Was ist das Internet der Dinge | AENO

Laut einer Studie von IoT Analytics gab es zwischen Ende 2021 und Anfang 2022 weltweit bereits 12,2 Milliarden IoT-Geräte, und diese Zahl ist im Laufe desselben Jahres um 8 % gestiegen. Das Internet der Dinge besteht nicht nur aus intelligenten Haushaltsgeräten, die sich per App vom Smartphone aus fernsteuern lassen, oder aus Sprachassistenten, an die wir uns bereits gewöhnt haben. Die IoT-Technologie wird im Einzelhandel, in Logistik und Verkehr, in Navigationssystemen, in der Medizin, im Bauwesen und sogar in der Landwirtschaft zur Kontrolle der Boden- und Feuchtigkeitsbedingungen eingesetzt. Das Internet der Dinge ist Teil unseres täglichen Lebens geworden. Möchten Sie wissen, was das IoT ist, wie es funktioniert und warum es unser Leben komfortabler macht?

Was ist das Internet der Dinge in einfachen Worten?

Das Konzept „Internet der Dinge“ (engl. abgekürzt IoT) ist ein System miteinander verbundener Geräte, die zusätzlich mit dem Internet verbunden sind und die Informationen über ein Netzwerk austauschen und miteinander interagieren, ohne dass dafür ein Mensch mit einem Computer oder anderen Personen kommunizieren muss.

Das Internet der Dinge umfasst physische Geräte („Dinge”) und spezielle Software, Technologien, Protokolle und Möglichkeiten der Netzanbindung, empfangene und übertragene Daten (Big Data), die gesammelt, analysiert und zur Verbesserung der Abläufe genutzt werden können. Das Internet der Dinge wird in der Regel in Verbraucher-IoT und Industrie-IoT unterteilt. Die „Smart-Home-Industrie” ist eng mit dem Verbraucher-IoT verbunden.

Wie funktioniert das Internet der Dinge?

Das IoT-Ökosystem besteht aus intelligenten Geräten, die mit dem Internet verbunden sind und eingebaute Elemente (Prozessoren und Sensoren) verwenden, um Indikatoren der äußeren Umgebung zu erfassen, zu sammeln und zu verarbeiten. Die IoT-Geräte tauschen die gesammelten Sensordaten aus, indem sie eine Verbindung zum Hub herstellen, von wo die Informationen entweder direkt an einen Cloud-Speicher gesendet oder vor Ort verarbeitet und analysiert werden. Diese intelligenten Geräte führen die meisten ihrer Funktionen ohne direktes menschliches Eingreifen aus, nachdem sie auf der Grundlage der Informationen, die sie voneinander erhalten, konfiguriert wurden. Der Benutzer kann dabei selbst auf Informationen und Datenstatistiken zugreifen und Einstellungen ändern.

Die Verbindungsprotokolle, der Netzwerktyp und die Kommunikationsart, die von diesen Geräten verwendet werden, hängen in hohem Maße von der jeweiligen IoT-Plattform und ihren technologischen und funktionalen Möglichkeiten ab.

Das IoT nutzt Cloud-Speicher, künstliche Intelligenz (KI) und maschinelle Lerntechnologien, um die Datenerfassung zu vereinfachen und zu beschleunigen, sowie um Analyseprozesse zu automatisieren und zu optimieren.

Warum ist das Internet der Dinge so wichtig?

Das Internet der Dinge macht unser Leben einfacher. Es hilft uns, unsere Zeit effizienter zu gestalten und nimmt uns einen Großteil unserer täglichen Routine ab. IoT-Lösungen können nicht nur Wohnungen und Häuser mit Hilfe von Smart-Home-Systemen „intelligent” machen, sondern auch Geschäfts- und Industrieunternehmen automatisieren. Das IoT bietet B2B-Nutzern die Möglichkeit, Prozesse zu verfolgen und weitreichende Informationen über Vorgänge im Unternehmen zu erhalten: vom Leistungsniveau der vernetzten Geräte bis hin zur Logistikstruktur.

Intelligente Lösungen geben Unternehmen die Möglichkeit, den Grad der Prozessautomatisierung zu erhöhen und die Kosten zu senken. All das senkt die Produktions- und Transportkosten und verbessert die Qualität der Dienstleistungen.

Warum wird das Internet der Dinge benötigt und wo wird es eingesetzt?

Viele Unternehmen aus den unterschiedlichsten Branchen nutzen IoT-Technologien, um ihre Produktivität zu steigern, ihre Kunden besser zu verstehen und um die allgemeine Unternehmensleistung zu verbessern.

