20 Jahre IoT: Das Internet der Dinge feiert Geburtstag

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20 Jahre IoT: Das Internet der Dinge feiert Geburtstag

Das Internet der Dinge feiert Geburtstag. Nachdem der Begriff im Jahr 1999 erstmals durch den britischen Technologie-Pionier Kevin Ashton verwendet wurde, steht 2019 das 20-jährige Jubiläum an – und das „Internet of Things“ erfreut sich größerer Beliebtheit als jemals zuvor. Wir gratulieren und nutzen diese Gelegenheit, um Dir das Internet der Dinge anhand ganz praktischer Beispiele zu erklären.

Wenn es um das Thema Digitalisierung in Städten, Haushalten und Industriehallen geht, führt an den drei Buchstaben „IoT“ kaum ein Weg vorbei. Doch was genau verbirgt sich eigentlich dahinter? Was kann das Internet der Dinge? Wer kommuniziert mit wem? Welche Sprache sprechen Maschinen, Autos und Co.? Und: Was haben wir Menschen eigentlich davon? Ob Sensoren, die zuhören, oder E-Bikes, die Diebe überführen – es gibt mittlerweile ganz viele beeindruckende Möglichkeiten, wie die Technik uns helfen kann. Tauch mit uns ein in die faszinierende Welt des Internets der Dinge.

Was ist eigentlich dieses Internet der Dinge?

Stell Dir Gegenstände vor, die über das Internet miteinander und mit uns Menschen kommunizieren. Das meint weniger, dass Du Dich mit der Schreibtischlampe über das seit Tagen schlechte Wetter oder über das grandiose Fußballspiel vom Vorabend unterhältst. Vielmehr, dass beispielsweise Dein Mülleimer meldet, wenn er geleert werden muss. Oder aber, dass der LKW-Reifen einen Alarm aussendet, wenn Luftdruck oder Temperatur nicht in Ordnung sind.

Kevin Ashton, der den Begriff ‚Internet of Things‘ vor 20 Jahren erstmals prägte, spricht von „Sensoren mit Internetverbindung, die sich wie das Internet verhalten, indem sie offene, spontane Verbindungen herstellen, Daten ungehindert austauschen und unvorhergesehene Anwendungen unterstützen. Computer können so die Welt um sie herum verstehen und zum Nervensystem der Menschheit werden.“

Erhöhte Sicherheit und mehr Zeit: Die Vorzüge des IoT

Vielleicht hast Du Dir nun bereits die Frage gestellt, warum Gegenstände überhaupt miteinander sprechen sollen? Was haben wir Menschen davon? Schließlich gab es so etwas jahrelang nicht und die allermeisten von uns haben das wahrscheinlich auch nicht wirklich vermisst. Oftmals erschließen sich die Vorteile des Internets der Dinge erst durch alltägliche Situationen, in denen wir davon profitieren.

So macht das Internet der Dinge unseren Alltag spürbar sicherer. Denke hierbei zum Beispiel an den Autoreifen, der während der Fahrt meldet, dass er zu platzen droht. Oder an das mobile EKG, das den Ärzten von Risikopatienten zu jeder Zeit auch aus der Ferne zeigt, wenn es Probleme mit dem Blutdruck oder Herzschlag gibt.

Ein weiterer Aspekt ist die Zeitersparnis, die das Internet der Dinge uns Menschen bringt. So wirst Du zukünftig nicht mehr den ganzen Vormittag auf den Stromableser warten müssen. Intelligente Sensoren verkürzen Deine nervenaufreibende Suche nach einem Parkplatz. Schließlich lassen sich durch das Internet der Dinge auch Kosten einsparen, etwa weil Maschinen in Industriehallen melden, wenn sie gewartet werden müssen. Oder weil Dein E-Bike automatisch den Langfinger überführt, der sich an ihm zu schaffen gemacht hat.

Wer mit wem kommuniziert: Sender, Empfänger und Erkenner

Das Grundprinzip im Internet der Dinge ist oft identisch. Gegenstände stellen im Internet Informationen über den eigenen Zustand oder zu ihrer direkten Umgebung zur Verfügung. Diese Informationen werden ausgewertet und analysiert. Und schließlich erfolgt eine Reaktion, die entweder manuell vom Menschen ausgelöst oder aber automatisch durch Algorithmen der künstlichen Intelligenz erzeugt wird. In diesem Kommunikationsprozess gibt es drei Rollen, die Du Dir merken solltest: Sender, Empfänger und Erkenner.

