The Internet of Things

fabian.denk.uni-linz, 28. Jänner 2015, 08:54

Internet of Things

Laut Gartner Inc. gibt es einen so genannten „Digitial Business Development Path“ der Unternehmen helfen soll zu unterscheiden auf welcher Stufe sie sich im Moment befinden bzw. wohin der Weg in der Zukunft laut der Gartner Inc. führen wird. Die sechs beschriebenen Stufen lassen sich in drei grobe Kategorien unterteilen. Beginnend bei „Before the Web“, also dem analogen Zeitalter, über „Before the Nexus of Forces“, also vor dem exzessiven Zusammenhang zwischen Informationen, Social Media, Mobile als Hauptplattform sowie der Cloud und der letzten, höchstentwickelten Kategorie die folgerichtig als „After the Nexus of Forces“ bezeichnet wird. In Abbildung 1 werden die jeweiligen Stufen detaillierter dargestellt.

 

Abbildung 1

Die Aufmerksamkeit dieses Artikels soll nun jedoch lediglich die letzte Kategorie erhalten, also die Zeit nach der Emergenz des Nexus of Forces. Um diesen besser zu verstehen möchte ich nachfolgend einen kleinen Überblick über die vier beteiligten Kräfte geben und erst danach auf die daraus entstehenden Geschäftsmodelle und –prozesse eingehen.

Nexus of Forces

Gartner Inc. beschreibt den, vom Unternehmen entworfenen, Nexus of Forces als den starken Zusammenhang von Informationen, Social, Mobile sowie Cloud. Diese einzelnen Komponenten wirken laut unternehmenseigenem IT-Glossar als gemeinsame, sich selbst bestärkende Kraft die neue Business-Szenarien vorantreiben. Die vier Werte lassen sich wie folgt beschreiben:

  • Information: Gesammelte Informationen zu Märkten, Konkurrenten, Partnern, Kunden, etc. Sie stellen den Kontext dar
  • Cloud: Gemeinsame Plattform, auf die von allen Geräten zugegriffen werden kann und die alle gesammelten Informationen aufbewahrt und bei Bedarf zur Verfügung stellt – auch Rechenleistung kann hier bereitgestellt werden
  • Mobile: Mobile bezeichnet, wie der Name vermuten lässt, jegliche mobile Geräte, die als Haupt-Arbeitsgerät verwendet werden können und mit welchen man auf die Informationen in der Cloud zugreifen kann
  • Social: Hierbei werden jegliche Interaktionen beschrieben, die im Zuge der digitalen Kommunikation herangezogen werden um Informationen zu erlangen oder auch zu verwenden. Social kann auch als Verhalten in der digitalen Gesellschaft bezeichnet werden

 

Abbildung 2

Abbildung 2 zeigt den Zusammenhang der Kräfte sehr gut auf und gibt einen guten Überblick wie sehr sie vernetzt sind.

Mit dem Hintergrundwissen dieser Mächte kann sich der Leser nun ein besseres Bild der folgenden Geschäftsmodelle und –prozesse und derer Entstehung bilden.

Claro Partners’ „Guide to succeeding in the Internet of Things“

Claro Partners sind ein Unternehmen, das sich auf „disruptive shifts“ und die Unterstützung anderer Unternehmen bei der Bewältigung solcher Shifts spezialisiert hat. Als „disruptive shifts“ bezeichnet man Innovationen die „alles ändern“, also Produkte/Services/Technologien die ein vorhandenes Muster komplett verändern oder auslöschen. Ein Beispiel eines solchen Shifts wäre etwa die Einführung des Telefons, dann des Mobiltelefons und dann des Smartphones. Disruptiv bedeutet, dass der Wechsel tatsächlich auch von heute auf morgen passiert und ein komplettes Umdenken des Möglichen bedeutet.

Claro Partners hat sich daher an die Erstellung eines Guides, der Startups aber auch anderen Unternehmen helfen soll einen solchen Shift einerseits zu bewältigen und andererseits nutzen zu können. Der angesprochene Wandel und dazugehörige Guide bezieht sich auf das Internet of Things, also das Internet der Dinge. Das Kernprodukt dieses Nachschlagewerks ist der „Internet of Things Canvas“, der eine Anlehnung an den „Business Model Canvas“ von Alexander Osterwald darstellt.

Wie auch Gartner Inc. in ihrem Bericht festgestellt haben, werden im Jahr 2015 4,9 Milliarden „Dinge“ miteinander verbunden sein, sei es autonom oder semiautonom.

