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Das Konzept der Internet der Dinge (IoT) ist es, Objekte jederzeit und überall, mit allem und jedem zu verbinden. Objekte machen sich erkennbar und kommunizieren untereinander. Dabei können auf zusammengefasste Informationen von anderen Objekten zugegriffen werden. Zum Beispiel läutet der Wecker früher wenn es Stauwarnungen gibt. Pflanzen sprechen mit dem Bewässerungssystem wenn die Feuchtigkeit der Erde abnimmt. Laufschuhe sammeln Daten und vernetzen den Träger mit anderen Sportlern. Medizinschränke informieren, falls eine Medizin nicht eingenommen wurde. Alle Objekte vernetzen sich und bilden eine aktive Rolle im Informationsverbund. Der folgende Artikel beschreibt die technischen Voraussetzungen für den Betreib des IoT und betrachtet Anwendungsbeispiele und deren Möglichkeiten und Auswirkungen auf Gesellschaft und Wirtschaft.

Begriffsdefinition

Der Begriff "Internet of Things" geht zurück auf Kevin Ashton, der erstmals 1999 ?Internet of Things? verwendet hat. Dieser beschreibt in einem RFID Journal folgendes: "I could be wrong, but I'm fairly sure the phrase "Internet of Things" started life as the title of a presentation I made at Procter & Gamble (P&G) in 1999" (RFID Journal, Juli 2009).
Die Internet of Things Global Standards Initiative (ITU-T) arbeitet an einer Defintion für IoT. Das IERC (European Research Cluster on the Internet of Things) kooperiert eng mit dem ITU-T und verfasste eine erste gemeinsame Definition für IoT. Die wichtigsten Kernbegriffe sind hervorgehoben: "In a broad perspective, the IoT can be perceived as a vision with technological and societal implications. From the perspective of technical standardization, IoT can
be viewed as a global infrastructure for the information society,
enabling advanced services by interconnecting (physical and virtual) things based on, existing and evolving, interoperable information and communication technologies. Through the exploitation of
identification, data capture, processing and communication capabilities, the IoT makes full use of things to offer services to all kinds of applications, whilst maintaining the required privacy.?
Das IERC beschreibt für IoT weieters: "A dynamic global network
infrastructure with self-configuring capabilities based on standard and interoperable communication protocols where physical and virtual ?things? have identities, physical attributes, and virtual personalities
and use intelligent interfaces, and are seamlessly integrated into the
information network."

Einordnung IoT in den Technologie Hype

Gartners' Hype Cycle zeigt die Einordnung von IoT neben anderen Technologietrends.

Google Trend Analyse"

Die folgende Google Trend Analyse zeigt die Einordnung von IoT mit 2 anderen Technologien und den erwarteten Trend.

Voraussetzung für IoT

Im wesentlichen werden drei Basiskomponenten benötigt, um IoT zu ermöglichen:

• Hardware, bestehend aus Sensoren, Aktuatoren und Kommunikationshardware
• Middleware, bestehend aus Speicher und Tools zur Datenanalyse
• Presentation, Tools zur Visualisierung und Interpretation der Daten mit der Unterstützung von unterschiedlichsten Plattformen

Im folgenden Teil werden ausgewählte Basiskomponenten vorgestellt:

Radio Frequency Identification (RFID)

RFID ist ein bedeutendes Beispiel für Kommunikationshardware. RFID sind Microchips, die drahtlose Kommunikation ermöglichen.
Sie werden auf Objekte aufgebraucht und ermöglichen damit eine automatische Identifikation der Objekte (wie ein Barcode).
Grundsätzlichen kann zwischen aktiven und passiven RFID Chips unterschieden werden wobei die passiven Chips
keine Stromversorgung benötigen.
Anwendungsbeispiele passiver Chips: Tickets, Konsumgüter, Zutrittskontrolle, Paketlogistik
Anwendungsbeispiele aktiver Chips: Schiffscontainer

Wireless Sensor Networks (WSN)

Ein WSN ist ein Rechnernetz von einzelnen Sensorknoten, dier per Funk miteinander kommunizieren und ein Netzwerk aufspannen. Die einzelnen Knoten sammeln und analysieren Daten und stellen diese Daten im Netzwerk zur Verfügung.

Adressierung

Ein wichtiger Bestandteil von IoT ist die Identifizierung der "Dinge".
Nachdem Milliarden von Sensorknoten eindeutig identifiziert werden müssen
reicht die bestehende IPv4 Adressierung nicht mehr aus. Ein wichtiger Schritt ist daher die
Unterstützung von IPv6 mit der ein Adressierung von 2^128 Objekten möglich ist.

Datenspeicherung und Analyse

Visualisierung

Visualisierung ermöglicht die Interaktion der User mit der Technik. Enabler in diesem Bereich sind beispielsweise TouchScreens, Tablets und Smartphones.

