Internet der Dinge
markus.gubi.uni-linz, 28. Jänner 2015, 17:39
Einleitung
Der Begriff „Internet of Things“ (Internet der Dinge) lässt sich auf Kevin Ashton zurückführen, welcher diesen Ausdruck erstmals 1999 erwähnte. Ashton war damals Leiter des Auto-ID Labs am Massachusetts Institute of Technology (MIT) und hat die Entwicklung von RFID (radio-frequency identification) Chips mitbegründet.
Der Gedanke hinter dem Begriff Internet of Things beschreibt, dass Computer/Dinge fähig sein sollten, unabhängig vom Menschen Informationen zu beschaffen. Sämtliche Dinge werden durch Programmierbarkeit, Speichervermögen, Sensoren und Kommunikationsfähigkeit intelligent und können zum Beispiel über das Internet eigenständig Informationen austauschen, Aktionen auslösen und sich wechselseitig steuern. Man könnte sagen, die virtuelle Welt wird mit der realen Welt vereint.
Bisher ging man immer davon aus, dass Computer miteinander verbunden sind und über das Internet miteinander kommunizieren konnten, wobei der Großteil der Daten von Menschen erzeugt wurde. Das Internet der Dinge erweitert dieses System nun: Dinge und Alltagsgegenstände verbinden sich mit dem Internet, kommunizieren und stellen Daten zur Verfügung.
Die Abbildung zeigt, dass das Internet der Dinge mehr als nur die Kommunikation zwischen Computern ist, sondern auch die Interaktionen von Mensch, mobilen Geräten und Dingen beinhaltet, sowie die Kommunikation und der Austausch von Informationen in allen Bereichen.
Voraussetzungen für das Internet der Dinge
Um ein Internet der Dinge zu ermöglichen, werden verschiedene bestehende Konzepte und Technologien verwendet. Ein wesentlicher Bestandteil sind die angesprochenen intelligenten physischen Objekte (Dinge). Diese Gegenstände müssen in der Lage sein gewisse Informationen über die Umwelt aufzunehmen und gegebenenfalls zu verarbeiten. Dazu müssen diese mit Sensoren ausgestattet werden.
Zusätzlich müssen diese Objekte in der Lage sein zu kommunizieren. Um dies zu ermöglichen, sind diese mit Informations- und Kommunikationstechnik ausgestattet und an das Internet oder ein anderes Netzwerk angebunden. Somit ist es auch möglich, die gesammelten Daten für Menschen zugänglich zu machen und den Zustand von Geräten auch von entfernten Orten aus zu bestimmen.
Welche Technologien werden verwendet?
Diese Objekte sollen in der Lage sein, selbstständig zu kommunizieren und Daten bereitzustellen und auszutauschen.
Grundgedanke war es durch die RFID-Technologie, Waren und Geräte eine eigene Identität in Form eines Codes zuzuweisen und somit auch Zustände erfassen und Aktionen ausführen zu können.
Anhand der erfassten Produkte ist es zum Beispiel möglich einen intelligenten Kühlschrank herzustellen, welcher automatisch an Produkte mit ablaufendem Mindesthaltbarkeitsdatum erinnert und gleich passende Rezepte vorschlägt, die Nährwerte zu den Produkten anzeigt oder Einkaufslisten erstellt bzw. die Produkte gleich automatisch bestellt.
Eine Weiterentwicklung dieser Technologien bietet zum Beispiel der amerikanische Halbleiterhersteller Intel an.
Intel bietet auf seiner Homepage Informationen und Broschüren über die Hardware Intel Edison, was soviel wie ein kleiner Prozessor mit WLAN und Bluetooth Funktion ist und speziell für das Internet of Things entwickelt wurde, an. Außerdem werden Informationen über die Programmierung und Verwendung verschiedener Sensoren wie zum Beispiel Thermometer, Schwerkraftsensor, Lichtsensor und viele weitere bereitgestellt.
Intel bietet somit alles an um die Entwicklung im Bereich Internet of Things zu fördern und selbst „Hobby Programmierern“ die Möglichkeit zu bieten, einen Prototypen nach ihren Vorstellungen zu bauen.
Beispiel intelligenter Fahrradhelm: http://youtu.be/2ATleDKy7lI?t=1m55s
Ein Fahrradhelm mit integrierten Sensoren. Im Falle eines Unfalles wird die man gefragt ob alles in Ordnung ist, falls nicht wird automatisch der Notfallkontakt informiert und eine Nachricht mit der aktuellen Position übermittelt.
Beispiel Arbeitshelm: http://youtu.be/2ATleDKy7lI?t=3m27s
Der Arbeitshelm kann durch seine verschiedenen Sensoren im Falle eines Unfalles oder Blitzschlags jemanden informieren. Außerdem erkennen die Sensoren möglicherweise austretendes Gas und können den Träger mittels Push Benachrichtigungen informieren. Außerdem enthält der Helm ein Web Interface sowie GPS um die aktuelle Position des Arbeiters zu bestimmen.
Die digitalen und physischen Wertschöpfungsstufen im Internet der Dinge
Beispiel „smarte“ LED-Lampe:
Im Internet der Dinge vermengen sich zwangsweise digitale Geschäftsmodelle mit solchen aus der analogen Welt zu einem hybriden Konstrukt.
