Was ist das Internet of Things (IoT)?

• IoT-Definition: Was ist das Internet der Dinge?
• Ziele und Vorteile des Internet der Dinge
• IIoT und IoT: Was ist der Unterschied?
• Smarte Abfallentsorgung dank IoT
• Die wesentlichen Anwendungen für das Internet of Things
• Welche Technologien sind für IoT relevant?
• Narrowband IoT (NB-IoT) ist die Ergänzung für schlecht zugängliche Bereiche
• Die Möglichkeiten der IoT-Gerätevernetzung im Überblick

Der Automobil-Zulieferer, der in Echtzeit seine Produktionsdaten überwacht, der Verkaufsautomat im Außenbereich, der selbständig ein Refill beauftragt oder das Busunternehmen, das alle seine Fahrzeuge stets im Blick hat und bei einer Panne automatisiert ein Service-Mobil zum liegengebliebenen Pannenfahrzeug entsendet: Für Unternehmen aller Branchen schafft das Internet of Things ganz neue Möglichkeiten. Hier lesen Sie, was der Begriff „Internet of Things” bedeutet und wie sie damit auch in Ihrer Firma erhebliche Potenziale freisetzen.

Auf rund 13 Billionen US-Dollar bis zum Jahr 2030 schätzt das Beratungsunternehmen McKinsey & Company den Mehrwert, den Unternehmen durch die intelligente Vernetzung von Geräten und Maschinen schaffen werden. Allein in der Produktion soll das Internet of Things (IoT) 3,3 Billionen US-Dollar zusätzlich generieren. Dicht gefolgt vom wachsenden Gesundheitssektor, der gerade erst damit beginnt, das IoT zu nutzen. 

 

IoT-Definition: Was ist das Internet der Dinge?

Die Abkürzung IoT stammt aus dem Englischen. Sie steht für das „Internet of Things” – wörtlich übersetzt also das „Internet der Dinge”. Der Begriff beschreibt die digitale Vernetzung möglichst aller Geräte, Maschinen und Gegenstände in einem Unternehmen – untereinander und zugleich mit einer zentralen Unternehmens-Cloud. Im Idealfall sind dabei alle Geschäftsprozesse auch mit denen von Zulieferern und Kund:innen vernetzt.

 

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Über das Internet of Things werden permanent Messwerte, Zustandsdaten und andere Informationen weitergeleitet, ausgewertet und in Arbeitsanweisungen für die vernetzten Maschinen umgewandelt. So kann ein Unternehmen beispielsweise die Geschwindigkeit einer Produktionsstraße an einem Standort an das Tempo einer mit ihr verzahnten Fertigungsanlage an einem anderen Standort anpassen. Das Ziel: Beide Fabriken arbeiten im selben Takt. So muss das Unternehmen weder auf Nachschub warten, noch auf Halde produzieren.

Aber IoT kann noch viel mehr: Mitarbeiter:innen können beispielsweise in Echtzeit verfolgen, woran welche Anlage gerade arbeitet, ob es dabei Probleme gibt und ob sie irgendwo eingreifen müssen. Der Datenstrom des IoT macht produzierendes Gewerbe oder Dienstleistung gleichermaßen smarter und für alle Beteiligten transparenter. Sei es der Luftfahrt-Servicebetrieb, der seine einzelnen Wartungsgeräte live im Blick hat. Sei es das Pharmaunternehmen, das über die gesamte Lieferkette die Temperaturen empfindlicher Medikamente überwacht. Oder das Krankenhaus, das seinen Patienten zur Entlassung Fitbit-Armbänder mitgibt, um dann gemeinsam mit den frisch Genesenen deren Sportprogramm zu monitoren und Veränderungen zu besprechen.

Das IoT nutzt Unternehmen also gleich doppelt: Es schafft die transparente und vernetzte Fertigung mit stärker integrierten Prozessen, über die sich Unternehmen von der Konkurrenz differenzieren und die Customer Experience verbessern. Und es ermöglicht vernetzte Geschäftsprozesse: Internet of Things hilft, Abläufe im Unternehmen mithilfe gesammelter, intelligenten Informationen zu verbessern.

 

Ziele und Vorteile des Internet der Dinge

So wie das globale Internet als Informationsmedium die Welt verändert hat, hat auch das Internet of Things das Potenzial, Unternehmenswelten durch Informationsaustausch zu revolutionieren.Schon heute gibt es weltweit rund 30 Milliarden vernetzte Geräte. Experten schätzen, dass diese Zahl bis zum Jahr 2025 auf rund 75 Milliarden steigen wird.

