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Das Insider-Interview: Prof. Dr. Gerrit Tamm, SRH Hochschule Berlin

Internet der Dinge: Viele Unternehmen verkennen noch das große Potenzial

25.11.2015
Regelmäßig interviewen wir Mitglieder des deutschen Dell-Managements sowie Experten diverser Fachgebiete, um sie zu aktuellen Themen zu befragen und ihren Blick auf besonders spannende Aspekte kennenzulernen. Das Thema diesmal: das Internet der Dinge.
Foto: Dell

Was muss man sich unter dem Internet der Dinge vorstellen?

Prof. Dr. Gerrit Tamm: Das Internet der Dinge ist historisch gewachsen. Zwei Entwicklungsströme wachsen zusammen. Auf der einen Seite die Erfindung und Entwicklung von Smart Items - "intelligente Objekte" wie Smart-Watches für die Erfassung von Körperfunktionen - und auf der anderen Seite die Dienste im Internet. Die Verbindung dieser beiden Welten ist das Internet der Dinge: Die Steuerung und Nutzung physischer Objekte - "Dinge" wie Drohnen - über das Internet. Internetnutzer (Mensch-Maschine) und Internet-Anwendungen (Maschine-Maschine) können über das Internet mit den Dingen kommunizieren und Daten mit Hilfe der Objekte erfassen und auswerten.

Die Dinge nutzen das Internet zunehmend, um sich miteinander zu vernetzen. Das wiederum versetzt sie in die Lage, lokal oder aber auch global Informationen in Form von digitalen Daten untereinander austauschen. Richtig analysiert, lassen sich diese Daten für die Aktivierung verschiedenster Aktionen nutzen. Wir kennen das Internet der Dinge z.B. bereits durch die verfügbaren neuen Mobilitätslösungen (etwa DriveNow oder rent-a-Bike).

Das Internet der Dinge ist demnach keine Erfindung aus jüngster Zeit?

Prof. Dr. Gerrit Tamm: Der Begriff existiert schon etwas länger. Beispielsweise habe ich im Jahr 2003 meine Doktorarbeit über netzbasierende Dienste geschrieben. Damals gab es schon erste Ideen zur Aufteilung des Internetadressraumes in Adressen für digitale und physische Objekte. Das Thema ist auch heute aktueller denn je. Trends wie Industrie 4.0 benötigen eindeutige Adressen für physische Objekte (Maschinen, Werkzeuge, Bauteile). Die notwendige Adressierung ist mit Hilfe des IPv6 Standards möglich.

Neben den Lösungen zur Nutzung eines erweiterten Adressraumes gibt es heute schnelle Internetanbindungen und unglaublich große und günstige Datenspeicher. Cloud-Computing, insbesondere Infrastruture as a Service, treibt die Entwicklung innovativer Lösungen im Bereich Internet der Dinge maßgeblich an. Heute gibt es keine Probleme mehr mit Datenspeichern. Die Herausforderungen liegen in der Berechnung der riesigen Datenmengen. Big Data ist hier das Stichwort.

Können Sie uns ein paar praktische Anwendungen nennen?

Prof. Dr. Gerrit Tamm: Heute gibt es bereits viele Anwendungen, die das Internet der Dinge nutzen. Insbesondere im Bereich Fitness und eHealth gibt es zunehmend viele innovative Lösungen. Smart-Watches können Körperfunktionen und den Kalorienverbrauch über die in einem Armband integrierten Sensoren erfassen.

So ein Armband registriert rund um die Uhr, wann, wie lange und wie aktiv die Person ist, die das Armband trägt. Auch überwacht es den Schlafrhythmus seines Trägers. Mit Hilfe einer App können die Daten dann auf dem Smartphone oder Tablet ausgewertet werden. Für Sportler, aber auch für Menschen mit gesundheitlichen Problemen, ergeben sich ganz neue Erfahrungswelten, welche maßgeblich die Motivation und das Nutzungsverhalten ändern.

Ein anderes sehr gutes Beispiel ist die Nutzung von Smart Mobility Lösungen im urbanen Raum. Smarte Fahrzeuge wie Autos und Fahrräder können heute einfach und bequem mit Hilfe einer App (beispielsweise DriveNow) gemietet werden. Die steigende Akzeptanz von Objekt-Sharing Lösungen wird sich mittelfristig auf eine Vielzahl weiterer Objekte (Maschinen, Privat-Werkzeuge, Sport-Geräte) auswirken.