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Treiber für das IoT: Immer mehr Autos kommunizieren im Internet der Dinge. © Vodafone

Die Erkenner: Sensoren, die Zustände erfassen

Unter den Erkennern musst Du Dir meist klassische Sensoren vorstellen, die Zustände erfassen. Also kleine Detektoren oder Fühler, die etwas messen. Das kann etwa ein Thermometer sein, das erkennt, wie warm oder kalt es in einem Kühlraum ist. Es kann auch ein Füllstandsensor sein, der merkt, ob Dein Mülleimer voll oder leer ist. Oder aber ein Bewegungssensor, der Handlungsmuster von Maschinen erfasst. Die Erkenner können so auch zu Technikern werden, die für eine Routineuntersuchung in eine Maschine hineinhorchen und erkennen, ob alles funktioniert. Ähnlich wie der Hausarzt, der bei uns Menschen regelmäßig Herz und Lunge abhört und Blutproben nimmt, um zu wissen, ob wir gesund sind.

Die Sender: SIM-Karten, die Informationen übertragen

Die Rolle des Senders übernimmt ein Kommunikationsmodul. In vielen Fällen ist das direkt im Sensor integriert und mit einer SIM-Karte ausgestattet. Diese Karte stellt nicht nur die Verbindung des Sensors zum weltweiten Datennetz per Mobilfunk her, sondern sie macht auch sämtliche Gegenstände im Internet identifizierbar. Stell es Dir als eine Art Postleitzahl für die Gegenstände, die im Internet kommunizieren, vor.

Die Empfänger: Menschen oder Systeme, die Informationen aufnehmen und verarbeiten

Der Empfänger kann ein Computer oder ein Smartphone sein, über den Du die Sensordaten einsehen kannst. Häufig ist es dann so, dass Du auf Grundlage dieser Informationen eine Entscheidung triffst und der Maschine einen Befehl erteilst. Zum besseren Verständnis ein ganz konkretes Beispiel dazu: Ein Thermometer an einer Heizung meldet Dir als Hausbesitzer, der Du gerade auf dem Heimweg bist, die Zimmertemperatur in Deinen eigenen vier Wänden. Du kannst diese auf Deinem Smartphone einsehen und die Heizung per Knopfdruck auffordern, die Temperatur beispielsweise um zwei Grad zu erhöhen.

Oftmals muss der Mensch aber auch gar nicht aktiv eingreifen. Die erfassten Zustandsdaten einer Maschine wandern dann vom Sender direkt in ein virtuelles Analyse-System. Basierend auf künstlicher Intelligenz werden die eingehenden Daten hier mit (vordefinierten) Basisdaten abgeglichen. Das System bemerkt automatisch, wenn die eingehenden Werte abweichen. Daraufhin wird eine Handlungsempfehlung entwickelt und automatisch an die Maschine weitergeleitet. Ein Beispiel: Lichtsensoren an Straßenlaternen erfassen regelmäßig, wie hell es ist. Die Daten werden via SIM-Karte an ein Analyse-System der Stadt geschickt. Sobald abends eine bestimmte Dunkelheit herrscht, wird das Licht der Straßenlaterne wie von Geisterhand gesteuert eingeschaltet.

Wer welche Sprache spricht: Mobilfunk, WLAN und das neue Maschinennetz

Damit Gegenstände nicht nur kommunizieren können, sondern sich auch verstehen, müssen sie dieselbe Sprache sprechen. Eine Sprache mit festem Vokabular, vorhandener Grammatik und festgeschriebenen Regeln. Ähnlich wie bei uns Menschen. In der Praxis geben verschiedene Kommunikationskanäle den Rahmen für diese Sprache vor. Der wohl am meisten genutzte Kommunikationskanal im Internet der Dinge ist auch Dein regelmäßiger Begleiter. Die Rede ist vom Mobilfunk.

Genau wie Du mit Deinem Smartphone, tauschen Gegenstände per Mobilfunk Informationen aus – ob nun im 2G-, 3G- oder LTE-Netz. Die neueste Technologie speziell für das Internet der Dinge ist das Maschinennetz (Narrowband IoT).  Es ist optimiert für die kostengünstige und energiesparende Vernetzung von Gegenständen. Und es lässt Gegenstände sogar unter der Erde oder hinter dicken Betonwänden sprechen. Neben dem Mobilfunk wird auch das WLAN für das Internet der Dinge genutzt.

Wie weit die Stimme reicht: Im neuen Maschinennetz sprechen Gegenstände quer durchs ganze Land

Die verschiedenen Funkstandards bringen auch eine unterschiedliche Reichweite mit sich. So können Gegenstände im klassischen WLAN meist nur in einer Reichweite von weniger als 100 Metern kommunizieren. Das erschwert natürlich die Nutzung gerade im industriellen oder städtischen Bereich. Doch es gibt eine Lösung: Das Maschinennetz, das Vodafone als erster Netzbetreiber in Deutschland großflächig aktiviert hat, bietet extrem hohe Reichweiten und basiert dabei auf dem bestehenden LTE-Netz. Leistungsfähigkeit und Sicherheit im Internet der Dinge werden dadurch erhöht. Sensoren im Maschinennetz senden und empfangen ihre Daten auf besonders stromsparende Weise, so dass ihre Akkus bis zu zehn Jahre lang halten. Das macht sie unabhängig von externen Stromquellen.

