Internet of Things lebt von interdisziplinärer Kooperation
15.03.2016 von Martin Pietzonka, Liz Priewisch und Jakob Schofer
Unternehmen wie die Allianz, die Deutsche Telekom und andere gehen branchenübergreifend Partnerschaften ein, um das Potenzial des Internet of Things (IoT) für sich zu nutzen.
Wenn Unternehmen heute ihre Zukunft planen, denken sie immer öfter über Branchengrenzen hinaus. Insbesondere das Internet of Things (IoT) regt die Phantasie für neue Geschäftsmodelle an. Zunehmend löst sich dabei die Trennung von Produkten und Dienstleistungen in abgeschlossene Lebensbereiche auf. Für die Endkunden entfalten sich so neue Dimensionen von Komfort, Mobilität und Sicherheit. Wer nun glaubt, die entsprechenden Geschäftsmodelle lägen noch in weiter Ferne, der irrt. Viele sind schon Realität.
Kooperationen über Branchengrenzen hinweg
Fast jeder zweite Deutsche macht sich laut einer aktuellen, repräsentativen TNS-Infratest-Umfrage Sorgen, dass bei ihm zu Hause eingebrochen werden könnte, wenn er nicht daheim ist. 90 Prozent derjenigen, die sich sorgen, würden sich sicherer fühlen, wenn sie per Nachricht auf ihr Smartphone über Vorkommnisse im Haus informiert und für weitere Schritte unterstützt würden.
An diesem Punkt setzt eine branchenübergreifende Partnerschaft an und verbindet das Smart-Home-Überwachungs- und Kontrollsystem von Panasonic mit den Schutzleistungen für Wohnung und Haus im 24/7-Notfallservice der Allianz Global Assistance. Und das geht so: Sobald ein Smart-Home-Sensor unerwartete Vorkommnisse wie etwa zerbrochene Fensterscheiben, gewaltsame Tür- und Fensteröffnungen oder ungewöhnliche Bewegungen registriert, wird zur Abschreckung eines möglichen Einbrechers eine lautstarke Sirene im Innenraum ausgelöst.
Was ist was im Smart Home?
Anwesenheitssimulation Viele Smart-Home-Systeme wollen mit einer Anwesenheitssimulation potenzielle Einbrecher abschrecken und so die Sicherheit im Eigenheim erhöhen. Ist der Hausherr auf Reisen oder unterwegs werden automatisiert zu üblichen Tageszeiten die Rollläden hoch- und heruntergefahren sowie die Beleuchtung eingeschaltet.
Airplay Airplay ist ein proprietäres Protokoll von Apple, das 2010 gestartet wurde. Es ermöglicht Streaming von Audio- und Video-Daten zwischen zwei kompatiblen Geräten wie zum Beispiel iPhone/iPad und einem Soundsystem. Airplay arbeitet in der Regel stabiler als der Konkurrent DLNA, funktioniert aber nur mit AirPlay-kompatiblen Geräten aus dem Apple- und iOS-Umfeld.
Android / iOS Wie Computer brauchen auch Smartphones und Tablets ein Betriebssystem, auf dem die Programme (hier Apps genannt) laufen. Die wichtigsten mobilen Plattformen sind Googles Android und Apples iOS. Smart-Home-Hersteller bieten zu den meisten Geräten Steuer-Apps für beide Plattformen an, um eine möglichst große Zielgruppe ansprechen zu können.
Apps Apps spielen im Smart-Home-Bereich im wahrsten Sinne eine zentrale Rolle: Sie übernehmen wichtige Funktionen als Zentrale zur Fernsteuerung und Programmierung von Haushaltsgeräten von der Beleuchtung bis hin zur Heizung. Viele Hersteller bieten zu ihren Produkten kostenlose Apps, die dann begleitend aus dem App Store heruntergeladen werden können. Die Apps laufen oft auf verschiedenen Geräten wie Smartphone, Tablet und manchmal sogar Smartwatch.