Mit Hilfe der Lösungen des Internet-der Dinge werden sich zunehmend Kollaborationslösungen etablieren. Das Grundprinzip beruht hierbei immer auf dem Einsatz von Sensoren für die Lokalisierung und Datenerfassung, einer Berechnungseinheit und Ausgabeeinheiten. Aus technischer Sicht lässt sich jedes Smartphone im Internet der Dinge verwenden. Denn es hat bereits mehrere Sensoren wie Mikrofon, Gyroskop oder GPS-Empfänger fest eingebaut. Und es lassen sich weitere Sensoren damit verbinden, etwa zur Messung der Windgeschwindigkeit für Surfer oder der Feuchtigkeit. Die Daten lassen sich dann in eine Cloud übertragen und mit anderen Daten einer Community vergleichen, analysieren und für bestimmte Informationsdienste verwenden.

Sind denn die kleinen Geräte, die das Internet der Dinge ausmachen, in der Lage, mehr als nur Daten zu erfassen?

Prof. Dr. Gerrit Tamm: Ja, das können sie durchaus. Bei ihnen handelt es sich nicht zwangsläufig nur um passive physische Dinge, die nur irgendwelche Daten erfassen. Smarte Objekte können Anwendungen nutzen und mit Hilfe der Anwendungen Entscheidungen treffen. Die Anwendungen können auf dem Smart-Item selbst laufen. Typische Akustikdaten, etwa beim böswilligen Zerkratzen einer Schaufensterscheibe, werden von einem Smart-Item erfasst. Die Logik des Smart-Items aktiviert dann umgehend Alarm und die Überwachungskamera. Bei Echtzeitsystemen laufen viele Anwendungen direkt auf dem Smart-Item.

Sofern viele Daten erfasst werden müssen, zum Beispiel bei der Bewegung von vielen Menschen oder Fahrzeugen auf einer Großveranstaltung, werden die Daten mithilfe von passenden Algorithmen in der Cloud ausgewertet. Bewegungen von Menschenströmen können dadurch optimiert und Massenpaniken vermieden werden. Fahrzeuge können über Ausweichstraßen gelenkt und Staus vermieden werden.

"Die meisten Menschen verbinden das Internet der Dinge zuerst mit Anwendungen des Smart-Home-Bereichs."

Durch weitere Anwendungen im urbanen Raum, insbesondere im Bereich der Mobilität (Car-Sharing, Fahrrad-Sharing) werden Menschen für sinnvolle Lösungen im Bereich Internet der Dinge sensibilisiert.

Der smarte Kühlschrank wird schon seit Jahren als Beispiel für das Internet der Dinge aufgeführt. Aber quasi niemand besitzt oder braucht solch ein Ding. Ist das nicht ein Running Gag?

Prof. Dr. Gerrit Tamm: Der smarte Kühlschrank wurde auch meist nur als Beispiel für die Möglichkeiten der "neuen schönen smarten Welt" genutzt. Es bringt nichts, wenn der Kühlschrank smart ist, aber die Objekte im Kühlschrank, sprich die Lebensmittel, nicht smart sind. Trends im Bereich Gesundheit und Fitness werden auch die Lebensmittelindustrie mittelfristig erheblich unter Druck setzen. Unsere Gesellschaft wird zunehmend mit Herausforderungen im Bereich "gesundes Essen" konfrontiert.

Nach Aussage der Weltgesundheitsorganisation WHO kann der Verzehr von roten Fleischprodukten zum Gesundheitsrisiko werden. Bio und gesundes Essen liegen voll im Trend. Allerdings gibt es noch kaum durchgehende Transparenz in der Nahrungsmittelindustrie. Durch Smart-Items in den Lebensmitteln und in den Verpackungen kann zumindest ein Teil der Transparenz hergestellt werden. Mittelfristig wird dadurch auch das Einkaufsverhalten beeinflusst. Praktischer und durchaus real sind da Projekte im Smart-Home-Bereich. Die Verbrauchswerte für Heizungssysteme werden in Großstädten meist automatisiert von der Straße erfasst.

Transparenz im Nutzungsverhalten können durch Sensoren bei den Stromverbrauchern hergestellt werden. Das Erreichen eines perfekten Raumklimas sowie eines effektiven Energieverbrauchs wird durch den Einsatz smarter Sensoren ermöglicht. Sensoren erfassen die dafür notwendigen Daten, intelligente Software analysiert diese und beeinflusst damit eine Reihe von Aktoren - beispielsweise um Fenster oder Heizungsventile zu öffnen oder zu schließen.