Wer wie viel spricht: Autos, Container und Industriemaschinen als größte Kommunikatoren

Die Zahl der Gegenstände, die im Internet der Dinge kommunizieren, steigt weltweit an. Der aktuelle Mobility Report von Ericsson zeigt, dass bis zum Jahr 2024 rund 4,1 Milliarden Dinge allein per Mobilfunk vernetzt sein werden. Ist das nicht verrückt? Jährlich erhöht sich die Anzahl weltweit vernetzter Gegenstände seit 2013 durchschnittlich um 33 Prozent. Vodafone etwa vernetzt als Weltmarktführer bereits mehr als 78 Millionen Dinge per Mobilfunk. Jeden Monat kommen etwa zwei Millionen weitere hinzu. Die größten Treiber für den IoT-Boom sind Autos, industrielle Maschinen und Waren in der Logistik, die wir Menschen im Netz immer im Blick behalten.

Autos sind immer häufiger mit einem digitalen Diebstahlschutz oder mit Telematiksystemen ausgestattet – mehr als 18 Millionen Fahrzeuge funken auf diese Weise bereits im Mobilfunknetz von Vodafone. Ist auch Dein Wagen schon dabei?

Wo das Internet der Dinge schon heute funkt: In Städten, in der Landwirtschaft und auf den Straßen

Neben Autos und industriellen Maschinen gibt es viele weitere Gegenstände, die per Mobilfunk miteinander sprechen. Etwa in der Landwirtschaft helfen digitale Lösungen immer öfter. Sensoren auf dem Feld erkennen den perfekten Ernte-Zeitraum und informieren den Landwirt. Es gibt sogar das ,Handy für die Kuh‘, das ‚MooCall‘ heißt und im Netz von Vodafone funkt. Wie Du Dir schon denken kannst, telefoniert das Tier damit nicht wirklich. Aber der intelligente Sensor bemerkt, wenn eine schwangere Kuh kurz vor der Geburt steht und alarmiert automatisch den Besitzer des Tieres.

Vor allem in Städten wird die Vernetzung von Gegenständen immer wichtiger. So profitierst auch Du als Privatperson zunehmend vom Internet der Dinge. In Smart Cities wird Deine Parkplatzsuche mit intelligenten Sensoren vereinfacht. Die Sensoren, die Vodafone gemeinsam mit dem Start-up Smart City Systems entwickelt hat, melden regelmäßig, ob Parkplätze frei oder belegt sind.

Welche Dinge wo sprechen: LKW-Reifen, E-Bikes und Müllbehälter

Vernetzte Müllbehälter sorgen dafür, dass Innenstädte und Hauptbahnhöfe noch sauberer werden.Die funkenden Tonnen geben immer dann ein Signal, wenn sie geleert werden müssen. Städtische Dienstleister können so die Entsorgungsprozesse optimieren.

Ein digitaler Diebstahlschutz hingegen schützt Dein E-Bike, Motorrad oder Auto vor Langfingern. Das System schlägt Alarm, wenn unbefugte Personen sich am Fahrzeug zu schaffen machen. Ein intelligenter Graffiti-Schutz, den Technik-Experten von Vodafone entwickelt haben, gibt Alarm, wenn Sprayer an unerlaubten Orten mit illegalen Kunstwerken beginnen. Vernetzte LKW-Reifen von Continental und Vodafone bemerken, wenn Temperatur oder Reifendruck nicht in Ordnung sind. Sie warnen dann sofort Fahrer und Unternehmen und beugen so folgenschweren Unfällen vor.

Wo das Internet der Dinge Helfern hilft zu helfen

Und schließlich sollen immer mehr Anwendungen im Internet der Dinge Helfern helfen zu helfen. In Situationen, in denen Sekunden über Leben und Tod entscheiden. Gemeinsam mit der Feuerwehr in Darmstadt testet Vodafone vernetzte Bodycams. Sie sollen den Einsatzkräften helfen, die Lage vor Ort bei unübersichtlichen Unfällen besser einzuschätzen. Ford und Vodafone testen zudem einen digitalen Rettungsgassen-Assistenten. Dabei meldet ein Rettungsfahrzeug auf dem Weg zu einer Unfallstelle den vorausfahrenden Autos automatisch, dass sich ein Einsatzfahrzeug nähert. Du als Verkehrsteilnehmer wirst so angeleitet, die Rettungsgasse richtig zu bilden. Rettungskräfte gelangen dadurch schneller zur Unfallstelle, um im Ernstfall Leben zu retten.

Welche Möglichkeiten des Internets der Dinge faszinieren Dich am meisten? Verrate es uns über das Kommentarfeld!

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