Worum geht es eigentlich beim Internet der Dinge? Das Ziel des sogenannten IoT ist es, die bestehende Informationslücke zwischen der realen und virtuellen Welt zu minimieren. Dinge in der realen Welt haben einen bestimmten Zustand, wie z.B. "die Luft ist kalt und feucht", "das Produkt ist ausverkauft", oder "die Straße ist vereist", welcher der virtuellen Welt jedoch (noch) nicht bekannt ist. Daher machen sich nun die unzähligen realen Dinge daran, ihre eigenen Zustandsinformationen für die Weiterverarbeitung im Netzwerk zur Verfügung zu stellen. Solche Zustandsinformationen können beispielsweise die aktuelle Nutzung und Auslastung, die Alterung bzw. benötigte Updates oder diverse Umweltbedingungen sein.
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Das Internet der Dinge besteht aus einer riesigen Armee winziger Helferlein, die den Menschen bei seinen Tätigkeiten unmerklich unterstützen. Die immer kleineren eingebetteten Computer und Sensoren, die Alltagsgegenstände mit Kommunikationsfähigkeiten ausstatten, sind oft winzig und unauffällig. Anwendungsfälle erstrecken sich vom Heimbereich, über das industrielle Umfeld - Stichwort Industrie 4.0 - und öffentliche Einrichtungen bis hin zum Transport- und Gesundheitswesen. Dadurch kommt es zu einer zunehmenden Vernetzung verschiedenster Systeme, die wiederum für neue Herausforderungen in Sachen Kommunikationsverständnis, Management und Sicherheit sorgt.
In den Augen der Wirtschaft ist das Internet der Dinge ein Expansionsbereich, der massive Umsätze verspricht: die gewonnen Daten können in verschiedenster Hinsicht gewinnbringend eingesetzt werden. Die automatische Auswertung der Daten ermöglicht zum Beispiel eine Früherkennung von Wartung oder Austausch als auch eine Verbesserung der Situation, wie die Reduktion des Energieaufwandes zur Heizung oder Kühlung, und zielt damit letztendlich auf eine Steigerung der Produktivität und Auslastung ab. Neben der Optimierung von Betriebsabläufen und diverser Kosteneinsparungen ist natürlich die Entwicklung neuer kundenfreundlicher Geschäftsmodelle sowie mehr über Zielgruppen und deren Vorlieben zu erfahren der zentrale Aspekt aus unternehmerischer Perspektive.
- Das ABC des Internets der Dinge
Das "Next big thing" der letzten Jahre schlechthin ist nicht nur selbst eines der derzeit am häufigsten strapazierten Buzzwords. Rund um das Internet der Dinge tummeln sich Begriffe, die oft genauso wenig oder kaum verstanden werden wie der Oberbegriff. Zeit also dass wir mit Mythen, Buzzwords und Wissenslücken rund um IoT aufräumen. - API
"Ohne API Management wäre das Internet der Dinge nur ein großes Ding", <a href="http://www.wired.com/2013/07/without-api-management-the-internet-of-things-is-just-a-big-thing/" target="_blank">hieß es mal bei Wired</a> und es stimmt. API (Application Programming Interfaces) sind eine extrem wichtige Zutat des Internets der Dinge: Sie machen den Datenaustausch zwischen Apps und Geräten möglich. Mit offenen APIs kann die smarte Wetterstation eines Herstellers seine Daten an die smarte Markise eines anderen Herstellers weitergeben und bei starkem Wind Markisen einfahren und Rolladen schließen. Mulesoft hat die 10 wichtigsten APIs im IoT in einer Infografik illustriert, darunter zum Beispiel Fitbit API oder das <a href="https://www.mulesoft.com/infographics/api/internet-things#sthash.9hXXH871.dpuf" target="_blank">Nest Learning Thermostat API</a>. - BLE (Bluetooth Low Energie / Bluetooth 4.0)
