Internet of Things – was ist das?

Jeder redet vom IoT oder dem Internet of Things. Was es damit auf sich hat, erklären wir euch im Folgenden.

Die Definition

Eine offizielle Definition für das Internet of Things existiert nicht. Vielmehr ist Internet of Things ein Sammelbegriff für viele unterschiedliche Konzepte, die in der Regel die Vernetzung und Kommunikation von physischen Objekten untereinander, aber auch zwischen Mensch und elektronischen Systemen beschreiben. Mit Prozessoren und Sensoren ausgestattete Systeme und Alltagsgegenstände erfassen Informationen über sich selbst oder die Umgebung und geben diese an andere Geräte weiter. Dabei kommunizieren die Geräte meist autonom und automatisch, also ohne Benutzer-Input, miteinander.

Die technischen Grundlagen

Die Grundlage des IoTs sind zum einen stets kleiner und leistungsstärker werdende Mikrochips, die gleichzeitig immer weniger Energie und damit auch kleinere Akkus benötigen. Das erlaubt es, diese Chips in immer mehr und immer kleineren Geräten zu verbauen. Zum anderen benötigen die Geräte zur Kommunikation stabile und schnelle Netzwerkinfrastruktur, die ergänzt durch neue Techniken wie 5G, Fog- und Edge Computing viele neue Anwendungsbereiche und Möglichkeiten eröffnet. Im Nahfeld kommunizieren die Geräte außerdem oft über RFID, aber auch Strichcode und 2D Code ist möglich.

Welche Vorteile bietet das Internet of Things?

IoT lässt sich in industrielle und private Anwendungen unterscheiden. In beiden Fällen soll die Vernetzung der Geräte untereinander vor allem einen schnelleren und umfassenderen Informationsaustausch ermöglichen und Prozesse automatisieren.

Vorteile für Industrie und Wirtschaft

Durch die Kommunikation über das Internet lassen sich Systeme von überall kontrollieren und steuern. Die gleichzeitige Überwachung vieler Geräte von einem Standort aus ist vor allem sehr kosteneffizient. Daher ist Remote Monitoring und Remote Control ein im industriellen Bereich bereits häufig integrierter Anwendungsfall.

Informationen über die aktuelle Temperatur, das Alter von Komponenten oder die CPU-Auslastung helfen, Geräte effizient und ressourcenschonend zu betreiben, indem sie rechtzeitig Auskunft darüber geben, ob ein System überlastet oder ein Bauteil verschlissen ist. Mit Warn- und Notfallfunktionen unterstützen sie bei der Wartung (Predictive Maintenance), ohne das ein Techniker die Systeme vor Ort untersuchen muss.

Die dabei gesammelten Daten lassen sich darüber hinaus mithilfe von Big Data-Anwendungen auf Cloud Servern auswerten. Mit den gewonnenen Erkenntnissen können Produkte und Prozesse weiter angepasst und optimiert werden.

Anwendungen im privaten Bereich: Smart Home

Privat ermöglicht der Anschluss von Geräten ans Internet vor allem eines: mehr Komfort. Unter Smart Home versteht man die Vernetzung von Haushaltsgegenständen die dadurch autonom werden sollen, sich zentral steuern lassen oder Statusmeldungen abgeben. So können smarte Rollläden die Helligkeit messen und sich dann selbstständig öffnen oder schließen. Ebenso kann eine Beleuchtung sich zu bestimmten Uhrzeiten und je nach Lichteinfall ein- oder ausschalten. Und auch die autonome Energiesteuerung, durch die sich dann Heizkörper bedarfsabhängig und intelligent zuschalten, ist eine von mittlerweile vielen genutzten Anwendungen, die das eigene Zuhause smarter machen.

Smart Wearables und Smart Health

Breite Anwendung findet das IoT auch bei den sog. Smart Wearables. Sie erfreuen sich vor allem im Fitness- und Gesundheitsbereich und damit an der Schnittstelle zu Smart Health großer Beliebtheit.

Wearables sind z. B. Fitnesstracker, die fortlaufend Puls, Blutdruck oder Blutzucker messen und den Nutzer über seinen aktuellen Gesundheitszustand informieren. Diese Systeme sind oft mit Fitness- oder Gesundheitsapps verknüpft, die einen auf Grundlage eines Schrittzählers zu mehr Bewegung animieren.

Smart City: Internet of Things im öffentlichen Raum

Auch im öffentlichen Raum findet das Internet of Things bereits Anwendung, obwohl die Nutzung hier verglichen mit anderen Bereichen noch gering ist. Ein Anwendungsszenario für die Smart City ist in Abwasserkanälen den Ausstoß und die Konzentration giftiger Gase zu messen, die Korrosion verursachen und wenn nötig automatisiert Gegenmaßnahmen anstoßen und so Wartungskosten zu reduzieren.

Die Sicherheit des Internet of Things

Zwar bietet das Internet of Things viele Vorteile, doch die Vernetzung von Geräten miteinander über das Internet bringt auch Gefahren mit sich.

Werden keine ausreichenden Sicherheitsvorkehrungen getroffen, können Unbefugte Zugriff auf die Geräte und das Netzwerk erlangen. Vor allem in sensiblen Bereichen, wie im Gesundheits- oder Industriesektor, sollten Daten und Geräte so gut es geht geschützt werden. Hier sind auch die Hersteller in der Pflicht, regelmäßig mit Updates und Sicherheitspatches aktuelle Sicherheitslücken zu schließen.

Die grundlegenden Methoden der IT-Security lassen sich auch auf das Internet of Things übertragen. Die wichtigsten Aspekte beim Schutz des Internet of Things sind:

• Verschlüsselung der öffentlichen Kommunikation.
• Wie bei allen Anwendungen ein zuverlässiges Zugriffs- und Identitätsmanagement für über ein Netzwerk kommunizierende Geräte.
• Regelmäßige und dauerhafte Softwareupdates um Sicherheitslücken zu schließen.
• Anomalie-Analyse mithilfe von KI: Oft lässt sich ein Angriff auf IoT-Geräte durch Anomalien im Traffic vorab erkennen.

Fazit und Ausblick

Mittlerweile gibt es schon eine Vielzahl smarter Geräte und Objekte. Trotzdem steht das Internet of Things erst am Anfang und die Anzahl der Gegenstände wird in den nächsten Jahren weiter zunehmen. Noch kleinere, sparsamere, aber gleichzeitig leistungsfähigere Prozessoren und Sensoren werden weiteren Anwendungsbereichen ermöglichen, Teil des IoT zu werden.