Automation Bei Smart Home ist oft von Heimautomation die Rede. Die Grundidee dabei ist, dass verschiedene typische Aufgaben im Haushalt mit minimaler Interaktion durch den Menschen von Elektronik ausgeführt werden. So kann zum Beispiel eine App vom Smartphone aus nach einem einmal programmierten Muster das morgendliche Kaffee- oder Teekochen starten, wie mit der smarten Kaffeemaschine und einem Wasserkocher von Smarter.
Bluetooth / Bluetooth LE Neben Wireless LAN ist Bluetooth im Smart-Home-Bereich ein wichtiges Allround-Drahtlosprotokoll mit dem Geräte miteinander kommunizieren können. Bei Bluetooth ist das "pairen", also verbinden, der Geräte besonders einfach - dafür ist die Reichweite auf rund zehn Meter begrenzt. Die vierte Generation Bluetooth LE (LE steht für "Low Energy"), ist auch als "BLE" oder "Bluetooth Smart" bekannt, arbeitet sehr Strom sparend und schont die Akkus.
Cloud Computing / Cloud Speicher Was Cloud-Speicher und Cloud Computing sind weiß heute jeder, doch im Zusammenhang mit Smart Home spielen beide eine besonders wichtige und zentrale Rolle. Die Sensoren im Haus oder den Haushaltsgeräten liefern ihre Daten oft an eine App oder Plattform im Internet. Wer zum Beispiel eine 24-Stunden-Überwachung mit Aufzeichnung und Speicherung per Smart Kamera wünscht, kann bei der Überwachungskamera Myfox einen kostenpflichtigen Datenplan dazu buchen.
DLNA Die "Digital Living Network Alliance" wurde von Sony und Intel gegründet. Der Standard soll das Verbinden und den Datenaustausch von kompatiblen Geräten per WLAN vereinfachen. DLNA kommt meist zum Streaming von Multimedia-Inhalten auf Notebooks oder TV-Geräte zum Einsatz.
E-Health Smart-Home-Produkte aus der E-Health-Kategorie erhöhen den Komfort, indem sie den ein oder anderen Arztbesuch sparen oder das Leben in den eigenen vier Wänden im Alter sicherer und gesünder machen. Ein Beispiel ist der Blood Pressure Monitor von Withings, der per Smartphone Blutdruck misst und die Werte per E-Mail an den Hausarzt schicken kann. Andere Geräte wie die Kamera Withings Home messen die Luftqualität und melden Keime im Innenraum.
Connected Devices Eine Grundidee im Smart Home sind Geräte, die sich untereinander unterhalten. So könnte zum Beispiel der Bewegungsmelder eine Kamera aktivieren, wenn jemand einen Raum betritt. Ein Wandschalter kann in Smart-Home-Systemen gleich mehrere Geräte gleichzeitig steuern, zum Beispiel Beleuchtung, Multimedia-Geräte und die Heizung.
Digitalstrom Das System vom Schweizer Hersteller Digitalstrom ist im Smart-Home-Bereich sehr bekannt. Es will fast alle Geräte im Haushalt per App fernsteuerbar machen. Dazu nutzt es ausschließlich bestehende Stromleitungen, die mit einer speziellen Klemme mit CPU nachgerüstet werden.
Heizungssteuerung Energiesparen gehört zu den Hauptvorteilen, mit denen Smart-Home-Hersteller Kunden gewinnen wollen. Das einfache Sparprinzip: Energie wird nur verbraucht, wenn sie auch gebraucht wird. Besonders viel Potenzial hat die Heizung, die in vielen Wohnungen permanent läuft. Eine intelligente Heizlösung wie das smarte Thermostat Tado kann über das Smartphone erkennen, ob man das Haus verlässt. Das System fährt daraufhin die Heizung herunter, um Energie zu sparen. Nähert man sich wieder, heizt das System die Räume vor.