Bluetooth Low Energy (kurz BLE oder Bluetooth 4.0) ist eine spezielle Version des bekannten Drahtlos-Standards und eine wichtige Technologie für smarte Devices: Mit BLE ausgerüstete Gadgets können sich permanent drahtlos mit der Umgebung unterhalten, schonen aber den Akku und müssen nicht bei jedem Aufeinandertreffen erneut gepaired werden. - Cloud-based Application
Klar, die Cloud kennt heute jeder, was gibt es da zu erklären? Im Internet der Dinge spielt sie aber eine besondere Rolle: Apps und Dienste werden im IoT oft im Internet gehostet, statt neue Infrastruktur, Personal oder Software zu verlangen. Zweitens landen oft die von Sensoren, Geräten und Apps gesammelten Daten in der Cloud und können so leicht zwischen Apps und Diensten ausgetauscht werden. - Embedded Intelligence
Computer sind heute als Alleskönner bekannt. Embedded Intelligence oder Embedded Computing beschreibt Systeme, die nur ein bestimmtes Ziel verfolgen, nur ein paar bestimmte Aufgaben erledigen. So kann bei Embedded Computing an Hard- und Software gespart werden. Das ergibt schlanke Systeme, die dann im Zusammenspiel mit anderen Geräten ihre volle Funktionalität entfalten. - iBeacon
Der Markenname iBeacon wurde 2013 von Apple als proprietärer Standard für Navigation in geschlossenen Räumen eingeführt. Die kleinen, in der Anschaffung bewusst günstigen Geräte senden Sensordaten über ein BLE-Signal. Mit einer Knopfzelle können iBeacons rund ein Jahr laufen. Mit mehreren iBeacons können Positionen sehr exakt bestimmt werden und zum Beispiel in einem Ladengeschäft zu jedem Regal passende Angebote aufs Smartphone geschickt werden. - Industrie 4.0
So wie Smart Home das Internet der Dinge im Heimbereich beschreibt, steht der Begriff "Industrie 4.0" smarte, vernetzte Fabriken. "4.0" spielt dabei auf die vierte industrielle Revolution an. In smarten Fabriken könnten sich ganze Produktionsanlagen mit M2M-Kommunikation permanent unterhalten, über Sensoren gesammelte Informationen auswerten und so Prozesse schnell, effizient und kostengünstig halten. So können Werkstoffe, die in eine Produktionsanlage geliefert werden, zum Beispiel per RFID-Chips der Anlage sagen in welcher Maschine sie verarbeitet werden sollen. - Interoperability
Ein wichtiger Faktor für den Erfolg des Internets der Dinge ist der Austausch von Informationen und Services mit einem anderen System, der als Interoperability bezeichnet wird. Geräte können im Idealfall nahtlos und effektiv zusammenarbeiten. Tatsächlich herrscht in vielen Bereichen wie Smart Home noch ein Chaos aus Geräten von verschiedenen Herstellern die nur begrenzt miteinander vernetzbar sind. - Location Technologies
Technologien wie GPS, die Positionsbestimmung per WLAN oder BLE machen es im Internet der Dinge möglich den Ort eines Geräts, wie eines Smartphones, an Sensoren zu melden. Aus ortsbasierten Informationen zu Geräten ergeben sich enorm viele Möglichkeiten, vom simplen Angebot des nächsten Ladens aufs Smartphone bis zu selbstfahrenden Autos. - M2M
Dank M2M (Machine-to-Machine Communication / Technology) sollen sich Geräte automatisch, ganz ohne Zutun des Menschen unterhalten. Zum Beispiel könnte ein Containerschiff vollautomatisch in einem Hafen entladen werden oder ein Auto ferngesteuert die freie Lücke im Parkhaus finden und dort einparken. Notwendig sind für M2M-Systeme oft Sensoren, die permanent Daten untereinander austauschen und damit eine zentrale Steuerung möglich machen. - RFID Tags
