Man kann intelligente Geräte mit viel mehr als nur Kaffeemaschinen verbinden. Es gibt verschiedene Anwendungsszenarien in Privat- und Berufsleben, in denen das Internet der Dinge bestehende Lösungen verbessern oder gänzlich neue Ansätze schaffen kann. In diesem Abschnitt zeigen wir, welches die wichtigsten Anwendungen des IoT sind und wie es immer mehr Möglichkeiten bietet. Ein Hinweis: Bei manchen Beispielen handelt es sich lediglich um Konzepte, während andere bereits als Produkte existieren.
Smart Homes
Wohnungen und ganze Häuser können mit IoT-Technik ausgerüstet werden, entsprechend der eigenen Bedürfnisse und Gewohnheiten. Wenn Sie ein IoT-System selbst aufbauen, sind Sie der Systemintegrator, der die intelligenten „Dinge“ einrichtet, mit dem Internet verbindet und seine Bedürfnisse angibt. Die Einrichtung eines IoT-Systems, um eine Wohnung oder ein Haus intelligent zu machen, erfordert grundlegende IT-Kenntnisse und Kenntnisse über sich selbst. Verschiedene Unternehmen verkaufen IoT-Geräte, mit denen man selbst eine IoT-Lösung bauen kann, um das Haus an seine Bedürfnisse und Gewohnheiten anzupassen.
Bei den meisten IoT-Systemen und IoT-gestützten Häusern bilden Sensoren und Aktoren die komplette lokale IoT-Lösung. Zur Überwachung und Bedienung des Systems gibt es spezielle Geräte oder Anwendungen für Smartphone und Tablet.
Durch ein Netzwerk aus IoT-Sensoren können unsere Häuser in vielen Bereichen, wie Sicherheit und Energieeffizienz, noch intelligenter werden.
Zahlreiche Sensoren und Aktoren können in einem Smart Home eingebunden werden. Als Systemintegrator entscheidet der Nutzer, welche Komponenten er für welche spezifischen Bedürfnisse benötigt.
Gesundheitswesen
Wir können also unser Haus mit IoT-Geräten ausrüsten – und was ist mit uns selbst? Können wir unseren Körper mit IoT-Technik verbessern? Natürlich! Aber keine Sorge, das heißt nicht, dass man sich gleich etwas implantieren muss. Viele IoT-Sensoren kann man problemlos außen am Körper tragen – Smartwatches, intelligente Schuhe und Blutsauerstoff-Messgeräte – und viele IoT-Geräte wie intelligente Kissen oder Hausapotheken lassen sich einfach nutzen.
Mithilfe der Sensoren dieser Geräte können zahlreiche Daten über den Nutzer gesammelt werden. Diese Daten können vom Nutzer selbst, Fachleuten oder Computerprogrammen analysiert werden, um gesünder zu leben oder sportlich leistungsfähiger zu sein.
Selbst wenn nur die bereits vorhandenen IoT-Geräte für Sport und Gesundheit genutzt würden, würde das schon eine beträchtliche Verbesserung der Gesundheit bedeuten. Und das ist erst der Anfang der IoT-Revolution!
Landwirtschaft
Anhand der beiden vorherigen Beispiele haben wir gezeigt, dass das Internet der Dinge das persönliche Wohlbefinden, unser Zuhause und das Gesundheitswesen verbessern kann. Was brauchen wir noch? Nahrung! Sehen wir uns also an, wie das IoT Lebensmittel verbessern kann: mehr Qualität und mehr Menge bei weniger Kosten.
Durch den Bevölkerungszuwachs muss die Lebensmittelproduktion erhöht werden, ohne dass es zu Qualitätseinbußen kommt. Das IoT kann eine wahre Revolution für die Landwirtschaft bedeuten.
In der Geschichte der Menschheit war es bisher meist so, dass Daten nicht von Maschinen gesammelt, sondern von Landwirten in Form von Erfahrung an Familie und Nachbarn weitergegeben wurden. Auf Grundlage ihrer eigenen Erfahrung und der anderer entwickelten die Landwirte Strategien für Pflanzenanbau und Tierzucht. Diese Strategien wurden stets um die neusten Erfahrungen bereichert und an veränderte Wetter- und Umweltbedingungen angepasst.
Doch nun haben sich die Bedürfnisse der Gesellschaft geändert und gesteigert, worauf die Produktion abgestimmt wurde. Die Nutzung von Daten ist der größte Erfolgsfaktor bei der Produktionsplanung. Die Datenerfassung ist kein manueller Prozess mehr, sondern wird automatisch durchgeführt und kann weltweit erfolgen. Wenn eine datenbasierte Strategie in den USA Erfolg hat, funktioniert sie wahrscheinlich auch in Europa, solange die wichtigsten Aspekte wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Art des Saatguts bzw. Tiers, Mineralgehalt des Wassers usw. berücksichtigt werden.
Wenn in der Landwirtschaft Sensoren zur Datenerfassung eingesetzt und die Daten in die Entscheidungsfindung miteinbezogen werden, ist das bereits eine intelligente Landwirtschaft. In einem komplett IoT-gestützten Agrarsystem gibt es nicht nur Sensoren, die Daten sammeln, sondern auch eine automatisierte Strategie, die auf Grundlage der Informationen die Produktion anpasst.
