um eine Hardware mit geringen Anschaffungskosten und einem niedrigem Energieverbrauch handeln.
Durch den Einsatz von IoT-Lösungen können Datenströme beispielsweise von Smartphones, Connected Cars und Webseiten in Echtzeit übertragen werden. Für Unternehmen sind die gesammelten Informationen dazu angetan, interessante neue Erkenntnisse, etwa über die operative Leistung oder das Kundenverhalten, zu gewinnen. Die digitale Transformation bringt höhere Erfolgsquoten und eine Steigerung des Mehrwerts mit sich – immer mehr auch in deutschen Unternehmen.
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