Das schafft enorme Möglichkeiten: Firmen wie Google nutzen Bewegungsdaten von mobilen Endgeräten, um Staus im Straßenverkehr zu erkennen und andere Verkehrsteilnehmer zu warnen. Das Londoner Start-up OpenSignal hat ein Verfahren entwickelt, um durch die Auswertung von Barometerdaten aus Handys mögliche Wirbelstürme vorherzusagen.[3]

Sie wollen Kund:innen den genauen Fertigstellungstermin eines wichtigen Auftrags mitteilen? Oder Sie möchten wissen, ob der Stillstand einer Ihrer Anlagen an anderen Standorten zu Problemen führen könnte? Dank Vernetzung per IoT können Sie Abläufe im Unternehmen besser überwachen und nachverfolgen.

Durch den permanenten Informationsaustausch macht das Internet of Things Ihre Maschinen- und Fuhrparks effizienter. So hilft es Ihnen dabei, Ressourcen wie beispielsweise Strom, Wasser oder Brennstoffe zu sparen. Auch Ihre Mitarbeiter:innen können effizienter arbeiten, wenn sie heute schon wissen, wo morgen bestimmte Arbeitsabläufe anfallen. Die Vernetzung per IoT ist zugleich von entscheidender Bedeutung für die Transformation zur Industrie 4.0.

 

Video: Youtube / Vodafone Deutschland

 

Mit dem IoT geschäftlichen Nutzen erzielen

Noch viel größer ist der Nutzen der Vernetzung per Internet of Things, wenn Sie die Geräte, Maschinen und Gegenstände innerhalb Ihres Unternehmens auch mit denen von Kund:innen und Zulieferern miteinander agieren lassen. In der vernetzten Unternehmenswelt sammeln Sie alle Sensordaten der gesamten Produktions- und Lieferkette in Ihrer Cloud. Damit harmonisieren Sie alle Instanzen miteinander, indem beispielsweise Ihre Anlagen selbständig Nachschub über autonome Logistikfahrzeuge anfordern oder beim Lieferanten Bestellprozesse anstoßen. 

Auch die Fahrzeuge selbst sind über das IoT mit anderen Geräten in Ihrer Fabrik vernetzt. So finden sie eigenständig ihren Weg über das Unternehmensgelände. Wartezeiten, weil Maschine A noch auf Werkstücke aus Produktionsanlage B warten muss, entfallen damit.

Warum ist das Internet of Things (IoT) so wichtig?

Jedes dritte Start-Up befasst sich mit dem Internet of Things. Auch für kleine und mittelständische Unternehmen sowie große Konzerne wird IoT immer wichtiger. Nur wer sein Unternehmen entsprechend weiterentwickelt, die Chancen der Industrie 4.0 erkennt und durch Vernetzung wertvolle Ressourcen einspart, bleibt langfristig wettbewerbsfähig.

Ob alle  Produktionsanlagen zum IoT verknüpft sind, entscheidet über Marktanteile und die Zukunftsfähigkeit von Firmen. 

 

 

IIoT und IoT: Was ist der Unterschied?

Das Internet of Things bezeichnet alle Geräte, die vernetzt sind. Das IIoT (Industrial Internet of Things) wiederum ist eine Teilmenge hiervon. Es beschreibt die vernetzten Geräte, die in Industrieumgebungen eingesetzt werden. Das können Firmenrechner sein, CNC-Fräsmaschinen oder beispielsweise Temperatursteuerungen in Fabrikhallen.

Geräte im IIoT sind oft viel leistungsfähiger als die aus dem privaten Gebrauch. Unternehmen machen sich diesen Umstand oft zunutze und schließen ihre Geräte zu einem Sensornetzwerk zusammen. Auch Sie können die eigene betriebliche Effizienz massiv steigern. Voraussetzung dafür ist, dass der Datenaustausch in Echtzeit stattfindet – und Sie es schaffen, die Datenmengen auszuwerten.

Schon heute nutzen deshalb viele namhafte Unternehmen das Wertschöpfungspotenzial von IIoT.

