Das Smart-Universum explodiert automatisiert (Teil 1)

Die Welt ist smart

05.02.2015
Bertram Geck ist im IT-Systemhaus der Bundesagentur für Arbeit als technischer Projektleiter für das Projekt ROBASO zuständig. Er greift auf mehr als 25 Jahre Erfahrung in Produktentwicklung, Produktmanagement sowie im Marketing und Vertrieb von IT-Lösungen zurück. Zu seinen Schwerpunkten gehören die Steuerung von IT durch Transparenz, agile Methoden, die effiziente Integration von IT und Anwendern.
Der Urknall des Internet of Things hat gerade erst begonnen. Das Smart-Universe wird noch weiter in unerwartete Dimensionen wachsen. Die betitelten "Dinge" sind kein unerforschtes Terrain mehr und können bereits ohne Spezialkenntnisse hergestellt und von jedermann sinnvoll genutzt werden. Obwohl das Internet der Dinge erst noch am Anfang der Möglichkeiten steht, überhäufen sich die Analysten bereits mit Wachstumsbotschaften.
Durch den erfolgreichen Einsatz der richtigen Technologien können sich Smart-Cities zu einem komplexen Internet der Dinge entwickeln.
Durch den erfolgreichen Einsatz der richtigen Technologien können sich Smart-Cities zu einem komplexen Internet der Dinge entwickeln.
Foto: IBM

Smart-Cities, Smart-Manufacturing, Smart-Cars, Smart-Home. All diese Begriffe implizieren die intelligente Erweiterung von Bereichen durch Automatisierung von bislang manuell durchgeführten Entscheidungen oder Aktivitäten. Während die verschiedenen Computer bisher allein vor sich hin gearbeitet haben, sublimiert die intelligente Erweiterung diese Abläufe durch eine Vernetzung untereinander.

Im Mittelpunkt des Internet of Things stehen Geräte, die automatisiert Prozesse, Schnittstellen und Entscheidungen digitalisieren. Durch kleine Computer kann hieraus beispielsweise die eigene Verarbeitung angestoßen, mit einem anderen System kommuniziert oder ein In- beziehungsweise Output generiert werden.

Aber auch Versicherungen und Konsumgüter ziehen die Digitalisierung zu Nutzen und vernetzen sich mit- und untereinander, um ihre Produkte und Leistungen zu individualisieren und zu verbessern.

Dirk Detmer spricht von der nächsten Welle intelligenter Vernetzung und einer neuen Qualität im Internet der Dinge. Sein Unternehmen Softproject arbeitet schon lange an Vernetzung und Automatisierung. Mit Hilfe der Automatisierung bieten sich durch die schiere Menge an Daten intelligente Möglichkeiten zur Optimierung von Diensten an den Kunden.

2014 positionierten die Analysten von Gartner das Internet of Things an der Spitze des 'Gartner Hype Cycle for Emerging Technologies' und prognostizierten damit dessen hohen Stellenwert für die nächsten fünf bis zehn Jahre. In einer weiteren Studie sprechen Gartners Analysten von einem Marktpotenzial von 263 Milliarden US-Dollar Umsatz in 2020. Das sind nur noch fünf Jahre. Auch Führungskräften ist dieser Wandel nicht entgangen. Wer etwas von dem Kuchen des Erfolgs abgreifen möchte, sollte sich bereitmachen und auf den Zug aufspringen.

Smart-Cities

Ursprünglich wurden in den 2000er Jahren unter diesem Begriff die technologiebasierten Veränderungen und Innovationen in städtischen Gebieten zusammengefasst, um digitale Technologien nutzbar zu machen. Hierbei stehen besonders die Themen Umweltschutz, demographischer Wandel, Bevölkerungswachstum und Resscourcenknappheit im Fokus und werden nach wie vor heiß diskutiert.

Durch den erfolgreichen Einsatz der richtigen Technologien können sich Smart-Cities zu einem komplexen Internet der Dinge entwickeln. Durch die Digitalisierung der Umgebung und der automatisierten Kommunikation der einzelnen Systeme untereinander, können Prozesse effektiv verbessert und Milliarden an Geldern eingespart werden.

Mit einer automatisierten Abfallwirtschaft will die Stadt Barcelona in den nächsten 10 Jahren 4 Milliarden US-Dollar einsparen. Dafür wurden Sensoren an Müllbehälter angebracht, die automatisch eine Nachricht an die städtische Müllabfuhr senden, sobald diese einen gewissen Füllstand erreicht haben. Die Abfuhrrate soll sich nicht mehr nach Plänen richten, sondern allein nach dem Füllstand der Mülltonnen.

In der Stadt Philadelphia ist dieses System bereits erfolgreich umgesetzt und spart der Stadt jährlich eine Million Dollar. Durch die Digitalisierung der Müllbehälter müssen diese nur noch zwei- bis dreimal in der Woche entleert werden, während die Müllabfuhr zuvor 17 Mal in der Woche ausfahren musste.

Aber auch intelligente Bildungslösungen, intelligente Transportmittel, intelligente Stromnetze, intelligente Parks und ein intelligenter Tourismus sind Trends, die das Zeitalter der Smart-Cities begleiten werden.