Übrigens: Mit dem Überbegriff "Internet der Dinge" können nur wenige Menschen etwas anfangen. Wissenschaftler nutzen diesen Begriff zunehmend. Die meisten Menschen kennen aus eigener Erfahrungen und aus den Medien aber Lösungen aus dem Bereich des Internets der Dinge. Häufig sind Lösungen aus dem Smart-Home-Bereich bekannt. Zunehmend auch Lösungen aus dem Bereich Smart-Mobility, eFitness und eHealth.

Viele meiner Studenten tragen selbst schon Smart-Watches und können das Prinzip daher schnell in andere Bereiche, zum Beispiel in Produktionsbereiche für Unternehmen, übertragen. Die intensive Auseinandersetzung mit diesem Thema und der Blick über den Tellerrand erzeugen bei Studierenden des Studiengangs Entrepreneurship unglaublich interessante Geschäftsideen. Die Nutzung von Smart-Items wird auch die Bildungsbranche massiv verändern. Ein Seminar kann heute schon wie ein Quiz organisiert werden.

Mit Smart-Items können Studierende sich aktiv am Unterricht beteiligen und über Twitter-Walls werden die Ergebnisse der Abstimmungen direkt ausgewertet. Jeder Student kann und muss bei jeder Frage eine Entscheidung treffen. Das wird die Form der Lehre und die Art des Lernens nachhaltig ändern und prägen. Mit kleinen Fernbedienungen oder Apps auf Smartphones, die über das WLAN-der Hochschule verbunden sind, können Poll-Funktionen die Abstimmung per Knopfdruck zu bestimmten Fragen ermöglichen.

Auch einfache RFID-Tags sind im Einsatz. Sie geben beispielsweise den Zugang zu bestimmten Bereichen frei. Komplexe Lösungen, wie smarte Prothesen, die zusammen mit dem Träger, orts- und situationsabhängig Bewegungen optimieren, begeistern Forscher aller beteiligten Disziplinen.

Wie hoch ist mit Blick auf den Datenschutz die Akzeptanz solcher Dinge bei den Studierenden?

Prof. Dr. Gerrit Tamm: Auf jeden Fall gibt es Bedenken und Ängste bei den Studierenden. Die Zahlung für die Nutzung einer App mit den eigenen Nutzungsdaten wird aber meist akzeptiert. Vielen Studierenden ist auch bewusst, dass der Nutzen des Einzelnen mit steigender Größe des Netzwerks zunimmt. Die Bereitschaft in einer Community zu agieren und Daten gemeinsam zu nutzen, ist daher sehr hoch.

Allerdings sieht man am Beispiel der vielen Apps ein sich Jahr für Jahr änderndes Nutzungsverhalten. So gibt es immer einen gewissen Teil Studierender mit mehr oder weniger großen Bedenken, bestimmte persönliche Daten im Internet preiszugeben. Das äußert sich auch darin, dass manche Studenten beispielsweise keinen Facebook-Account haben und auch keine klassischen Apps nutzen. Das ist aber zugleich auch eine bildungspolitische Herausforderung, mehr Aufklärungsarbeit bei jungen Menschen zu leisten. Hier muss man in den Diskurs gehen und zeigen, welche Daten wofür genutzt werden.

Wie reagieren Unternehmen auf das Thema Internet der Dinge?

Prof. Dr. Gerrit Tamm: Das Internet der Dinge ist auf jeden Fall auch bei den meisten Unternehmen angekommen. Nutzenpotentiale werden hier aber nur von einigen wenigen Unternehmen genutzt. Ein großer Teil sieht dabei verständlicherweise zunächst primär die Verbesserung ihrer bestehenden Business-Prozesse. Diese müssen aus Sicht des Managements vom Internet der Dinge so unterstützt werden, dass sie problemlos funktionieren. Im Ergebnis wird erwartet, dass geschäftliche Prozesse damit schneller und effizienter laufen.

Allerdings ist es hier eher so, dass es bei den Unternehmen selten bereits Strategien gibt, die sich mit der Einführung des Internets der Dinge oder des Internets der Dienste befassen. Erst wenn man die Unternehmen darauf anspricht, fangen sie an, darüber nachzudenken. Unternehmen sollten mehr Mut beim Einsatz des Internets der Dinge haben. Neue Prozesse für Mitarbeiter und Kunden können mit Hilfe des Internets der Dinge zum Beispiel im Bereich Zugangs- und Berechtigungssysteme eingesetzt werden.

Einen ähnlichen Effekt konnte man Ende der 90er Jahre beobachten, als es um Themen wie Cloud-Computing (damals ASP) und Outsourcing-Aspekte ging. Damals wurden Entscheidungen teilweise aus dem Bauch heraus getroffen. Ähnlich verhält es sich in Unternehmen heute beim Thema Internet der Dinge. Wenn man sich aber umschaut, findet man heute bereits viele Partner, mit denen man beim Internet der Dinge zusammenarbeiten kann.