Ebene 1 ‐ Physisches Ding:
Der physische Teil (LED‐Lampe) bildet die erste Ebene des Wertschöpfungsmodells. Sie liefert den ersten Nutzen an den Anwender – in Form von Licht. Die Lampe ist immer an einen Ort gebunden.
Ebene 2 ‐ Sensor / Aktuator:
Der LED Lampe wird Sensor hinzugefügt. Dieser misst lokale Daten, wie zum Beispiel ob sich Menschen im Raum befinden. Die Lampe wird somit bei Anwesendheit automatisch eingeschaltet.
Ebene 3 ‐ Konnektivität:
Die Sensoren erhalten Zugang zum Internet und damit weltweiten Zugriff. Die LED Lampe wird über ein eingebautes Funk-Modul adressierbar und kann ihren Zustand autorisierten Personen bekanntgeben.
Ebene 4 ‐ Analytics:
Sensordaten werden gesammelt und in einer Cloud gespeichert. Dadurch kann man sich die Ein- und Ausschaltzeiten der Lampe im Haushalt, sowie die Betriebsstunden einzelner Lampen ansehen. Zusätzlich wird die Anwesenheit analysiert, welche zum Beispiel mit anderen Diensten verknüpft werden kann um zum Beispiel die Heizkosten bei Abwesenheit zu reduzieren.
Ebene 5 ‐ Digitaler Service:
Alle Möglichkeiten der bisherigen Ebenen werden in digitale Dienstleistungen strukturiert, zum Beispiel als Webservice oder einer mobilen Applikation. Die LED Lampe wird durch App-Betätigung zur Sicherheitslampe, welche Anwesenheit vorspielt. Im Falle eines Einbruchs (welcher vom Anwesenheitssensor erkannt wird), wird automatisch der Hausbesitzer alarmiert, die Polizei informiert oder der Einbrecher durch rotes Blitzlicht irritiert.
Beispiel: Dropcam
Ein weiteres Beispiel wie dies in der Praxis verwendet wird ist dropcam. Diese Kamera ist mit dem Internet verbunden, weshalb es von überall aus möglich ist, die Bilder live anzusehen. Möchte man das Geschehen allerdings aufzeichnen, ist ein „Cloud Recording“ Abo beim Hersteller notwendig. Die Daten werden so umgehend an den Hersteller gesendet wo diese je nach Abo 7 oder 30 Tage lang gespeichert werden.
Auswirkungen auf die Gesellschaft
Wie im vorherigen Beispiel erwähnt, werden immer mehr Daten und auch immer mehr Persönliches im Internet gespeichert. Meist werden diese unauffällig im Hintergrund an irgendwelche Server gesendet und man weiß als Verbraucher nicht wie diese Daten verwendet werden. Eigentlich schützen uns Datenschutzgesetzte vor der falschen Verwendung dieser Daten, jedoch kommt es immer wieder vor, dass diese nicht eingehalten werden, oder die Sicherheitssysteme (welche unsere Daten schützen sollen) nicht ausreichend abgesichert sind.
Der US-Sicherheitsspezialist Proofpoint hat bereits bewiesen, dass Hacker-Angriffe auf das Internet der Dinge stattfinden. Problem dabei ist, dass die Nutzer der Dinge oft nicht mal Sicherheitsupdates durchführen, obwohl diese verfügbar wären. Meist wird nicht mal das Handy auf den aktuellen Softwarestand gehalten.
Auch bei der Kompatibilität der Geräte untereinander herrscht derzeit noch Chaos. Intel, Samsung und weitere Unternehmen haben sich allerdings zum "Open Interconnect Consortium" zusammengeschlossen um Gadgets und Elektrogeräte kompatibler und akktraktiver für Kunden zu machen
Eine andere Gefahr könnte die Abhängigkeit vom Internet für einfachste Tätigkeiten sein, welche im Falle von Ausfällen nicht mehr möglich sind. Dies hat derzeit noch kaum Folgen, wenn aber zukünftig Dinge nur noch mit Hilfe des Internets funktionieren, macht man sich an dieser Stelle zusätzlich zu elektrischem Strom, vom Internet abhängig.
Quellen:
Intel Edison im Heberst 2014 (http://www.heise.de/newsticker/meldung/Intel-bringt-das-Edison-Modul-fuer-Bastler-im-Herbst-2390262.html?hg=1&hgi=6&hgf=false)
Intel Edison (https://software.intel.com/en-us/iot)
Geschäftsmodelle im Internet der Dinge, Bosch IoT Lab White Paper August 2014 http://www.iot-lab.ch/wp-content/uploads/2014/09/GM-im-IOT_Bosch-Lab-White-Paper.pdf (Abgerufen am 04.01.2015)
http://www.welt.de/wirtschaft/article108935693/Die-Waschmaschine-lernt-endlich-Internet-Surfen.html
http://de.wikipedia.org/wiki/Internet_der_Dinge
http://de.wikipedia.org/wiki/Kevin_Ashton
http://de.wikipedia.org/wiki/RFID
http://www.computerwoche.de/a/was-das-iot-fuer-vor-und-nachteile-mitbringt,3068663
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