If This Then That / IFTTT Smarte Geräte können ganz leicht automatisiert gesteuert werden. Oft sind im Zusammenspiel programmierte Abläufe mit Logik gefragt - zum Beispiel wenn beim Verlassen des Hauses die Beleuchtung aus- und die Überwachungskamera eingeschaltet werden soll. Mit dem Dienst If This Then That können solche Logiken mit "Rezepten" sehr einfach programmiert werden. Produkte wie Philips Hue oder Google Nest sind mit dem Dienst kompatibel.
Internet der Dinge / IoT (Internet of Things) Das Internet der Dinge (IoT / Internet of Things) ist der Oberbegriff für die immer größere Anzahl von smarten Geräten mit Verbindung zum Internet. Smarte Kameras können sich zum Beispiel direkt mit dem WLAN-Netzwerk verbinden und Live-Bilder an eine App schicken, während man gerade im Urlaub ist.
HomeKit HomeKit ist die hauseigene Smart Home-Plattform von Apple, die Heimelektronik-Geräte für iOS unter einen Standard bringen möchte. HomeKit-kompatible Produkte sind mit dem "Works with HomeKit"-Siegel ausgezeichnet. Dabei können Nutzer die Geräte mit einem Einrichtungscode sehr einfach in Betrieb nehmen und auch mit dem Sprach-Assistenten Siri steuern.
LED LED-Lampen spielen im Smart-Home eine wichtige Rolle: Sie sparen nicht nur Strom, sondern können auch gedimmt werden oder die Farben wechseln. Elgato hat beispielsweise die kabellos aufladbaren Lampen Avea im Programm. Die LED-Lampen sind per App fernsteuerbar und können auch dynamische Profile aufrufen, etwa im Polarlicht- oder Sonnenuntergangs-Stil.
Multiroom Musik spielt im Smart Home nicht nur in einem Raum, sondern überall wo man sich gerade aufhält. Wenn mehrere Abspielgeräte zu einer zentral steuerbaren Anlage zusammengefasst werden, spricht man von Multiroom. Einer der bekanntesten Hersteller in diesem Bereich ist Sonos. Sonos-Anlagen sind nicht nur per App steuerbar, sie vereinen auch Musik aus unterschiedlichen Quellen (zum Beispiel Streaming-Dienste und Internet-Radios) in einem System.
Remote Richtig spannend wird das Thema Smart Home eigentlich erst, wenn es um Remote-Zugriff geht. Das Haus kann nicht nur zentral gesteuert werden wenn man sich gerade darin aufhält, sondern auch von unterwegs per Fernzugriff über eine Smartphone-App. So kann nicht nur die Heizung eingeschaltet, sondern beispielsweise auch per Überwachungskamera nach dem Rechten gesehen werden.
Sensor Sensoren sind Geräte die Veränderungen aufspüren - zum Beispiel in Bezug auf Temperatur, Licht, Bewegung, oder Geräusche. Im Smart Home spielen Sensoren eine wichtige Rolle weil sie oft andere, vernetzte Geräte ansteuern. Zum Beispiel können Sensoren in Fensterrahmen beim Lüften die Heizung ausschalten.
Smart Home Smart Home steht für das intelligente Zuhause und gleichzeitig als Oberbegriff für Systeme in Wohnräumen, die verschiedene Verbesserungen bringen sollen. Zum Beispiel mehr Lebensqualität, weil sich der Gerätepark zuhause fernsteuern lässt und miteinander kommuniziert oder niedrigere Stromrechnungen weil nur noch beleuchtet und geheizt wird, wenn man es braucht.
Standards Ein Problem mit dem der Smart-Home-Markt derzeit noch zu kämpfen hat, ist die Vielzahl der meist proprietären Systeme und Geräte. Die einzig mögliche Antwort darauf sind Hersteller-übergreifende Standards.
Wearables Wearables sind tragbare smarte Geräte wie zum Beispiel Fitness-Tracker oder Smartwatches. Diese können per App Hausgeräte fernsteuern (Apple Watch), oder die tägliche Schrittanzahl und Schlafdauer (Withings Activité) an eine smarte Waage liefern, die daraus den Kalorienverbrauch ableiten kann.