Betrachten Unternehmen das Internet der Dinge eher als eine Belastung?

Prof. Dr. Gerrit Tamm: Nein. Eher als Herausforderung und Innovation. Im Bereich Objektidentifizierung mit RFID und Smart-Phones und stationären Lesegeräten gibt es in fast allen Branchen sehr gute Lösungen, etwa in der Logistik, Warendiebstahlsicherung und in der Wartung von Anlagen und Gebäuden. Das Internet der Dinge kann auf der einen Seite Prozesse optimieren und verbessern. Auf der anderen Seite geben Lösungen des IdD auch neue Angriffsflächen für Datenkriminalität.

Zudem müssen viele Fragen im Hinblick auf Nutzung der Daten, insbesondere Personendaten (von Mitarbeitern und Kunden) geklärt und rechtlich festgelegt werden. Aufgrund der hohen Geschwindigkeit der Innovationszyklen kommen rechtliche Instanzen kaum damit hinterher, Gesetze passgenau zu gestalten. Hier gibt es noch viele Grauzonen, die kriminelle Machenschaften ermöglichen. Datenschutzrechte sind sowohl für Kunden als auch für Unternehmen vorhanden.

Doch oft führt das mangelnde Wissen der Nutzer über den Wert der eigenen Daten dazu, dass allzu schnell und unbedacht eine Einwilligung für die uneingeschränkte Datennutzung etwa durch einen App-Anbieter erfolgt. Und gerade hier gehen Nutzer oft ein sehr hohes Risiko ein, wenn durch voreilige Einwilligung manche Daten anders genutzt oder verwendet werden, als man glaubt. Nutzer zahlen in diesem Fall einen viel höheren Preis, als ursprünglich angenommen.

Unternehmen, die den Wert ihrer Daten und Prozesse kennen, suchen nach neuen Möglichkeiten, weitere Daten mit Hilfe des Internet der Dinge zu gewinnen. Im Gesundheitssektor und in der Logistik entstehen hier eigene Geschäftsmodelle, etwa bei Amazon im Bereich Tracking und Tracing und bei Krankenhäusern im Management von Blutkonserven.

Wie verhält es sich mit RFID-Tags als Sensortechnik im Internet der Dinge. Sind diese nur passiv?

Prof. Dr. Gerrit Tamm: Nein. RFID beinhaltet insgesamt fünf Klassen. Nur die Klassen 0 und 1 sind passiv, alle anderen sind aktive Sensoren. Was mit diesen Sensoren möglich ist, zeigte beispielsweise der Einsatz im Sport und Fitnesssektor. Fast bei jeder Sportgroßveranstaltung, bei der die Teilnehmer längere Distanzen überwinden (Marathon, Fahrradrennen oder Kite-Distanzrennen), werden für das Tracking- und Tracing der Teilnehmer RFID und GPS-Systeme eingesetzt.

Für Feldsportmanschaften könnten mit der Internet-der-Dinge-Technologie Spielabläufe trainiert und optimiert werden. So lassen sich die Spieler bei ihren Aktivitäten tracken und die Daten entsprechend auswerten, etwa wie viel sie gelaufen sind, wie lange, mit welcher Geschwindigkeit maximal, im Durchschnitt und so weiter. Bei der Fußball -WM 2006 wurden nicht nur die Eintrittskarten mit RFID-ausgestattet, sondern auch die Trikots der Spieler. Für die reine Objektidentifizierung benötigt man auch bei längeren Distanzen (100 Meter) selten eine zusätzliche Energieversorgung. Bei sogenannten aktiven Tags werden oft Sensoren für Temperaturmessung in der Food-Logistik oder Geräuschmessung im Bereich der Personensicherheit eingesetzt. Diese Tags benötigen dann eine Miniaturbatterie.

Nochmal zum Thema Sicherheit: Ich kann mir vorstellen, dass vor allem dann, wenn die physischen Dinge des Internets Aktionen auslösen, diese auch für bestimmte Hacker interessant werden. Wie lassen sich eventuelle Sicherheitslücken stopfen?

Prof. Dr. Gerrit Tamm: Aufgrund der zum Teil geringen Erfahrungswerte können hier noch recht wenig Aussagen getroffen werden. Aber im Grunde verhält es sich wie bei einem Piloten, der sich auf die Sensoren für Höhe und Geschwindigkeit 100prozentig verlässt. Selbst wenn alle Systeme redundant sind und die gleichen falschen Werte anzeigen, kann der Mensch mit seinen Hirnleistungen Fehler im System erkennen und wichtige Entscheidungen treffen. Auch das Internet der Dinge kann falsche oder manipulierte Daten liefern.