In ihrem Guide behauptet nun Claro Partners, dass trotz des Hypes das Internet der Dinge noch nicht tatsächlich existiert. Vielmehr gibt es viele abgegrenzte Ökosysteme von einzelnen Unternehmen, die zwar innerhalb dieses Ökosystems miteinander funktionieren, jedoch nicht mit anderen Ökosystemen. Man könnte es also Intranet und nicht als Internet der Dinge bezeichnen.

Dies sieht auch Dietmar Dahmen, ein weltweit erfolgreicher „Creative Consultant“, ähnlich, wenn er von sogenannten Silos spricht. Diese beinhalten zwar viele Informationen, jedoch kommunizieren diese nur innerhalb des Silos. Daher wird es seiner Meinung Zeit solche Silos aufzubrechen und „alles mit allem“ zu verbinden. Erst dann sei ein tatsächliches Internet der Dinge bzw. die Gartner Inc’s Stufe „Autonomous Business“ möglich.

Der Guide von Claro Partners spricht weiters davon, dass derzeit verbundene Devices Lösungen für Probleme suchen anstatt Bedürfnisse von den Nutzern zu erkennen und proaktiv zu befriedigen. Um Unternehmen dabei zu helfen tatsächlich wertvolle Vernetzung zu erzeugen empfiehlt der Ratgeber vier Schritte zum Erfolg. Diese lauten wie folgt:

  • „Define the challenge“ – Hierbei sollte eine nutzerzentrierte Herausforderung identifiziert werden
  • „Ideate the solution“ – Die gefundene Lösung sollte dem Nutzer neuen Nutzen und Wert bringen
  • „Develop the offer“ – Hier wird ein detaillierter Plan des Ökosystems und den Interaktionen zwischen den beteiligten Produkten erstellt und grafisch dargestellt
  • „Plan for production“ – Abschließend werden die, für die Umsetzung benötigten, Ressourcen allokiert

Für ein besseres Verständnis werden nun die einzelnen Schritte etwas genauer erläutert.

Schritt 1 - „Define the challenge“

Es sollte hierbei etwas erschaffen werden, dass tatsächlichen Nutzen für den User generiert und somit nicht auf die verwendete Technologie sondern auf den Anwender zentriert sein. Um eine Challenge zu finden, die einen realen User beschäftigen zu können nimmt sich der Guide das sogenannte „Human Needs Framework“ zu Hilfe. Es soll zu Beginn ein allgemeiner Kontext gewählt werden (bspw. Work-Life-Balance, Gesundheit, Bildung, etc.). Dieser wird zentral in das Human Needs Framework geschrieben (siehe Abbildung 3). Dieser zentrale Kontext ist umgeben von diversen menschlichen Bedürfnissen und dazu passenden Fragen. In Form eines Brainstormings sollen nun auf diese Fragen im Hinblick auf den gewählten Kontext Herausforderungen formuliert werden. Hat man dies erledigt kann eine oder mehrere dieser Challenges gewählt werden um eine Lösung dafür zu finden.

 

Abbildung 3

Schritt 2 – „Ideate the solution“

In diesem Schritt ist es besonders wichtig nicht einfach neue Technologien dazu zu nützen vorhandene Lösungen zu verbessern, sondern einen gänzlich neuen, besseren Ansatz zu finden.

Um diesen Schritt bewältigen zu können sollte die gewählte Herausforderung zentral auf ein „Ideas Brainstorming“ (Abbildung 4) geschrieben werden. Ziel ist es nun festzustellen welche Personen von diesem Problem betroffen sind, wie das Leben dieser Personen aussieht und welche Bedürfnisse sie haben. Mithilfe des Brainstormings sollten danach einerseits befriedigende Lösungen dieser Bedürfnisse und andererseits mögliche Technologien des IoT, die jene Lösungen herbeiführen könnten, gefunden werden. Ist dies geschehen werden erneut eine oder mehrere dieser Lösungen ausgewählt, die es wert sind weiterentwickelt zu werden. Sind es mehrere, so wäre es empfehlenswert diesen Ideen Namen zu geben.

 

Abbildung 4

Schritt 3 – „Develop the offer“

Wie bereits in der Kurzbeschreibung vermerkt sollte ein Intranet von einzelnen Produkten vermieden werden und vielmehr darauf geachtet werden eine tatsächliche Vernetzung mit dem Ökosystem zu ermöglichen.

Zum Erstellen eines solchen Ökosystems stellen die Entwickler des Guides einerseits das „IoT Service Diagramm“ sowie die dazugehörigen „IoT Service Diagram Cards“ (Abbildung 5) zur Verfügung. Auf den letztgenannten Karten sind verschiedene Aktionen oder Bestandteile des Ökosystems vorgegeben die nun, passend zur gewählten Lösung im vorherigen Schritt, beschriftet und in weiterer Folge auf das „IoT Service Diagram“ aufgebracht werden können. Bei genauerer Betrachtung kann auf den Karten ein starker Zusammenhang mit Gartner Inc.’s Nexus of Forces festgestellt werden. Auf diesem Diagramm sind weiters Fragen definiert (Abbildung 6) die dabei helfen sollen das volle Potential der Idee zu definieren.

