Dinge lernen sprechen

Neuwagen haben es teilweise integriert, Logistiker nutzen es und IT-Firmen tüfteln an der Weiterentwicklung. Die Rede ist von Technologien im Bereich "Internet der Dinge" (IdD). So bieten Autohersteller wie Daimler oder BMW inzwischen Telematiksysteme an, die sich mit der Vertragswerkstatt in Verbindung setzen und einen Termin für die nächste Wartung verabreden. LKW-Fahrer nutzen heute ähnliche Geräte für Auftragsübermittlungen, Lenk- und Ruhezeiten sowie Diebstahlschutz. Samsung stellte wiederum auf der diesjährigen CES in Las Vegas den Kühlschrank T9000 vor, der sich per Wifi mit dem Internet verbindet. Mit Hilfe von Sensoren und einem zehn-Zoll-Display soll der Nutzer die Haltbarkeit seiner Lebensmittel im Auge behalten können. Dabei hat die Idee vom Internet der Dinge ihren Ursprung bereits im Jahr 1999. Damals prägte der Brite Kevin Ashton den Begriff bei der Gründung des Forschungsverbunds Auto-ID Center. Das Ziel der wissenschaftlichen Einrichtung ist unter anderem die Erforschung der Radio-Frequency-Identification (RFID).

Explosion bei Anwendungen

RFID-Chips dienen neben Strichcodes und anderen Kennzeichnungen, als Grundlage für die Kommunikation zwischen Dingen. Viele dieser Chips stecken mittlerweile in Geräten und der Zenit ist noch lange nicht überschritten. Marktforscher erwarten für die nächsten drei Jahre eine wahre Explosion bei der Anwendung von RFID-Tags. "Computerchips sind in Gegenständen und Geräten wie Medikamentenverpackungen oder Autos verbaut", erläutert David Cearley, Senior Vice President bei Gartner. Diese könnten sich mit Smartphones und Mobilgeräten in Verbindung setzen.

"Schon heute laufen über die Hälfte der Internetverbindungen zwischen Dingen ab. Bis 2020 erwarten wir einen Sprung auf 30 Milliarden Geräte", prophezeit der Analyst. Das Thema hat einen prominenten Status erreicht und bekommt auf der diesjährigen CeBIT weiter Rückenwind. Unter der Überschrift "Industrie 4.0" steht die Verzahnung von IT und Fertigungsindustrie im Mittelpunkt. Primär geht es um die zunehmende Automatisierung von Logistik- und Produktionsbereichen. Im Vorfeld der IT-Messe kündigten die drei Wirtschaftsverbände Bitkom, VDMA und ZVEI zudem an, dass sie ab April 2013 eine gemeinsame Geschäftsstelle zum Thema Industrie 4.0 einrichten wollen. Ihr Ziel sei die "Entwicklung von Technologien, Standards, Geschäfts- und Organisationsmodellen" hieß es bei der Vorstellung der Initiative.

Mobility macht es möglich

Mit Smartphones und Tablet-PCs ist das IdD auch beim Endkunden angekommen. "Die Betriebssysteme für mobile Endgeräte sind weitestgehend stabil, und die Anbieter suchen ständig nach Innovationen, um sich von der Konkurrenz abzuheben", erläutert Gerrit Tamm, Professor für Wirtschaftsinformatik an der SRH Hochschule Berlin. So erweitern sie den Funktionsumfang von Smartphones beispielsweise bei der Positionsortung mit Hilfe von GPS. Ein Trend, der sich ebenfalls etablieren könnte, ist die Spracherkennung. Siri von Apple ist nur der Anfang, denn die Anbieter werden in naher Zukunft auch über Anwendungen nachdenken, die Geräuschmuster erkennen und auswerten.

Ein weiteres Anwendungsbeispiel ist die Bezahlung mit Hilfe von Near-Field-Communication (NFC). Befindet sich ein Smartphone in der Nähe eines kompatiblen Lesegeräts, lassen sich Transaktionen schnell umsetzen. Doch nicht nur NFC sondern auch Bluetooth, LTE und Wifi dienen für die Kommunikation zwischen Dingen. "In Zukunft nutzen intelligenten Systeme wie Uhren, Sensoren im Gesundheitsbereich oder Home-Entertainment-Geräte die vorhandenen Übertragungswege", sagt Cearley.