Smart-Cars

Spätestens nach der CES In Las Vegas im Januar 2015 war klar, dass das selbstfahrende Auto keine Spinnerei mehr ist. Nachdem Google Mitte 2014 seinen ersten Prototypen vorgestellt hatte zogen auch andere namhafte Hersteller wie Daimler und Audi nach. Durch die intelligente Vernetzung der Fahrzeuge untereinander und mit seiner Umgebung ist es möglich, frühzeitig auf Staus zu reagieren und Gefahrensituationen zu erkennen. Durch die Kommunikation der Geräte miteinander kann der "physische Fahrer" die Zeit der Autofahrt künftig besser nutzen und das Sicherheitsrisiko gesenkt werden.

Ein Manko stellt allerdings die aktuelle Gesetzgebung dar, die ein autonomes Fahrzeug aktuell noch nicht zulässt. Hier bedarf es noch Maßnahmen in der Legislative. Im Wiener Übereinkommen von 1968 wurde zum Beispiel festgelegt: 'Jeder Fahrer muss dauernd sein Fahrzeug beherrschen'. So stellt die Unzulässigkeit einer autonomen Lenkung nur eines der rechtswidrigen Punkte dar.

Besonders interessant könnte das Thema Smart-Cars auch für Versicherungen werden. Durch die Aufzeichnung der Daten aus den Fahrzeugen können diese aufgrund der individuellen Fahrweise die möglichen Risiken besser einschätzen und dem Kunden somit feinabgestimmte Tarife anbieten. Allerdings müssten auch hier künftig der rechtliche Rahmen für den Versicherungsschutz überprüft und angepasst werden.

Smart-Manufacturing

Wie wäre es, wenn die Werkstücke künftig mit den Maschinen sprechen und somit ihre Wege selber bestimmten könnten. Für Produktionsanlagen würde dies bedeuten, dass Werkstücke und Bauteile nicht mehr zentral gesteuert werden müssten, sondern eigenständig mitteilen könnten, wohin sie transportiert und wie sie weiterarbeitet werden sollen. Die Technik ist bereits vorhanden, Systeme wie CAD oder CAM, die schon seit 1965 bekannt sind, oder die Verwendung von RFID bieten heute schon erfolgreiche Beispiele für die Automatisierung von Prozessen. Das Projekt Industrie 4.0, welches ursprünglich auf ein Zukunftsprojekt der Bundesregierung zurückgeht, ist schon lange kein unbekannter Begriff mehr.

IDC prognostiziert, dass die Machine-to-Machine-Verbindungen bis 2017 die Zahl der Machine-to-People Verbindungen übersteigen wird. Laut einer Studie des Fraunhofer IAO heißt dies für das Personal, dass traditionelle Produktions- und Wissensarbeiter weiter zusammenwachsen und Produktionsarbeiter vermehrt Aufgaben für die Produktionsentwicklung übernehmen müssen.

In einem bekannten Unternehmen in Amberg werden Steuerungen bereits heute vollautomatisiert montiert, geprüft und versendet. Die schnellste Produktionslinie kann durch diese Entwicklung 250000 Bauelemente pro Stunde herstellen.

Industrie 4.0, Automatisierung
Industrie 4.0, Automatisierung
Foto: gebeConsult GmbH

Bei Ronal wurde beispielsweise im Rahmen der Neuplanung der Produktionslandschaft ein IT-Projekt aufgelegt, welches als Ziel die Kostenreduzierung in der Fertigung durch die Zusammenführung der Insellösungen in einen Ronal-weiten Standard hat. Dabei müssen die Daten harmonisiert, das heißt in vergleichbare Datenformate konvertiert, die unterschiedlichen Maschinenschnittstellen als vervielfältigbare Interfaces ausgeführt und die Datenbereitstellung in einer zentralen Datenbank realisiert werden.

Smart-Home

Auch an den Konsumenten geht der Trend des Internet of Things nicht vorbei, was besonders im Bereich Smart-Home deutlich wird. Durch vernetzte, fernsteuerbare Geräte und automatisierte Prozesse soll die Sicherheit und die effiziente Energienutzung gesteigert und die Wohn- und Lebensqualität damit erhöht werden.

Um Energiekosten zu senken, kann der Hausbesitzer mit seinem Smartphone durch Wärmesensoren jederzeit und allerorts die Temperaturen in seinem Haus überblicken und steuern. Aber auch Sensoren an Fenstern und Türen können helfen, die Wärmezufuhr in den entsprechenden Räumen zu regulieren, sobald diese geöffnet werden.

Es ist aber genauso möglich, seine Wohnumgebung entsprechend der Gefühlslage zu regulieren. Durch einen einfachen Klick werden Lichtverhältnisse, Musik und Raumtemperatur entsprechend angepasst und das Heimatgefühl nimmt eine komplett neue Dimension an. Der Fantasie sind kaum noch Grenzen gesetzt.

Das Thema Sicherheit stellt im Bereich Smart-Home ein eher geringes Risiko dar, da die meisten Daten über IP-basierte Privatnetze übermittelt werden. Dennoch ist es wichtig, das Netzwerk auch hierbei gut zu sichern. (bw)