 

Abbildung 5

Abbildung 6

Zum besseren Verständnis wurde in dem Nachschlagewerk der Claro Partners auch ein Beispiel mit den Produkten vom Sportartikelhersteller Nike angeführt (Abbildung 7).

 

Abbildung 7

Schritt 4 – „Plan for production“

Wie so oft klingt ein entwickelter Plan oftmals sehr einfach in der Umsetzung, jedoch zeigt sich in der Realität dann ein anderes Bild. Auch die Autoren des Guides warnen besonders im letzten Schritt nicht die Komplexität dieses Unterfangens zu unterschätzen. Vorallem die Verbindung von physischen und digitalen Gütern sehen sie hierbei als die größte Herausforderung. Daher ist es auch besonders wichtig alle Elemente der Strategie zu identifizieren und zu vermerken um eine erfolgreiche Umsetzung unterstützen zu können. Eine Garantie stellt jedoch auch dies nicht dar, egal wie gewissenhaft man vorgeht.

Wie bereits in der Einleitung erwähnt dreht sich dieser letzte Schritt nun um das Kernelement ihres Guides, den IoT Canvas (Abbildung 8). Dieser hat mehrere Komponenten oder „Seiten“. Einerseits gibt es die physische Seite und andererseits die digitale Seite. Weitere essentielle Ebenen sind die „Value Propositions“ die beiden Seiten übergeordnet sind und die Verbindung der zwei genannten Seiten.

Die Value Propositions, also der tatsächlich identifizierte Nutzen für den End-Nutzer, sollte als erstes in die übergelagerte Box eingetragen werden. Um die Idee nun noch besser ausgestalten zu können bzw. etwaige Probleme zu entdecken sind nun in den jeweiligen Boxen der zwei Seiten sowie der Verbindungsebene des Canvas verschiedene elementspezifische Fragen vermerkt, die beantwortet werden müssen. Weiters sollten auch benötigte und vorhandene Ressourcen, Fähigkeiten sowie Prozesse in den entsprechenen Feldern vermerkt werden (eine sogenannte „Gap Analysis“). Es wird auch angemerkt, dass das Befüllen der Felder ein iterativer Schritt ist, der also einerseits Feld für Feld ausgeführt und andererseits auch von Zeit zu Zeit überprüft und angepasst werden sollte.

Je detaillierter der Canvas ausformuliert und betrachtet wird, desto besser wird der integrierte Plan der daraus entsteht. Wie bereits zuvor erwähnt bietet dies jedoch keinerlei Garantie auf tatsächlichen Erfolg, da Aspekte wie die Umwelt und deren Akteure nur beschränkt betrachtet werden bzw. eigene Fähigkeiten und Ressourcen fehlerhaft oder falsch angenommen werden können.

Trotz dieser Schwächen bietet dieser Guide eine gute Basis um ein verbundenes Ökosystem zu erstellen, dass einen tatsächlichen Zusatznutzen für den Nutzer darstellt und nicht nur vereinzelte Probleme löst.

 

Abbildung 8

 

Conclusio

Ich habe es bewusst vermieden in meinem Artikel auf konkrete Beispiele einzugehen, da diese, besonders im Feld des tatsächlichen, autnomenen Business, sehr rar gesät sind. Daher wollte ich mit der Vorstellung des Guides eine etwas allgemeingültigere Antwort auf die Frage nach dem passenden Geschäftsmodell im weiteren Sinn, sowie der Lösungsfindung im engeren Sinn finden. Wie auch im Text bereits festgestellt ist dies jedoch lediglich eine Entscheidungsunterstützung und kann mit großer Wahrscheinlichkeit nicht von jedem Start-Up oder etablierten Unternehmen so einfach durchgeführt werden. Dennoch fand ich gerade das Verhältnis der physisch-digitalen Beziehung sehr interessant, auch im Hinblick des Nexus of Forces. Es werden hierbei alle vier Kräfte gleichermaßen zur Anwendung gebracht.

Um jedoch auch einige Lösungen anzubieten, die bereits jetzt in Richtung Autonomie unterwegs sind sind im Kommentarteil einige Anwendungsbeispiele in größerem und kleinerem Umfang enthalten. Ich hoffe diese im Plenum zur Lehrveranstaltung etwas genauer zu analysieren und diskutieren um eine genauere Abgrenzung vollziehen zu können.

