Was ist das Internet of Things?

12.04.2021 by Dennis Nikles
Die Erde aus dem All, mit vernetzten Systemen visualisiert als Verbindungslinien.

Ob vernetzte Maschinen, GPS-Tracker oder autonome Autos: Das Internet of Things hat viele Gesichter. Dabei ist oft nicht klar: Was ist das IoT überhaupt – und welche Vorteile bringt es Unternehmen und unserer Gesellschaft?

Was ist eigentlich das IoT?

Das werde ich oft von Menschen gefragt, die mit der Technologie in ihrem Alltag nicht oft zu tun haben. Dann muss ich ganz von vorne anfangen – und das will ich auch hier tun. Schon heute sind fast alle Menschen miteinander vernetzt, mit täglich neuen Möglichkeiten für unser Leben. Das Internet of Things macht das Gleiche jetzt im Grunde mit allen anderen „Dingen“. Und was heißt das jetzt genau? Für eine strikte Definition ist das Feld viel zu weit. Doch es kommt vor allem auf vier Kernkomponenten an, die uns im IoT-Kontext immer begegnen:

1.) Physische Objekte, die verbunden werden sollen:
Ob Druckmaschinen, Paletten, Pakete oder Straßenlaternen: Es gibt viele Dinge, über die es sich mehr zu wissen lohnt, die wir vielleicht sogar aktiv steuern wollen. Was wir aus dem IoT machen hängt nicht zuletzt davon ab, wie kreativ wir sind.

2.) Konnektivität:
Kein Internet ohne Verbindung. Im Falle des IoT gibt es viele Wege, die ans Ziel führen. Dafür kommt es auf stromsparende Modems an den Geräten selbst, aber auch auf die richtige zugrundeliegende Funktechnologie an.

3.) Sensorik:
Damit es etwas gibt, worüber die Dinge funken können, ist die richtige Sensorik der Schlüssel: Vom Thermometer über Beschleunigungssensoren hin zu GPS-Trackern, das IoT kann seine Umgebung auf viele Weisen erfassen. Und auch Aussagen über sich selbst treffen, etwa bei der Verschleißbestimmung.

4.) Infrastruktur:
Das IoT funkt nicht zum Selbstzweck. Erst mit einer Daten-Infrastruktur, die die Daten verknüpft und daraus Erkenntnisse zieht, wird der Datenschatz auch gehoben.

Zusammengefasst: Das IoT besteht aus physischen Objekten, die selbst über das Internet kommunizieren und dort Daten über ihren eigenen Zustand oder Umgebungsparameter austauschen, um Erkenntnisse zu gewinnen und Abläufe zu steuern. Von der Gebäudeelektronik bis zum Smart Home, vom Waren- bis zum Fitnesstracker oder vom Staubsauger- bis zum Industrieroboter – auf diese vier Komponenten kommt es immer an. Den Möglichkeiten solcher Systeme sind kaum Grenzen gesetzt, ein Patentrezept gibt es nicht. Und so bringt uns das IoT in vielen Bereichen nach vorn: Nutzer erhalten neue Möglichkeiten, mit Technologie zu interagieren. Unternehmen können Produkte verbessern, effizienter produzieren und Abläufe transparenter machen. Und das hilft unserer Gesellschaft, nachhaltiger zu werden.

Welche Entwicklungen haben das IoT ermöglicht?

Das Konzept des IoT stammt mit Blick auf die technische Entwicklungsgeschwindigkeit fast schon aus grauer Vorzeit. Schon 1982 funkte ein Getränkeautomat an der Carnegie Mellon University ins Netz: „Hi, I'm the CMU CS Department Coke Machine!“. Durstige Internet-Early-Adopter konnten so auch den Füllstand des Automaten einsehen. Konkrete Entwicklungen hin zu dem Internet of Things, das wir heute kennen, folgten erst später. Dafür brauchte es einige technologische Voraussetzungen. Zum Beispiel diese hier:

  • IoT-Anwendungen mussten für die Datenübertragung zunächst auf gängige Funkstandards wie GSM, WLAN oder Bluetooth zurückgreifen. Aktuellere, auf IoT-spezifische Funktechnologien wie NarrowBand IoT, LTE-M, LoRaWAN, Sigfox und Zigbee haben ganz neue Anwendungsfelder erschlossen, insbesondere für die Machine-to-Machine-Kommunikation. Die passende Konnektivität bleibt für mich auch heute noch der Schlüssel zum ganzen Potenzial des IoT.
  • Auch die Funkmodule und Sensoren haben entscheidende Fortschritte gemacht. Der Einstieg wird stetig günstiger und energiesparende Hardware eignet sich für neue Anwendungsfälle, bei denen es auf geringen Stromverbrauch ankommt.
  • Das Hosting dedizierter IoT-Anwendungen in eigenen Rechenzentren ist für viele Unternehmen teuer und wartungsintensiv. Skalierbares Cloud Computing hat das IoT zu einer Technologie für den Massenmarkt gemacht. Gigantische eigene IT-Systeme? Nicht länger nötig.
  • Mit zunehmend offenen Plattformen und immer mehr Standardisierung wird es für Unternehmen immer einfacher, die für sie passende IoT-Lösung zu finden und zu implementieren.
  • Big Data schön und gut, doch was nützen schiere Datenmengen, wenn sie ungenutzt bleiben? Mithilfe großer Fortschritte bei Künstlicher Intelligenz, Machine Learning und Deep Learning erhalten Unternehmen effektiv Einblicke in ihre Prozesse.
  • Insbesondere auf dem Privatkundenmarkt tragen neuronale Netze zur Akzeptanz des IoT bei. Ohne diese wären Alexa, Siri und Co. in unseren Wohnzimmern wohl kaum so willkommen – etwa jeder dritte Haushalt verfügt über einen Smart Speaker.

