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Einführung ins Internet der Dinge

Vielleicht haben Sie schon einmal vom Internet der Dinge gehört, aber was bedeutet das eigentlich? Das Internet der Dinge, englisch Internet of Things (IoT), ist ein Netzwerk elektronischer Geräte („Dinge“ genannt), die Sensoren, Software und andere Technik enthalten, welche über das Internet mit anderen Geräten und Personen (den Benutzern) Daten austauschen und interagieren. Das Konzept der „Dinge“ umfasst eine große Bandbreite an Geräten – Smart-Home-Sensoren und -Leuchten, tragbare Gesundheitsgeräte, Komponenten in Sicherheitssystemen und autonomen Fahrzeugen –, die mit dem Internet verbunden sind. Der Großteil der Kommunikation zwischen diesen Geräten besteht aus dem Senden von Daten und Empfangen von Befehlen. Das IoT zeichnet sich dadurch aus, dass es hochautomatisiert oder mit intelligenter Software erweitert ist. Dadurch ist nur ein Minimum an Interaktion zwischen Mensch und Maschine nötig, oder teils gar keine.

Das Internet der Dinge verspricht, unsere Geräte intelligenter zu machen und dadurch ein Leben mit mehr Personalisierung und Effizienz zu ermöglichen. Das IoT kann eine intelligentere Zukunft in vielen Bereichen bedeuten, z. B. Gesundheitswesen, Verkehrswesen, Landwirtschaft und Fertigung, und unseren Alltag bequemer machen.

Die Geschichte des Internet der Dinge

Das Konzept des IoT wurde 1999 von Kevin Ashton geschaffen. Ashton war der Meinung, die Datenmenge würde so drastisch zunehmen, dass die Menschen die Hilfe von Maschinen bräuchten, um die großen Datensätze intelligent zu verwalten und zu verwenden. Zehn Jahre später sagte er, mit den von IoT-Geräten gesammelten Daten

„[...] können wir alles verfolgen und zählen und dadurch Abfall, Verluste und Kosten vermeiden. Wir werden wissen, wann ein Gerät ersetzt, repariert oder zurückgerufen werden muss und wann Lebensmittel frisch oder abgelaufen sind.“ (Ashton, 2009)

Er prognostizierte, dass das Internet der Dinge die Welt so stark verändern würde wie das Internet. Und seine Vorhersage wurde wahr. Im Jahr 2003 gab es ca. 500 Mio. vernetzte Geräte. 2010 waren es schon 12,5 Mrd. Studien von Cisco sprachen von 25 Mrd. vernetzter Geräte weltweit im Jahr 2015 und ca. 50 Mrd. im Jahr 2020 (Cisco, 2011), was einer anderen Prognose von 2018 entspricht (Davis, 2018).

Dieser Trend zeigt einen deutlichen, raschen Anstieg bei der Anzahl vernetzter Geräte und viele Fachleute sind der Meinung, dass er weiter anhalten wird. In Zukunft werden immer mehr Geräte vernetzt sein und immer mehr Funktionen bieten.

Umso wichtiger ist es, sich mit diesem Trend zu befassen, da er vermutlich weitreichende Auswirkungen auf Beschäftigte, kleine und mittlere Unternehmen und unser Privatleben haben wird.

Beispiel
Eine intelligente Kaffeemaschine und ein Tablet, das deren Funktionen zeigt
Eine intelligente Kaffeemaschine und ein Tablet, das deren Funktionen zeigt

Die intelligente Kaffeemaschine

Bevor wir ins Detail gehen, sehen wir uns ein einfaches Beispiel für das IoT an. Sie können Ihr Mobilgerät (Smartphone, Tablet oder auch Smartwatch) über eine App mit einer WLAN-fähigen Kaffeemaschine verbinden. Durch die Vernetzung beider Geräte können diese nun miteinander kommunizieren. So kann die Kaffeemaschine Benachrichtigungen an Ihr Gerät schicken (z. B. wenn der Wassertank leer ist) und Ihr Gerät kann der Kaffeemaschine Befehle erteilen (z. B. um zu einer bestimmten Uhrzeit die Kaffeezubereitung zu beginnen oder abzuschließen). Bei diesem Prozess ist der IoT-Benutzer der Systemintegrator: Er richtet die Geräte ein, verbindet sie über eine App und trifft Entscheidungen basierend auf seinen Gewohnheiten und Vorlieben.