Hängen hiervon sehr kritische Systeme ab, können sehr bedrohliche Situationen entstehen. Die im Moment verfügbaren Internet-Protokoll-Technologien sind für den Einsatz für kritische Echtzeitsysteme nicht besonders tauglich. Im Bereich der maschinennahen Steuerung und Überwachung wie bei der Lenkung eines Fahrzeuges, werden andere, schnellere und stabilere Protokolle eingesetzt. Im Bereich der Kommunikation und Dokumentation können aber sehr gut Protokolle aus dem Bereich Internet der Dinge eingesetzt werden.

Wenn sich die Dinge miteinander "unterhalten", müssen sie sich verstehen. Wie wird das in der Praxis realisiert?

"Selbst wenn alle Systeme redundant sind und die gleichen falschen Werte anzeigen, kann der Mensch mit seinen Hirnleistungen Fehler im System erkennen und wichtige Entscheidungen treffen."

Prof. Dr. Gerrit Tamm: Global gesehen, geht es hier zurzeit leider noch viel zu chaotisch zu. In Asien gibt es ganz andere Standards als in Europa, und jede Branche versucht, ihr eigenes Süppchen zu kochen. So werden oft gleiche oder ähnliche Ideen in vielen Branchen unterschiedlich umgesetzt. Ein verbindendes Element wären meiner Meinung nach die W3C-Standards, die im World Wide Web gelten. An denen sollten sich die großen Hersteller orientieren. Für Echtzeitsysteme und sehr Hardware-nahe Systeme müssen die Branchen Einigung erreichen, um weitere Netzwerkeffekte zu erzielen.

Worauf sollte ein Unternehmen in Hinsicht auf die Zukunftsfähigkeit achten, wenn es sich am Markt mit Geräten für das Internet der Dinge etablieren möchte.

Prof. Dr. Gerrit Tamm: Geht man hierbei wissenschaftlich methodisch vor, sehe ich zunächst die Netzwerkökonomie an erster Stelle. Man muss sich also anschauen, welche Technologien momentan bereits vom größten Netzwerk für die jeweilige Branche genutzt werden und wie viele Nutzer es gibt. Ökonomisch sinnvoll ist es zudem, sich für einen nicht-proprietären, frei verfügbaren Standard zu entscheiden. Das erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass dieser Standard auch langfristig von einer größeren Anbietergruppe kostengünstig genutzt und weiterentwickelt wird. Beim Internet der Dinge würde ich daher immer versuchen, auf den W3C-Standard zu setzen. Das ist ein offener Standard, der zudem die notwendige Sicherheit bietet.

Was meinen Sie: Werden wir in naher Zukunft alle ein Fitnessband am Arm tragen?

Prof. Dr. Gerrit Tamm: Vielleicht nicht immer ein Armband, aber schon jetzt sind in den meisten Smartphones Sensoren integriert, die für das Internet der Dinge sinnvoll genutzt werden können. Zukünftig wird es eine Vielzahl weiterer Hardware-Gadgets aus dem Bereich Internet der Dinge geben, die einfach und unkompliziert mit den Apps des Smartphones oder Tablets verbunden werden können. Ein gutes Beispiel ist hierfür sicher die smarte Körpergewichtswaage, welche zum Beispiel direkt ans WLAN angeschlossen werden kann.

Neben den Messungen des Körpergewichts werden beispielsweise der CO2-Raumluftgehalt und die Raumtemperatur erfasst. Aber die völlige Vereinnahmung des Menschen durch die Technologie wird nach meiner Meinung in naher Zukunft nicht erfolgen. Es gibt viele Menschen, die Tag für Tag mit IT und modernster Technik zu tun haben. Und die sind oft froh, wenn sie mal ganz ohne Technik die Natur erleben und genießen können. Oft suchen sie Erholung in Gegenden, in denen es kein Internet und keinen Mobilfunk gibt.

Ich glaube aber fest daran, dass das Internet der Dinge die globale Gesellschaft noch stärker verändern wird, als die Transformation, welche wir aktuell durch die permanente Verfügbarkeit des Internets erleben. Das Internet der Zukunft wird das Internet der Dienste und das Internet der Dinge miteinander verbinden und viele positive, aber auch negative Effekte mit sich bringen. Also: einerseits spannend, aber andererseits verständlicherweise auch beängstigend. Dennoch glaube ich nicht, dass wir das Internet der Dinge aufhalten können. Denn dieser Entwicklungsprozess findet schon statt.

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