Zigbee ZigBee ist ein von einer firmenübergreifenden Allianz entwickeltes Drahtlos-Protokoll mit einer größeren Reichweite als Bluetooth (bis zu 100 Meter). Dabei verbraucht Zigbee weniger Strom als Wi-Fi und ist simpler einzurichten. Direkter Konkurrent ist Z-Wave: Ein Drahtlos-Protokoll, das Interferenzen mit Wi-Fi und Bluetooth auf dem überfüllten 2,4 GigaHertz Frequenzband vermeiden will.
Gleichzeitig bekommt der Bewohner eine Meldung auf sein Smartphone. Damit wird er aber nicht alleine gelassen. Via Allianz Global Assistance wird automatisch ein 24/7-Notfallservice informiert. Zudem werden zusätzlich notwendige Schritte eingeleitet, um Schäden zu verhindern. So kann eine zuvor festgelegte Kontaktperson benachrichtigt oder der Sicherheitsdienst informiert werden.
Hier entstehen branchenübergreifende Partnerschaften
Foto: Connected Living
Das Innovationszentrum Connected Living e.V. bietet eine Plattform zur Entwicklung von branchenübergreifenden Partnerschaften und Lösungen für das Internet of Things. Hier entwickeln 47 Unternehmen, Organisationen und Forschungsinstitutionen neue Produkte und Services, die klassische Geschäftsfelder durchbrechen und mit ganzheitlichen und branchenübergreifenden Lösungen neue wirtschaftliche Potenziale eröffnen.
Der Küchenhersteller Tielsa hat mit seiner Produktreihe "Tielsa:connect" ein Küchenkonzept für smartes Wohnen auf den Markt gebracht. Das System bietet eine Vielzahl an Funktionen und kann vom Nutzer in bestehende Smart-Home-Lösungen integriert werden. Tielsa verbindet seine intelligente Küche mit Smart-Home-Anwendungen und bietet Lösungen in den Bereichen Komfort, Ergonomie, Sicherheit sowie altersgerechte Ambient-Assisted-Living-(AAL-)Anwendungen. Eine Besonderheit der Tielsa-Küchen sind die beweglichen Hubmodule: Mit diesen lassen sich per App oder Sprachbefehl die Arbeitsplatten sowie die Koch- und Spülmodule automatisch auf für den jeweiligen Benutzer passende Arbeitshöhen einstellen.
Tielsa:connect: ein Küchenkonzept für smartes Wohnen. Foto: Tielsa
Die AAL-Lösungen integriert Tielsa in sein Küchenkonzept: Wird etwa einem Nutzer beim Kochen schwindelig und er stürzt, erkennt der mit Sensoren präparierte Fußboden den Zwischenfall und alarmiert die Notrufzentrale oder den Rettungsdienst, die ohne viel Zeitverzug die Haustür automatisch öffnen können.
Auch sehr angenehm: Mit dem Sprachbefehl "Tielsa, bitte bereite die Küche auf das Frühstück vor", werden persönliche Prozesse in der smarten Küche ausgelöst: Automatisch stellt sich ein individuelles Lichtszenario ein, die Soundanlage spielt die Lieblingslieder ab, der Wasserkocher erhitzt das Wasser für den Morgentee, und die Essbar stellt sich auf die Wunschsitzhöhe des Nutzers ein.
Um solch eine breite Palette an Diensten zu realisieren, kooperiert Tielsa mit einer Vielzahl von Endgeräteherstellern im Bereich Smart-Home-Technologien: Philips (Licht), Osram (Licht), Sonos (Musik), WHD (Musik), Future Shape (intelligenter Fußboden) und Miele (Haushaltsgeräte).