Die Vorteile, die IoT-basierte Lösungen bieten, können entweder nur auf eine bestimmte Branche zutreffen, oder universell sein. IoT-Technologien helfen bei der Lösung verschiedener Probleme:

• Produktionsprozesse automatisieren und den Fortschritt von Geschäftsprojekten überwachen;
• Überwachung und Analyse des Kundenverhaltens zur Verbesserung der Servicequalität;
• Kontrolle der Arbeitsleistung von Mitarbeitern und die Überwachung der Umsetzung von KPI;
• Integration und Anpassung von Geschäftsmodellen;
• Effiziente Nutzung von Ressourcen.

Das Internet der Dinge ist vor allem in der Fertigung, im Transportwesen und bei Versorgungsunternehmen verbreitet, wo Sensoren und andere intelligente Geräte eingesetzt werden. IoT-Technologien können aber auch in der Landwirtschaft und bei der Automatisierung der Verwaltung von städtischer Infrastruktur effektiv eingesetzt werden. Darüber hinaus kommt es in vielen weiteren Bereichen zum Einsatz, wie beispielsweise in der Medizin und im Einzelhandel.

Landwirtschaft

Intelligente Systeme auf IoT-Basis helfen bei der Kontrolle und Aufrechterhaltung gewünschter Niveaus von einer Vielzahl an Indikatoren: Beleuchtung, Temperatur, Luft- und Bodenfeuchtigkeit, Säuregehalt von Ackerböden, uvm. All diese Daten werden über verbundene Sensoren erfasst. Das Internet der Dinge spielt zudem bei der Automatisierung von Bewässerungssystemen eine wichtige Rolle.

Intelligente Städte

In einer intelligenten Stadt ermöglicht der Einsatz und die Skalierung von IoT-Systemen viele neue Innovationen: intelligente Straßenbeleuchtung, intelligente Stromzähler, Verkehrsleitsysteme und Überwachung der Luftverschmutzung, eine Reduzierung des Verkehrsaufkommens, Energieeinsparungen und die Überwachung der Umweltsituation.

Intelligente Sensoren und Videoüberwachung werden zur Kontrolle der städtischen Infrastruktur eingesetzt. So lassen sich Kosten optimieren und die Lebensqualität der Bevölkerung verbessern.

Die Heim- und Industrieautomatisierung ermöglicht den Einsatz des Internets der Dinge zur Überwachung und Steuerung mechanischer und elektrischer Systeme in Gebäuden, Industrieanlagen und Lagerhäusern. Intelligente Abfallentsorgungssysteme in intelligenten Städten können dazu beitragen, das Müllaufkommen und den Energieverbrauch erheblich zu senken.

Stromkosten können durch Sensoren gesenkt werden, die die benötigte Lichtmenge anhand der Personenanzahl im Raum ermitteln. Sie können so auch eine angenehme Raumtemperatur automatisieren- die Klimaanlage wird bei einer bestimmten Temperatur eingeschaltet oder wenn der Sensor feststellt, dass der Raum voller Menschen ist. Die Heizung im Büro kann sich automatisch abschalten, wenn ein Mitarbeiter nach Hause geht.

Logistik und Transport

IoT-Technologien ermöglichen es uns, Warenlieferungen und Abläufe in Transportsystemen zu optimieren. Ihre Implementierung ermöglicht die Verfolgung von wichtigen Equipment-Parametern, Routen und Standorten.

IoT-basierte Tools überwachen Echtzeitdaten über die Bewegung eines Objekts (z. B. ein Auto oder ein LKW) und koordinieren die Navigation.

Auch die Fahrzeuge selbst können mit speziellen Sensoren ausgestattet werden, die z. B. den Reifendruck oder eventuelle Reifenschäden melden, damit der Fahrer das Problem rechtzeitig beheben kann.

Intelligentes Zuhause

Aus der Sicht von Endverbrauchern ist dies vielleicht der verständlichste Anwendungsbereich von IoT-Technologien. Dazu gehören intelligente Haushaltsgeräte, die über ein Smartphone gesteuert werden: Staubsaugerroboter, Küchenmaschinen, Kühlschränke und Wasserkocher, sowie intelligente Heimsysteme mit Luftfeuchtigkeits-, Rauch- und Türöffnungssensoren, die mit angeschlossenen Heizungs- und Beleuchtungsgeräten und vielen weiteren Geräten ausgestattet sind. All diese intelligenten Geräte können Informationen miteinander austauschen und funktionieren nach vorkonfigurierten Szenarien. Ein Smart-Home-System kann zum Zwecke der Interaktion eine Vielzahl von Geräten und Konfigurationen miteinander kombinieren. In der Regel können intelligente Geräte mit einem Hub oder einem Router verbunden werden, was man bereits in der App vorkonfigurieren kann. Schalten Sie zum Beispiel immer das Licht im Flur ein, wenn Sie die Haustür öffnen oder wenn die Sensoren eine Bewegung erkennen. Erstellen Sie Zeitpläne für die Heizung, den Luftbefeuchter, den Staubsaugerroboter, oder die Klimaanlage. Auf dem Markt für Haushaltsgeräte boomen diese intelligenten Geräte, weil sie den Menschen einen großen Teil ihrer täglichen Routine abnehmen und das Leben komfortabler machen.