Beispiel von IoT mit einer Visualisierung

Anwendungsbereiche

In einer Umfrage des IoT-I Projektes 2010 wurden 65 Anwendungsbereiche
für IoT identifiziert. Dabei wurden folgende Bereiche als wichtig
eingestuft:

• Smart Cities
  • Smart Parking: Überwachung freier Parkflächen in einer Stadt
  • Structural Health: Überwachung von Vibrationen in Materialien (z.b. in Brücken, Gebäuden)
  • Noise Urban Maps: Geräuschüberwachung in zentralen Lagen
  • Traffic Congestion: Überwachung der Verkehrslage und Auslastung
  • Smart Lightning: Intelligente und wetterabhängige Straßenbeleuchtung
  • Waste Management
  • Intelligent Transportion Systems: Intelligente Straßen mit Warnanzeigen und Umleitungen
• Smart Environment
  • Smart Fire Detection: Überwachung von Gaskonzentrationen zur Feuer-Prävention
  • Air Pollution: Messung CO2 Konzentration von Fabriken
  • Earthquake Early Detection
• Smart Water
  • Water Quality: Qualitätsüberwachung von Flüssen und Seen
  • Water Leakages: Überwachung von Rohrbrüchen oder Druckabfällen in Leitungen
  • River Floods: Überwachung von Wasserständen
• Smart Metering
  • Smart Grid: Stromverbrauch Monitoring und Management
  • Photovoltaic Installations: Monitoring und Optimierung von Solaranlagen
  • Tank Level: Monitoring von Wasser, Oil und Gasständen in Speichertanks
• Security & Emergencies
  • Perimeter Access Control: Überwachung von geschützten Einrichtungen
  • Liquid Presence: Überwachung von sensiblen Einrichtungen auf Wassereinbrüchen
    oder Korrosion
  • Radiation Levels
• Retail
  • Supply Chain Control: Produkt-Tracking und Überwachung der Lagerhäuser
  • NFC Payment: Zahlung am POS
  • Intelligent Shopping Applications
  • Smart Product Management: Automatisches Auffüllen von benötigten Produkten
• Logistics
  • Quality of Shipment Conditions: Überwachung von Container und deren Zustand
  • Item Location: Ortsbestimmung von Gütern
  • Fleet Tracking
• Industrial Control
  • M2M (Maschine to Maschine) Applications
  • Indoor Air Quality
  • Temperature Monitoring
  • Ozone Presence
  • Indoor Location: via ZigBee/RFID/NFC
  • Vehicle Auto-diagnosis: zum Beispiel Events von einem CanBus für Alarmmeldungen
• Smart Agriculture
  • Wine Quality Enhancing
  • Golf Courses: Wasserverbrauchsreduzierung durch Überwachung
  • Meteorological Station Network
• Smart Animal Farming
  • Animal Tracking
• Home Automation
  • Energy and Water Use: Überwachung des Wasserverbrauchs / Ermittlung Einsparungspotential
  • Remote Control Appliances: Energieeinsparung durch Abschaltung nicht benötigter Geräte
  • Intrusion Detection Systems
• eHealth
  • Fall Detection
  • Medial Fridges
  • Sportsment Care
  • Patients Surveillance

Software und Hardware Landschaft im IoT Bereich

Datenschutz

In einem Bericht der Eropäischen Kommission Ende Februar 2013 befasste sich eine Expertengruppe mit dem Thema Internet of Things. Darin wird beschrieben, welche Szenarien besondere Aufmerksamkeit des Gesetzgebers verlangen, wenn immer mehr physische Objekte mit dem Internet verbunden werden.

Vernetzte Objekte, Sensoren und Aktuoren im privaten und öffentlichen Raum werden jedermanns Intimsphäre betreffen.

Quellen

• http://www.youtube.com/user/internetderdinge
• http://www.wired.com/gadgetlab/2013/05/internet-of-things/
• http://techcrunch.com/2013/05/25/making-sense-of-the-internet-of-things/
• http://www.cloudbus.org/papers/Internet-of-Things-Vision-Future2012.pdf
• Kevin Ashton: That 'Internet of Things' Thing. In: RFID Journal, 22. Juli 2009. Abgerufen am 8. April 2011.
• http://www.bitrebels.com/technology/the-internet-of-things-every-device-that-connects-us-infographic/
• http://de.wikipedia.org/wiki/Internet_der_Dinge
• http://www.economist.com/blogs/babbage/2013/03/re-inventing-home
• http://www.iot-a.eu/public
• http://www.freescale.com/files/32bit/doc/white_paper/INTOTHNGSWP.pdf

Weitere Videos

Aufgabenstellung für die Gruppe

Bitte überlegt euch (auch in Gruppen möglich) Anwendungsgebiete in eurem Umfeld (zum Beispiel Heimautomatisierung, Unterstützung im täglichen Leben, etc.). Dafür bekommt ihr virtuelle Sensoren zur Verfügung gestellt. Verbindet diese Sensoren zu einer sinnvollen Anwendung. Beschreibt das Zusammenspiel der Sensoren in wenigen Sätzen und postet 1-2 Anwendungsbeispiel als Kommentar zu diesem Blogeintrag. Ihr habt folgende Sensoren/Objekte/Informationsquellen für die Vernetzung zur Verfügung: Temperatursensoren, Bewegungssensoren, Helligkeitssensoren, Internet, Schalter, Zugriff auf euer Smartphone Sensoren (GPS)

Beispiel: Wenn ich mich meinem Haus auf 10Km nähere (GPS) wird das TV Gerät eingeschaltet. Der Backofen (Schalter) für die Pizza eingeschaltet und das Licht im Haus aktiviert (Helligkeitssensoren) falls es zu dunkel ist.
Zeit: ca. 10 Minuten

Präsentation

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