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fabian.denk.uni-linz, 28. Jänner 2015, 09:03

Cities as living organisms

Das hier beschriebene Projekt beschäftigt sich mit dem smarten und dynamischen Regenwassermanagement in amerikanischen Großstädten. Das System greift hier einerseits auf Sensoren der Stadt und andererseits auf cloud-basierte Daten wie etwa Wetterberichte, etc. zu um Regenwasser perfekt zu verwalten.

Die analoge, passive und derzeitige Lösung versucht das Wasser so schnell es geht aus der Stadt zu verbannen. Gerade in Städten mit wenig Wasser (zB Los Angeles) könnte dieses Wasser jedoch gut genützt werden um etwa Pflanzen zu bewässern, etc.

Hier greift das System ein und kann aufgrund von den gesammelten Informationen beispielsweise entscheiden ob Auffangbecken für Regenwasser entleert werden, da der Regenfall diese ansonsten überschwemmen würde oder nicht.

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fabian.denk.uni-linz, 28. Jänner 2015, 09:17

Moskauer Park-Sensoren

Diese Nutzung vom Internet of Things bezieht sich auf die Moskauer Innenstadt. Die russische Metropole hatte seit Jahren ein großes Problem mit dem starken Verkehr und den damit einhergehenden Parkplatz-Nöten. Deshalb wurde überlegt wie man dieses Problem in den Griff bekommen kann.

Die Lösung sind Parksensoren, die einerseits messen ob eine Parklücke besetzt ist und andererseits mit dem (bestehenden) Bezahlsystem der Stadt verbunden sind. Diese Daten können vom Autolenker in mehrerlei Hinsicht abgerufen werden. Einerseits gibt es die Möglichkeit, wie aus Parkhäusern bekannt, an großen Schildern festzustellen wieviele Parkplätze in gewissen Zonen noch frei sind. Andererseits gibt es ein frei zugängliches Web- und Smartphoneportal das ebenfalls zeigt wo freie Parkmöglichkeiten sind.

Ergebnisse: Moskau hat mit über 50.000 Parksensoren nun das größte Parksensoren Netzwerk weltweit. Die Geräte können relativ einfach während des laufenden Verkehrs eingebaut werden und haben eine Batterielaufzeit von mehreren Jahren. Netzwerk-Repeater werden nicht benötigt und eine Wartung ist vor Ort sowie per Remote-Zugriff möglich, ohne die Sensoren auszubauen. Eine der interessantesten Feststellungen war es, dass etwa 55% aller Parkplatznutzer zuvor keine Parkgebühren bezahlt haben. Dies gehört nun der Vergangenheit an.

Weitere interessante Fakten (aus einem, von mir besuchten, Vortrag - leider ohne Quellenangabe) sind etwa eine Senkung des Verkehrs in den betroffenen Gebieten (Innenstadtbereich) von etwa 30%. Kosten pro Sensor belaufen sich auf etwa 8 Dollar. 10% der Parkplätze werden für beeinträchtige Personen zurückgehalten und erhielten besondere "Nothilfe"-Features.

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fabian.denk.uni-linz, 28. Jänner 2015, 09:33

Selbstfahrender Mercedes Benz

Eines der Highlights auf der heurigen CES (Consumer Electronics Show) war das selbstfahrende Fahrzeug-Konzept der Firma Mercedes Benz, der F 015. Dieses Auto kann nicht nur selbstständig sein Ziel erreichen, es verbindete auch weitere Features wie etwa die Anforderung per Smartphone, interessante location-based Informationen, die über im Fahrzeug verteilte Touchscreens abgerufen werden können sowie beispielsweise einen digitalen Zebrastreifen (siehe Video). Auch ist es möglich alle vier Sitze frei zu bewegen um eine lounge-artige Umgebung zu schaffen um den Passagieren ein möglichst entspanntes Reisen zu ermöglichen.

Das Fahrzeug kann natürlich auch weiterhin selbst gesteuert werden. Hierfür gibt es beispielsweise auch ein außen sichtbares LED-Panel, dass weiß leuchtet wenn das Fahrzeug vom Lenker gesteuert wird und blau wenn das Auto selbstständig unterwegs ist.

Dieses Fahrzeug ist bereits tatsächlich gebaut und funktionstüchtig (also keine reine Computersimulation) und es wird wohl nicht mehr lange dauern bis es auf unseren Straßen zu sehen sein wird. (vgl. auch Gesetzesänderung in Großbritannien bzgl. selbstfahrende Autos)

In diesem Video kann man erkennen wieviele Sensoren ansatzweise benötigt werden um die Vision des alleinfahrenden Fahrzeugs zu realisieren.

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