 

Video: YouTube /  DataEagle TV

 

Die wesentlichen Anwendungen für das Internet of Things

Nicht nur die Industrie, auch der Einzelhandel und andere Gewerbetreibende profitieren vom konsequenten IoT-Einsatz. Hier gibt es zahlreiche Einsatzgebiete:

Öffentlicher Sektor: Innovationsstau beseitigen und die Stadt intelligent machen

Der Öffentliche Sektor gehört zu den Bereichen mit den größten Potenzialen für IoT-Systeme. Wo dem Wachstum, etwa bei Städtebau und Verkehr natürliche Grenzen gesetzt sind, kommt es zunehmend auf die bessere Nutzung vorhandener Ressourcen an. Zahlreiche Projekte von der Smart-City über Smart Buildings bis hin zum Smart Parking sollen bestehende Anforderungen besser transparent machen und bündeln und so Ressourcen-Knappheiten in der Zukunft vermeiden.

Gesundheitswesen: Patientenwohl und Qualitätsmanagement 

Von der Patientenüberwachung aus der Ferne über die Vernetzung von Diagnose- und Therapiegeräten bis hin zum permanenten Monitoring von Temperaturen in der Medikamentenherstellung. IoT ermöglicht neue Formen der Patientenbetreuung und unterstützt bei Umsetzung und Überwachung von Qualitätsstandards. 

IoT in der Logistik: Mobile Tracking erfasst mehr als nur Positionen

Vom Flottenmanagement für die smarten und umweltfreundlichen unu E-Roller bis hin zur Nachverfolgung der einzelnen Palette auf dem Weg zum Kunden: Über mobiles Tracking schafft das Internet of Things auch für die Logistikbranche erheblichen Nutzen. Mehr Übersicht, das frühzeitige Erkennen von Verzögerungen und damit die Möglichkeit zum rechtzeitigen Re-Routing: In der IoT-Welt kommen Ihre Lieferungen schneller, günstiger und zuverlässiger zum Kunden.

 

 

Business Services in der Immobilienwirtschaft

Ein Gebäudeservice-Unternehmen nutzt eine Software mit mehreren IoT-Geräten, welche dem Supportpersonal automatisch Warnmeldungen sendet, sobald ein Service-Problem entsteht. So können die Service-Mitarbeiter:innen sofort gezielt handeln, anstatt umfassende manuelle Kontrollen durchführen zu müssen. IoT kann auch zur vorausschauenden Wartung wie beim Vodafone-Referenzcase thyssenkrupp eingesetzt werden. 

 

Smartes Energiemanagement: Wie Umweltschutz zum Wettbewerbsvorteil wird

In vielen Unternehmen wird der Energieverbrauch nur unzureichend und lückenhaft überwacht. So bleiben Sparpotenziale möglicherweise liegen, etwa durch günstigere Stromtarife zu bestimmten Nutzungszeiten. Gerade energieintensive Branchen haben hierdurch hohe Kosten. Ein smartes Energiemanagement überwacht alle Anlagen und einzelnen Verbraucher im Unternehmen und findet die idealen Nutzungszeiten. Dank smartem Energiemanagement können Sie ineffiziente Maschinen schneller identifizieren und durch sparsamere Geräte ersetzen.

Verbesserte Maschinenwartung mit Predictive Maintenance: Reagieren und eingreifen, bevor es zu spät ist

Mit dem Internet of Things können Sie die Ausfallzeiten von Maschinen reduzieren. Vernetzte Sensoren an Geräten schlagen frühzeitig Alarm, wenn es zu Unterbrechungen in der Fertigung kommt. Dank Predictive Maintenance und Machine Learning erkennen Sie Probleme sogar, bevor sie überhaupt auftreten.

Fleet-Management: Zu jeder Zeit alles im Blick

Leerfahrten, Umwege und Ausfälle durch Reparaturen sind für viele Transportunternehmen ein großer Kostenfaktor. Dank Telematik-Lösungen per IoT haben Fuhrparkmanager Fahrzeuge und deren Sensoren besser im Blick, planen Touren effizienter und koordinieren Folgeaufträge optimal(er). Das spart Zeit und Kraftstoff und verbessert die CO2-Bilanz. Zugleich fallen Defekte frühzeitig auf. So vermeiden Sie Fahrzeugausfälle und senken das Risiko technisch bedingter Unfälle.

Mehr Platz durch Smart Parking

Genau wie Maschinen oder Lagerpositionen können Sie auch Parkplätze auf dem Firmengelände per IoT verwalten und überwachen. Automatische Parksysteme machen Parkflächen per Smart Parking digital und dadurch wirtschaftlicher. Auch Städte und Kommunen oder Betreiber öffentlicher oder privater Parkräume können ihre Parkflächen so effizienter betreiben.