Mehr Automatisierung

Nehmen wir an, es gibt eine neue Version der App, die eine gewisse Automatisierung beinhaltet, welche ein- und ausgeschaltet werden kann. Ist die Automatisierung eingeschaltet, kontrolliert die App, wann der Benutzer aufwacht. Dies erkennt sie z. B. an der ersten Benutzung des Smartphones oder daran, dass es vom Ladekabel getrennt wird. Wenn das Aufwachsignal ausgelöst wird, schaltet sich die Kaffeemaschine ein und macht Kaffee. Noch mehr Automatisierung ist möglich: Dann wird auch die Schlafzeit (Zeit zwischen der letzten Interaktion gestern und der ersten Interaktion heute) gemessen und der Kaffee entsprechend stärker oder schwächer dosiert.

Datennutzung

Zusätzlich zu den vom Nutzer gesammelten Daten können auch die Daten der Kaffeemaschine zur Automatisierung genutzt werden. Nachdem eingestellt wurde, wie viel Kaffee der Benutzer in die Maschine gefüllt hat, kann die Maschine täglich prüfen, wie viel noch übrig ist. Anhand des täglichen Kaffeeverbrauchs kann sie eine Vorhersage treffen, wann die Kaffeebohnen aufgebraucht sind. Schlägt die Vorhersage Alarm, sendet die Kaffeemaschine eine Benachrichtigung an das intelligente Gerät des Nutzers, damit es ihn beim nächsten Einkauf daran erinnert, Kaffee zu kaufen (basierend auf den GPS-Daten des Nutzers und den Standortdaten des Supermarkts). Die Kaffeemaschine kann sogar automatisch über das Internet eine neue Packung Kaffeebohnen bestellen, wenn die Vorhersage den Alarm auslöst.

Das Internet der Dinge aus persönlicher Sicht

Aus persönlicher Sicht macht das Internet der Dinge unser Leben bequemer, personalisierter und effizienter. Nehmen Sie z. B. die intelligente Kaffeemaschine: Durch die Verbindung einiger weniger „Dinge“ wird ein Teil unseres Lebens entsprechend unserer Bedürfnisse und Gewohnheiten automatisiert. Dennoch darf man dabei nicht vergessen, dass der Mensch der Hauptakteur bleibt, der das IoT-basierte System einrichtet. Wir sind für die Systemintegration zuständig, d. h. wir müssen unsere spezifischen Bedürfnisse angeben und eine angebotene Lösung wählen und sind üblicherweise die Datenquelle bzw. kontrollieren diese. Zum Aufbau eines gut funktionierenden IoT-Systems braucht es Einsatz, Motivation und IT-Kenntnisse. Sobald die IoT-Lösung eingerichtet ist, läuft sie automatisch. Aber wenn neue Geräte hinzukommen, muss man zusätzliche Einstellungen vornehmen. Auch Datenschutz und Datensicherheit gehören zu den Herausforderungen des IoT. Angesichts der steigenden Anzahl an mit dem Internet verbundenen Geräten, die unsere Präferenzen und personenbezogenen Daten teilen, nimmt die Gefahr unberechtigter Zugriffe zu.

Das IoT aus geschäftlicher Sicht

Aus geschäftlicher Sicht lassen sich aus Geschäftsprozessen mit IoT-Geräten Daten (und zwar Unmengen von Daten) sammeln. Analog zur intelligenten Kaffeemaschine stellen wir in Abschnitt 3 weitere Beispiele für die Geschäftswelt vor. Auf Grundlage der gesammelten Daten können vergangene Ereignisse analysiert und Prognosen für die Zukunft erstellt werden. Durch die Datenanalyse kann man Prozesse besser verstehen und klügere Entscheidungen fällen. Prognosen können Unternehmen helfen, den Kunden bessere Dienste zu bieten, u. a. in Form von besserer Qualität, größeren Mengen, besserer Nutzererfahrung und höherer Energie- und Kosteneffizienz.

IoT-Geräte können ein komplexes Netzwerk bilden, in dem kritische Daten erfasst werden. Durch intelligentere Softwarelösungen können selbst kleine Veränderungen sich stark auf das Unternehmen auswirken. Die hochautomatisierte Welt des Internet der Dinge kann jedoch bei den Mitarbeitenden zu negativen Reaktionen führen. Durch den zunehmenden Einsatz von Maschinen werden einige Berufe verdrängt oder verschwinden gar. Dennoch steht das Internet der Dinge zugleich für eine neue Arbeitsweise und neue Möglichkeiten. Stellen Sie sich einmal vor, es gäbe zehntausende oder hunderttausende Milliarden IoT-Geräte. All diese Geräte müssten hergestellt, gewartet, verbessert und entsorgt werden. Das zugrundeliegende Computernetzwerk und Softwarelösungen müssten entwickelt, betrieben und ständig ausgebaut werden. Daher sollte man sich keine Sorgen machen, dass das IoT alle Arbeitsplätze vernichtet.

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II. Wie funktioniert das Internet der Dinge?