In der Landwirtschaft kann fast jeder Faktor der Produktion mit Sensoren überwacht werden: Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Bodenfeuchtigkeit, Nährstoffgehalt, Gewicht, Sonnenstunden usw. Die gesammelten Daten werden an einen zentralen Computer gesendet, an dem Landwirte und Anwendungen sie analysieren, um kluge Entscheidungen für die Zukunft zu treffen.
Was ist mit Tieren? Natürlich sollen auch die Tiere gesund sein. Ihre täglichen Aktivitäten kann man über Sensoren kontrollieren, die z. B. am Halsband oder am Bein angebracht werden. Auf Grundlage der Bewegungsmuster weiß man, wo sich das Tier befindet und was es gerade tut (ruhen, bewegen, fressen). Aus den Daten lässt sich eine Tagesroutine berechnet, die zur Optimierung der Produktion von Milch, Eiern usw. genutzt werden kann. Tiere können IoT-Sensoren auch im Körper tragen. Die bessere Gesundheitsüberwachung der Tiere kann zu mehr Qualität und Quantität bei Produkten wie Milch führen – was wiederum auch für die Menschen gesünder ist.
Fertigungsindustrie
Das Internet der Dinge kann unser Leben in Bereichen wie Haus, Gesundheit und Lebensmitteln verbessern, doch das ist nicht alles.
In der Fertigung lief es ähnlich wie in der Landwirtschaft: Ohne Datensammlung wurde basierend auf der Erfahrung (und der Rückmeldung der Kunden) über die Strategie für den nächsten Produktionszyklus entschieden. In einer IoT-gestützten Fabrik können Daten aus verschiedenen Quellen gesammelt werden, was dabei hilft, die Produktion in Bezug auf Qualität, Quantität, Konsistenz und Kosteneffizienz zu optimieren.
Nach den vorherigen Beispielen sollten Sie bereits einige Ideen haben, welche Arten von Sensoren in der Fertigungsindustrie verwendet werden können. Sensoren können diverse Messwerte erfassen:
zur Umgebung: Luftfeuchtigkeit, Temperatur, Luftqualität, seismische Aktivität, Lärmpegel und Geräusche
zum Produktionsprozess: Kamerabilder, Stromstärke und Netzspannung, Drehmoment und Drehwinkel usw.
Maschinendiagnose
Daten von IoT-Sensoren können nicht nur zur Optimierung der Produktion verwendet werden, sondern auch zur vorausschauenden Instandhaltung (Predictive Maintenance). Dazu werden Daten aus dem Produktionsprozess erfasst, wenn alles optimal funktioniert. Sollte es später zu kleinen Mängeln an den Maschinen der Fertigungsanlage kommen (z. B. Abnutzung von Zahnrädern), die sich nicht negativ auf die Erzeugnisse auswirken, können die gesammelten Daten bereits auf spätere Ausfälle hinweisen. So kann die nötige Wartung mit minimaler Stillstandszeit eingeplant werden, was Zeit und Kosten spart.
Bildung
Intelligente Schulen können mit IoT-Sensoren im gesamten Gebäude ausgestattet werden: in den Klassenzimmern, der Sporthalle und der Kantine. Ähnlich wie in Smart Homes können IoT-Geräte Kosten optimieren und die Sicherheit verbessern.
Verkehrswesen
Autonome Fahrzeuge werden wahrscheinlich die Welt verändern. Im Jahr 2020 handelt es sich bei den besten Ansätzen jedoch meist um sogenannte „Level-2“-Lösungen – d. h. mit Teilautomatisierung einschließlich Lenkung, Beschleunigung und Bremsen, während der Fahrer beide Hände am Lenkrad hat, um bei Bedarf einzugreifen. Es ist aber davon auszugehen, dass in Zukunft ein höheres Niveau an autonomem Fahren erreicht wird. Mit dem Internet verbundene autonome Fahrzeuge enthalten zahlreiche IoT-gestützte Komponenten.
Smart Cities
Würde man alle oben genannten Technologien einsetzen, würden Städte zu IoT-gestützten Smart Cities. In solchen intelligenten Städten werden Sensoren und Aktoren auf Mikro- und Makroebene genutzt. Die Mikroebene steht für die verschiedenen Bereiche, in denen IoT verwendet wird, wie wir an verschiedenen Beispielen gesehen haben. Die Makroebene bezieht sich darauf, diese einzelnen Bereiche zu verknüpfen, um ein stadtweites Netzwerk aus IoT-Geräten zu bilden. In Smart Cities werden IoT-gestützte Geräte in verschiedensten Bereichen eingesetzt: in Smart Homes, intelligenten Krankenhäusern, selbstfahrenden Autos, smarten Fahrrädern, intelligenter Abfallwirtschaft, intelligenter Straßenbeleuchtung und Internetverbindung überall.
Je größer die Anzahl und Vielfalt an vernetzten Geräten, desto mehr Sektoren können durch das Internet der Dinge verbessert werden. Deshalb ist es wichtig, beim Thema IoT auf dem neusten Stand zu bleiben und diese Technologie in Privat- und Berufsleben einzusetzen.