Per IoT vernetzte Verkaufsautomaten bieten kundenorientierten Service

Auch im Handel kann IoT zu höherer Kundenzufriedenheit und zu Produkt- und Transportverbesserung beitragen. Ein Beispiel: Sensoren an einer „Smart Vending Machine” liefern Daten zur Kühltemperatur und Nutzungshäufigkeit des Gerätes. So können Sie Abverkäufe aus der Ferne einsehen und die Lieferkette optimieren. Der registrierte Kunde sieht dann personalisierte Angebote über die Hightech-Snackbar oder Digital Signage  – und bezahlt via Smartphone oder Smartwatch.

 

Video: Youtube / Themen für den Mittelstand – Initiative Karlsruhe

 

Smarte Abfallentsorgung dank IoT

Die Überwachung von Sammel- und Entsorgungscontainern im öffentlichen Raum ist eine logistische Herausforderung für viele Entsorgungsbetriebe. Wenn sie die Container zu selten leeren, landen Wertstoffe vor den Containern. Verkürzen sie hingegen die Abfuhrintervalle und leeren halbvolle Container, gibt es unnötig viele LKW-Fahrten. Dadurch fällt klimaschädliches CO2 an und es entstehen unnötige Kosten für die Entsorgungsbetriebe.

Die adhoc networks GmbH aus Norderstedt bei Hamburg konzentriert sich seit 2021 auf ganzheitliche technische Lösungen für intelligente Abfallentsorgung und Wertstoffsammlung. Sie bietet Sensoren für intelligente Füllstandsmessungen von Abfallbehältern, Altkleider- und Papier- Sammelcontainern.

Entsorgungsbetriebe können die Füllstandsensoren von adhoc networks GmbH nutzen, um ihre Entleerungsfahrten zu optimieren. Die Sensoren arbeiten mit optischer Füllstandsmessung per LIDAR, einem laserbasierten Messverfahren und sind per IoT und LTE-M miteinander sowie mit einem zentralen Erfassungssystem vernetzt. Weitere Messungen wie Luftfeuchtigkeit, Geoposition oder Beschleunigung sind auf Kundenwunsch ebenfalls möglich. Alle Daten laufen dabei in einer Cloud-Plattform zusammen, die das Entsorgungsunternehmen einsehen kann. Auch Bürger:innen können sich über eine App informieren, wo sie leere Container finden oder wo die Anfahrt aktuell nicht sinnvoll ist.

Zu den ersten Kunden von adhoc networks zählen die Abfallwirtschaftsbetriebe Rendsburg-Eckernförde GmbH (AWR). Dort sind bereits rund 150 Füllstandssensoren mit Vodafone IoT-SIM-Karten im Einsatz.

Bernd Zühlke vom Vertrieb der AWR lobt: „Das smart waste Produkt von adhoc hat uns bezüglich Zuverlässigkeit und Funktionsumfang so überzeugt, dass wir mit allen Behältern auf das adhoc-nSystem umgestiegen sind. Durch adhocs Abo-Modell brauchen wir uns um die Sensoren nicht zu kümmern und können uns voll auf unser Kerngeschäft konzentrieren.“

So entstehen durch intelligente Maschinen- und Sensorvernetzung per IoT ganz neue Services und Geschäftsfelder.

 

Sensoren (1) an den Abfallbehältern der Haushalte erfassen Füllstände. Die Daten (2) werden per Mobilfunk in eine Cloud weitergeleitet. Der Dienstleister (3) prüft die Daten und bereitet sie auf für die weitere Nutzung. Die Kommunen (4) planen ihre Entsorgung passend zu den anfallenden Abfallmengen. Die Bürger:innen haben über eine Bürgerapp (5) Zugriff auf das System und können beispielsweise Abholtermine einsehen, individuelle Abholungen beauftragen oder ihr Gebührenkonto führen.

Welche Technologien sind für IoT relevant?

Mit der Weiterentwicklung von IoT sind die großen Schlüsseltechnologien des digitalen Wandels eng verbunden. Dazu gehören:

Sensorik & Connectivity

Immer bessere Geräte-Sensoren und Verbindungen erlauben die lückenlose Überwachung und Verknüpfung von Infrastrukturen im IoT.

Edge und Cloud

Mittels Edge Computing werden zeitkritische Daten im IoT direkt dort verarbeitet, wo sie anfallen. Das ermöglicht mehr Echtzeitanwendungen. In der Unternehmens-Cloud werden selbst große Datenmengen jederzeit problemlos abgelegt, analysiert und weiterverarbeitet.

