Internet der Dinge und Dienste - was ist das? Kurzer Hintergrund

Alle Gegenstände ins Netz
Alle Gegenstände in unserer Umgebung, von der Milchpackung bis zum Jumbojet, lassen sich mit millimeterkleinen Sensoren samt WLAN-Technik ausstatten. Über eine jeweils eigene Internetadresse können sie Daten austauschen. Dieser Verbund ist einer der Bausteine des Internet der Dinge (englisch: Internet of Things, IoT).

Sensoren
Sensoren sind die „Sinnesorgane“ aller Gegenstände. Mikro-Elektro-Mechanische-Systeme (MEMS) sind millimeterklein. Werden sie bewegt, vibrieren im Inneren haarfeine Strukturen aus Silizium. Die dabei entstehenden Ströme werden gemessen und geben etwa Auskunft über Raumlage, Drehung, Beschleunigung, Erdmagnetfeld.

Zahl der Internet-Adressen
Im Internet lassen sich 340 Sextillionen Dinge miteinander verbinden. Vollständig ausgeschrieben: 340 282 366 920 938 463 463 374 607 431 768 211 456. So viele Adressen stehen derzeit zur Verfügung (2128).

Software
Software ist nötig, um die Daten der Dinge zu interpretieren und die richtigen Entscheidungen daraus abzuleiten. Gegenstände, Sensoren und Software bilden ein Gesamtsystem.

Internet der Dinge und Dienste
Die global vernetzten Gegenstände schaffen die Möglichkeit neuer Dienstleistungen: Eine Kellertür „merkt“ dank Sensor nachts um vier, dass jemand daran rüttelt und ruft per E-Mail den Sicherheitsdienst (IoTS, Internet of Things and Services). Sensoren, Software und Dienste schaffen ein neues Ganzes.

Sender und Standards
Internetfähige Sensoren brauchen ein kleines Sendermodul, um ihre Daten zu übertragen. Internationale Standards wie WiFi, Bluetooth, ZigBee legen fest, wie sich funkende Gegenstände verständigen. Daher können sich alle verstehen.

Stromverbrauch
Weil die Sensoren nur wenig Energie benötigen, kommen sie mit sehr kleinen Batterien aus. Für das Übertragen der Daten via Funk ist mehr Leistung nötig. Ausgefeilte Mechanismen senden Daten nur dann, wenn es unbedingt nötig ist.

Industrie 4.0
In dieser Stufe der Industrialisierung organisieren sich die Maschinen in einer Fabrik selbst, um individuelle Produkte so schnell und effizient wie möglich herzustellen. Maschinen bekommen über das Internet der Dinge Informationen von den Bauteilen, die sie bearbeiten sollen. Das IoT ist Voraussetzung der Industrie 4.0.

Milliardenmarkt
Die IT-Analysten von Gartner gehen davon aus, dass das Internet der Dinge im Jahr 2020 einen Mehrwert von 1,9 Billionen Dollar erzeugen wird – über viele Industriezweige hinweg. Die Markforscher der IDC (International Data Corporation) sehen ein riesiges Marktpotenzial für Komponenten, Prozesse, IT und Verbindungstechnik fürs IoT. Technologie und Services dafür sollen 2020 für einen Umsatz von 8,9 Billionen Dollar sorgen – dank eines jährlichen Wachstums um 7,9 Prozent.

IoT-Beispiel 1 Vorausschauende Wartung
Sensoren messen, wie schnell sich ein Windrad für gewöhnlich dreht, welche Vibrationen und Beschleunigungen dabei auftreten. Eine Software „lernt“ daraus, wie sich ein intaktes Windrad verhält. Setzt sich Eis auf den Rotorblättern fest, kommt es zu einer Unwucht, was die Sensoren messen. Die Software erkennt das Problem und entscheidet, ob das Rad aus dem Wind gedreht wird oder wann es gewartet werden muss („predictive maintenance“).

IoT-Beispiel 2 Smart Home
Geräte und Gegenstände darin sind mit Sensoren und Funktechnik miteinander und mit dem Internet verbunden. Sie können ferngesteuert werden und sich miteinander unterhalten, um das Leben sicherer und bequemer zu machen.

Zitat zum IoT von Acatech
Prof. Henning Kagermann, Präsident der Deutschen Akademie der Technikwissenschaften (Acatech): „Das Internet der Dinge, Daten und Dienste wird die prägende Infrastruktur der nächsten industriellen Revolution.“

Zitat zum IoT vom Bundesministerium für Wirtschaft
„Beim so genannten ‚Internet der Dinge' werden Objekte bis hin zu Alltagsgegenständen durch Programmierbarkeit, Speichervermögen, Sensoren und Kommunikationsfähigkeiten intelligent und können über das Internet eigenständig Informationen austauschen, Aktionen auslösen und sich wechselseitig steuern.“

Zitat zum IoT vom Marktanalysten IDC
„Milliarden Dinge, Billionen Dollar.“

Zitate zu Industrie 4.0 und Vernetzung von Dr. Volkmar Denner
„Vernetzte Produktion bedeutet, dass Maschinen mit Maschinen und Maschinen mit Werkstücken kommunizieren, so dass sich aufwändige Rüstzeiten verringern lassen. Maschinen und Läger tauschen Daten aus, um Lagerplatz zu sparen. Und Maschinen kommunizieren mit ihrem Umfeld, damit sie per Ferndiagnose vorbeugend gewartet werden können, nicht erst wenn sie ausgefallen sind.“

„Industrie 4.0 bietet viele Chancen für die deutsche Industrie – als Anbieter wie als Anwender – einschließlich der Chance, Produktion an Hochkostenstandorten zu halten. Denn wir erwarten eine erhebliche Produktivitätssteigerung durch Industrie 4.0.“

„Der Schlüssel ist die Vernetzung: das vernetzte Haus, die vernetzte Stadt, die vernetzte Mobilität, die vernetzte Produktion – für die hierzulande der Begriff Industrie 4.0 geprägt wurde.“

„Es ist wichtig, dass wir uns alle mit den Möglichkeiten der Vernetzung auseinandersetzen – Industrieunternehmen, Handel, Dienstleister wie Handwerk – und das in engem Zusammenspiel mit der Wissenschaft. Unser Ziel muss es sein, neue Produkte und Geschäftsmodelle für mehr Lebensqualität zu entwickeln.“