Radio Frequency IDentification Tags können im IoT für Tracking-Zwecke wertvolle Daten liefern: Zum Beispiel können sie Warenbestände oder Personendaten erfassen und verwalten. Die kleinen Tags können zum Beispiel leicht in einem Container oder Kleidung untergebracht werden und dann beim Passieren eines Lesegeräts registriert werden – ohne Sichtkontakt. Im Gegensatz zu Barcodes können Geräte hunderte von RFID-Tags gleichzeitig lesen – und sie funktionieren in Metallteilen, aufgedruckt oder sogar unter der Haut. Der <a href="http://www.inotec.de" target="_blank">RFID-Hersteller Inotec</a> zeigt die Vorteile der RFID-Technologie im Detail. - Sensor
Sensoren kennt heute jeder aus dem Smartphone, das beim Kippen die Benutzeroberfläche von vertikal nach horizontal umschaltet. Sensoren schlagen die Brücke zwischen der echten und digitalen Welt, indem sie wie in dem Beispiel Bewegungen übersetzen. Sensoren können noch viele andere Daten wie den Ort eines Gerätes, Bewegungen, Temperatur oder Helligkeit messen. - Smart Home
Smart Home ist der Sammelbegriff für das Internet der Dinge im Heimbereich. Haushaltsgeräte von der Küche über Wohnzimmer bis Garten werden durch Zusatztechnik zentral, zum Beispiel über Smartphone-Apps steuerbar. Smart Home kann in vielen Bereichen den Wohnkomfort enorm verbessern, etwa durch Jalousien, die auf das Wetter reagieren. Zudem winken Zusatznutzen wie weniger Stromverbrauch durch automatisch abgeschaltetes Licht und Geräte, sobald man den Raum verlässt oder verbesserten Schutz gegen Einbrecher durch smarte Überwachungskameras, die bei Bewegung Push-Nachrichten aufs Smartphone senden. - Ubiquitous Computing
Beim Internet der Dinge werden winzige Computer in Alltagsgegenstände eingebaut. Damit sie vernetzt funktionieren, müssen sie oft immer angeschaltet sein – im Gegensatz zum Desktop-PC der nach Benutzung wieder ausgeschaltet wird. "Ubiquitous Computing" bedeutet also Computersysteme, die immer eingeschaltet und allgegenwärtig sind. - Wearables
Das Internet der Dinge hat in den letzten Jahren besonders viele smarte Geräte zum Anziehen, die so genannten Wearables, hervorgebracht. Sportarmbänder, Smart Watches, Fitnesskopfhörer mit Trainingsanleitungen, Bewegungs-Tracker in verschiedenen Formen sind nur einige Beispiele für aktuelle Wearables. Neben Fitness und Gesundheitsgeräten gehören auch neue Formen von Computern wie Datenbrillen zu den Wearables.
Das IoT - Herausforderung für die IT-Infrastruktur
Doch Sorge macht vielen CIOs und IT-Verantwortlichen die zugrundeliegende IT-Infrastruktur. Denn diese ist oftmals weder skalierfähig genug noch für ein derartiges Datenvolumen ausgelegt. So befürchten viele, dass die Komplexität der IT-Infrastruktur durch das Internet der Dinge weiter zunehmen könnte. Die IT-Abteilungen sind in vielen Fällen heute bereits auf einem guten Weg, denn mit einem Software-definierten Rechenzentrum und Cloud Computing lassen sich neue Kapazitäten leicht und einfach hinzufügen und Workloads verschieben, wenn mehr Agilität und Flexibilität vonnöten ist.
Doch das Internet der Dinge spielt sich nicht im Rechenzentrum ab, sondern gehört zur sogenannten Operational Technology (OT). Das US-Analystenhaus Gartner definiert OT als "Hardware und Software, die durch direkte Überwachung und/oder die Kontrolle physischer Geräte, Prozesse und Events im Unternehmen Änderungen erkennt oder selbst vornimmt". Die Operational Technology befindet sich weit außerhalb des Rechenzentrums, auf Ölplattformen, in Windrädern, Zügen und Fabriken - natürlich auch als eine Art Computer, der aber in einer anderen Weise und auch mit anderen Zielsetzungen betrieben wird. Wo liegen die grundsätzlichen Unterschiede zwischen IT und OT?