Blockchain

Die Blockchain-Technologie macht digitale Transaktionen fälschungssicher. Dies ermöglicht neue Bezahlmodelle mit Online-Abwicklung. Davon profitiert beispielsweise der Handel, der seine Geräte am Point of Sale ins IoT einbindet.

Künstliche Intelligenz

Mittels künstlicher Intelligenz (KI) werden die im Internet of Things erfassten Sensordaten gezielt ausgewertet. KI erkennt zum Beispiel automatisch, wenn Maschinen ausfallen oder Abläufe verbessert werden können.Analytics

Die großen im Internet of Things anfallenden Datenmengen durchlaufen Big-Data-Analyseverfahren. Das bedeutet, dass Data-Mining-Verfahren gezielt nach bisher unbekannten Zusammenhängen suchen. Dadurch finden Sie nicht nur Optimierungsmöglichkeiten im Unternehmen. Sie finden so auch den richtigen Zeitpunkt für eine Marketingmaßnahme – aus per IoT vernetzten Kassensystemen oder den Tracking-Daten Ihres Webshops.

RFID

Die sogenannten RFID-Tags (Radio Frequency Identification-Tags) auf Verpackungen erlauben die lückenlose Erfassung von Warenströmen. Damit erstreckt sich das Internet of Things nicht mehr nur auf die Maschinen in der Fabrik, sondern auch auf die damit hergestellten Güter. Schwund und Verluste werden minimiert, Inventuren erleichtert.

Mikroprozessortechnik

Neue Multikernprozessoren erhöhen die Verarbeitungsgeschwindigkeiten im Internet of Things und machen künstliche Intelligenz sogar auf mobilen Endgeräten möglich. Typische Anwendungen hierfür sind das Machine Learning oder die lokale Auswertung von Big Data.

 Sicherheit und Cyber Security im Internet of Things

Auch neue Sicherheits-Features sind durch IoT möglich, beispielsweise effiziente Zugangskontrollen. Die Prozessoren  vieler mobiler Endgeräter unterstützen bereits KI-Funktionen – etwa für die Gesichtserkennung. Die Unternehmenssicherheit überwacht Smart Locks zentral und kann diese aus der Ferne freigeben. Mehr zum Thema finden Sie im Vodafone-Whitepaper zu IoT. 

 

Narrowband IoT (NB-IoT) ist die Ergänzung für schlecht zugängliche Bereiche

Bislang sind Sie bei der Gerätevernetzung stets auf ein optimales  WLAN und andere Technologien angewiesen, die nicht immer ausreichend verfügbar sind. Das Schmalband-LTE-Netz von Vodafone erhöht die Reichweite und Gebäudedurchdringung bei der Vernetzung erheblich.

Diese als Narrowband IoT bekannte Vernetzungstechnik arbeitet nicht nur in einem größeren Umkreis um einen Mobilfunkmast, sondern ist auch deutlich energiesparender. In unserem Open Lab in Düsseldorf können Sie die Narrowband-IoT-Technologie sogar live erleben.

 

Die Möglichkeiten der IoT-Gerätevernetzung im Überblick

• Die Internet of Things-Technologie bietet jede Menge Einsatzmöglichkeiten in verschiedenen Branchen.
• In der Logistik hilft sie beispielsweise, den Standort und den Zustand von Waren auf ihrem Weg zum Empfänger zu überwachen.
• Mit per IoT vernetzten Sensoren überwachsen Sie eine breite Palette von Geräten: von Mietfahrzeugen über Container und Abfallbehälter bis hin zu Baumaschinen.
• Mit IoT-Energie-Lösungen visualisieren Sie Energieflüsse und automatisieren wiederkehrende Tätigkeiten.
• 5G-Campus-Netze transportieren die gewonnenen Daten besonders schnell weiter.
• Im Bereich der Maschinenwartung erhalten Sie rechtzeitig Meldungen, wenn es Probleme gibt – noch bevor das betroffene Gerät ausfällt.
• Überwachen Sie Ihren Fuhrpark zu jeder Zeit und behalten Sie den Überblick über Standorte und Routen.
• Optimieren Sie Ladezyklen batteriebetriebener Geräte wie Roboter, Reinigungsmaschinen und Flurförderzeuge.
• Mittels Narrowband IoT von Vodafone vernetzen Sie auch Standorte, die bislang schwer erreichbar waren oder nicht verbunden werden konnten.