Medizin

Das Internet der medizinischen Dinge (IoMT, Smart Health) ist eine Infrastruktur aus intelligenten Geräten, speziellen Programmen, Anwendungen und Dienstleistungen. Das IoMT erweitert die Möglichkeiten der traditionellen Medizin und ermöglicht es Ärzten, Patienten aus der Ferne zu versorgen und gleichzeitig ausreichend Informationen über deren Gesundheitszustand zu sammeln. Es gibt zwei Arten von intelligenten Geräten und IoT-Lösungen in der Medizin:

• Professionelle Geräte für Ärzte und Kliniken;
• Geräte für Verbraucher.

Intelligente Geräte zur Erfassung des Gesundheitszustands sind sehr unterschiedlich: tragbare Geräte (Fitness-Tracker und intelligente Uhren) und Sensoren, Blutdruck- und Herzfrequenzmesser. All diese Geräte sammeln und akkumulieren Informationen. So kann der Arzt sogar aus der Ferne Diagnosen stellen und Behandlungspläne vorschlagen. Der Verbraucher kann seine Daten in spezielle Fitness-Apps eingeben und seine Gesundheitsindikatoren selbstständig auswerten, um online Tipps und Empfehlungen zu erhalten, die mithilfe von künstlicher Intelligenz (KI) generiert werden.

Neben der direkten Überwachung des Gesundheitszustands von Patienten können intelligente Systeme beispielsweise auch von Krankenhäusern zur Verwaltung ihres Medikamentenbestands eingesetzt werden.

Einzelhandel

Der Einzelhandel hat ein großes Potential für den Einsatz des Internets der Dinge. IoT-Technologien helfen, die Lagerbuchhaltung zu optimieren, die Lieferlogistik zu steuern, die Kundeninteraktion zu optimieren und Prozesse und Ergonomie in Verkaufsräumen zu verbessern.

Industrielles IoT

Das industrielle Internet der Dinge („IIot, Industrial Internet of Things“) deckt viele Branchen ab, darunter die Automobil-, die Telekommunikations- und die Energiebranche. Dies ermöglicht es uns, Produktionsprozesse in Fabriken zu optimieren, den Betrieb von Robotersystemen zu automatisieren und die Kosten für Strom und Ressourcen zu senken.

Vor- und Nachteile des Einsatzes von IoT-Technologien

Die Entwicklung von IoT-Technologien und ihre immer stärkere Einführung in den Alltag erweitern die menschlichen Fähigkeiten in vielen Bereichen, indem sie einen Teil der Routine an die unabhängige Ausführung durch intelligente Systeme delegieren. Hauptvorteile von IoT-Lösungen:

• Der Zugang zu Informationen von überall und zu jeder Zeit über das Gerät des Nutzers;
• Die orchestrierte Arbeit der angeschlossenen intelligenten Geräte und ihre Fähigkeit, nach einem vorher festgelegten Szenario zu interagieren, ohne dass eine Person direkt daran beteiligt sein muss;
• Die gleichzeitige Übertragung großer Datenmengen zwischen allen beteiligten Geräten über ein verbundenes Netzwerk;
• Eine Prozessautomatisierung, die dazu beiträgt, den häuslichen Komfort und die Qualität von Unternehmensdienstleistungen zu verbessern;
• Der Zeitgewinn für den Benutzer.

Mit wachsenden Möglichkeiten gehen jedoch zwangsläufig auch Risiken einher. Welche Schwierigkeiten erwarten individuelle Nutzer oder Unternehmen, die beschlossen haben, IoT-Technologien in ihren Geschäfts- oder Produktionsprozessen einzusetzen? Nachfolgend sind einige mögliche Schwierigkeiten und Risiken aufgeführt, die es zu berücksichtigen gilt:

• Die Sicherheit von vertraulichen Informationen;
• Die wachsende Anzahl an IoT-Geräten, die die Erfassung und Verwaltung von Daten erschweren wird;
• Das Risiko, dass alle Geräte im System Schaden davontragen, wenn ein Fehler beim Betrieb eines einzelnen Gerätes auftritt;
• Das Fehlen einer einheitlichen internationalen Norm für die Interoperabilität des IoT, was dazu führen kann, dass Geräte verschiedener Hersteller nicht immer korrekt zusammenarbeiten.

Die Entwicklung dieser Technologien steht trotz allem nicht still. Das IoT wird, zusammen mit der Entwicklung von Cloud-Technologien, in verschiedensten Branchen immer tiefer implementiert.

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