Schwerpunkt Logistik

Speziell die Logistikbranche erhofft sich weitere Entwicklungen in Richtung automatischer Transportsysteme. Welche Bedeutung das Thema für den Wirtschaftszweig hat, erläuterte das Fraunhofer Institut im hauseigenen Magazin "Logistik entdecken" mit dem Schwerpunkt IdD: "Allein China will bis 2015 zehn industrielle Sonderzonen sowie 100 Unternehmen mit Kerntechnologien rund um das Internet der Dinge etablieren", heißt es dort. Anwendungen in diesem Bereich sind also ein bedeutender Wirtschaftsfaktor.

Die Erwartungen des "Vereins Deutscher Ingenieure" gehen in eine ähnliche Richtung. Dort betont man in der Übersichtsstudie "Internet der Dinge - Perspektiven für die Logistik" die besondere Bedeutung: "IdD-Technologien lassen sich für zahlreiche Prozesse des Waren- und Bestandsmanagements einsetzen, in denen Güter bewegt, erfasst, kommissioniert und lokalisierte werden müssen."

Probleme bei der Umsetzung

Allerdings stehen die Forscher noch vor mehreren Problemen. Das Größte ist die Energieversorgung der RFID-, GSM/UMTS- und GPS-Komponenten. Eine Lösung wäre die Erzeugung direkt am Objekt. So ließe sich etwa die kinetische Energie, die bei Vibrationen entsteht, mit entsprechenden Materialien in elektrische Energie umwandeln (Micro Energy Harvesting). Zwei weitere Varianten wären die Nutzung von Temperaturunterschieden während des Transports oder elektromagnetische Wellen von WLAN-Verbindungen. Allerdings kommt hier ein zusätzliches Problem zum Vorschein: Datensicherheit. Werden Daten über die vorhandenen Übertragungswege versendet, dann müssen sie mit neuen Verschlüsselungsstandards ausgestattet sein.

In diese Richtung geht auch die politische Debatte. Im April 2012 startete die EU-Kommission eine öffentliche Befragung über die Vernetzung von RFID-Chips in Alltagsgegenständen, deren Ergebnisse im Sommer 2013 vorgestellt werden. Bis 2015 geht die Kommission davon aus, dass der europäische Durchschnittsbürger bis zu sieben Geräte besitzt, die mit dem Internet verbunden sind. Insgesamt würden 25 Milliarden Geräte über Drahtlosverbindungen verfügen, was Sicherheitsprobleme mit sich bringt. "Wir möchten ein Internet der Dinge fördern, das unseren wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Zielen dient, und bei dem die Sicherheit und der Schutz der Privatsphäre gewährleistet sind", erklärte daher die zuständige Kommissarin Neelie Kroes.

Trend hält an

Trotz Sicherheitsbedenken, scheint das IdD nicht mehr aufhalten sein. Mit dem neuen Internet Protocol in der Version sechs (IPv6) steht ein fast unbegrenzter Datenraum zur Verfügung. Jeder Computer oder Chip, der sich mit dem Internet verbindet, benötigt eine eindeutige IP-Adresse. Waren diese mit dem alten Protokoll IPv4 annähernd erschöpft, könnte das neue Protokoll dazu beitragen, dass jedes elektronische Gerät mit der Außenwelt in Kontakt tritt.

Ein weiteres Indiz sind die fallenden Preise bei Telematiksystemen. Die Marktforscher von Forrester Research erwarten für die Logistikbranche durchschnittliche Wachstumsraten bei den Systemen von 33 Prozent auf ein Gesamtvolumen von zehn Milliarden Dollar bis 2016. "Die Kosten für ein einfaches Flotten-Management-Gerät haben sich in den letzten Jahren auf durchschnittlich 100 Dollar halbiert", begründet die Analystin Michele Pelino in einem Report über den Machine-to-Machine-(M2M) Markt, das Wachstumspotential. Autohersteller würden heute die Systeme in ihre Neuwagen einbauen und damit die Echtzeitüberwachung von Fahrzeugparametern ermöglichen.