Zentrales Element des Systems ist der "Tielsa-Cube", der als Gateway die hersteller- und protokollübergreifende Integration von Geräten und Services ermöglicht. Durch diesen hohen Interoperabilitätsgrad können viele Smart-Home-Anwendungsfälle abgebildet und branchenübergreifende Lösungen entwickelt werden, die dem Nutzer einen tatsächlichen Mehrwert bieten können. Durch die offenen Systemschnittstellen ist Tielsa:connect beliebig erweiterbar und hochflexibel. Steuerbar ist das System durch die Tielsa-App, die dem Nutzer stetigen Gerätezugriff ermöglicht und ihn gegebenenfalls in Gefahrensituationen warnt.
Mit seinem System konnte Tielsa den ersten jährlichen Smart-Kitchen-Startup-Cookoff gewinnen und sich dabei gegen mehr als 80 Kontrahenten aus aller Welt durchsetzen. Ausgezeichnet wurde die intelligente Küche nicht nur wegen ihrer visionären Ansätze und deren Einfluss auf unsere zukünftige Lebensweise, sondern auch wegen des überzeugenden Designs und der einzigartigen Nutzererfahrung.
Fahrrad mit eingebautem Diebstahlschutz und Notruf
Die Deutsche Telekom geht als Telekommunikationsdienstleister mit dem Fahrradhersteller ZEG (Bulls) und dem E-Bike-Systemhersteller Brose einen weiteren Schritt in Richtung Elektromobilität.
Gemeinsam mit den Kooperationspartnern hat die Telekom das intelligente Elektrofahrrad "Bulls Sturmvogel E Evo" entwickelt, das im Jahr 2017 auf den Markt kommen soll. Dank Chiptechnik und sensibler Sensorik in Verbindung mit einer App für die Benutzer werden eine neue Form des Diebstahlschutzes, das automatische Absetzen eines Notrufs im Fall eines Unfalls und ein proaktiver Service mit Ferndiagnose ermöglicht.
Bulls Sturmvogel E Evo Foto: Bulls
Mit Hilfe der App kann der Standort des E-Bikes jederzeit festgestellt und der Akku-zustand abgerufen werden. Am Zielort angekommen, aktiviert der Fahrer über die App den Sicherungsmodus - das Connected Bike wird automatisch abgeschlossen. Erkennen die Sensoren eine dauerhafte Beschleunigung, verbunden mit einer Entfernung vom Standort, werden umgehend eine Nachricht sowie die Standortdaten an das verbundene Smartphone gesendet. Durch Aktivierung des Diebstahlsmodus kann der Nutzer nun den Antrieb abschalten und die Position an die Polizei weitergeben.
Doch nicht nur Diebstahl erkennt das E-Bike selbständig. Die aktuelle Fahrsituation wird konstant durch die Sensoren interpretiert. Wenn das Fahrrad ungewöhnlich schnell abgebremst wird und auf der Seite liegt, registriert das System einen möglichen Unfall. Reagiert der Fahrer auf die Nachricht eines bevorstehenden Notrufs nicht, schickt das Rad eine SMS mit Ortungsdaten an eine im Vorfeld bestimmte Person.
Auch Fahrradpannen scheinen mit dem Sturmvogel E Evo der Vergangenheit anzugehören. Via Ferndiagnose können Verschleißanzeichen an Bremse, Antrieb und Akkus analysiert werden. Inspektionen können auf diese Weise rechtzeitig durchgeführt und Verschleißteile zum richtigen Zeitpunkt ausgetauscht werden.
Das Internet of Things lebt von interdisziplinärer Kooperation Foto: everything possible - www.shutterstock.com
Smart Home auf der CeBIT
Der HotSpot zum Thema Internet of Things (IoT), Smart Home und Machine-to-Machine-Kommunikation ist in Halle 13. Die SmartHome-Initiative Deutschland präsentiert am Freitag, 18. März, im Forum IoT ihre Perspektive auf das Internet der Dinge.
Im Bereich Global Conferences (Halle 8) ist der Messe-Donnerstag auf der "Center Stage" am Vormittag mit spannenden Vorträgen dem Thema IoT gewidmet.