Wie weit verbreitet ist das IoT?

Das IoT ist nicht zu stoppen! Die Vielfalt des IoT zeigt sich auch in den Nutzungszahlen: Geschätzte 14 Milliarden verbundene IoT-Geräte kommunizieren laut Branchenanalysten weltweit miteinander. Das sind 2021 erstmals mehr IoT-Verbindungen als solche zwischen Computern, Smartphones und Servern. Laut Gartner verteilen sich die Geräteverbindungen etwa 50/50 auf den Konsumentenbereich und auf Unternehmen fast aller Branchen. Und dieser Boom nimmt gerade erst Fahrt auf, denn die Zahl der Geräte wächst exponentiell und wird sich in den nächsten fünf Jahren mehr als verdoppeln.

Warum ist das IoT so wichtig?

Die gewaltigen Zahlen zeigen es bereits: Das IoT hat sich zu einer der wichtigsten technologischen Innovationen der letzten Jahre entwickelt. Kein Wunder, denn eine nahtlose Kommunikation zwischen Menschen, Prozessen und Dingen war vorher so nicht möglich. Gleichzeitig werden die genutzten Lösungen immer erschwinglicher. Ob Alltagsgegenstände oder hoch spezialisierte Sensorik – je weiter digitale Technologien verbreitet sind, desto günstiger wird es, Hardware zu produzieren und entsprechende Software zu entwickeln und zu betreiben. Die vernetzten Dinge machen es immer einfacher, relevante Daten zu sammeln, auszuwerten und aktiv auf die jeweilige Situation zu reagieren, ohne dass dazu überhaupt noch menschliche Beteiligung nötig ist. Nehmen wir die Industrie als Beispiel: Eine vernetzte Produktionsanlage erkennt, wenn der Vorrat an Schrauben einen kritischen Schwellwert unterschreitet und löst eine Schrauben-Bestellung aus, damit das Fließband nicht stehen bleibt.

Bei solchen konkreten Fällen hört die Relevanz des IoT noch lange nicht auf: Denn das Internet of Things gibt auch anderen Technologien starken Vortrieb. Maschinelles Lernen, Digitale Zwillinge, Edge Computing – also die Datenverarbeitung direkt auf den Geräten – und Neural Networks sind nur einige neue Technologien, die von dem neuen Datenschatz nicht nur profitieren – sondern auf ihn als notwendige Bedingung angewiesen sind.

Welche Vorteile hat das IoT?

Durch die Verbindung von Sensoren und Anlagen können Unternehmen digital einzelne Prozesse oder ganze Ablaufketten automatisieren und optimieren. Von der Analyse der IoT-Daten profitieren vor allem Branchen wie Produktion oder Logistik. So lassen sich etwa Maschinen auf Basis von Sensordaten frühzeitig warten, Kühlketten besser aufrecht erhalten oder der Diebstahl von Waren durch einen Positionstracker frühzeitig bemerken. Doch nicht nur zur Verbindung von Ding zu Ding trägt das IoT bei: Auch die Verbindung von Mensch und Maschine birgt großes Potenzial für die Zukunft. Mit der richtigen Schnittstelle und der Kombination aus Webportal, Cloud und Funkübertragung können Nutzer Geräte über große Entfernungen steuern und weltweit über ihren Zustand auf dem Laufenden bleiben. Das umfasst in Zukunft etwa die Steuerung von Fahrzeugen auf der anderen Seite des Planeten oder Fernoperationen in der Telemedizin.

Doch das IoT ist für mich keine reine Technikrevolution, sondern vor allem eine Businessrevolution. Der Grund: IoT-Lösungen verändern nicht nur die technischen Prozesse, sie erfordern einen grundsätzlichen Wandel in der unternehmerischen Denkweise. Das zeigt sich am besten bei einem Blick auf die einzelnen Branchen, in denen IoT-Lösungen zum Einsatz kommen:
 

Was leistet das Internet of Things noch?

  • Smart Building
    Das IoT in Smart Buildings kann nicht nur Sicherheits- sondern auch Nachhaltigkeitsfragen beantworten. Ungenutzte Räume werden nicht mehr geheizt oder beleuchtet, Sensoren sorgen für das richtige Klima und smarte Zähler schaffen Klarheit beim Stromverbrauch.
  • Sicherheit am Arbeitsplatz
    Das IoT hilft auch, die Arbeitssicherheit zu erhöhen. Die Sensorik informiert Mitarbeiter selbstständig über Notfälle und kann die Rettung selbst anstoßen. Das gilt für Minen, Ölfelder oder Chemiewerke, kann aber auch im Büro Leben retten, etwa über smarte Rauchmelder.
  • Landwirtschaft
    Auch als Internet of Agriculture bringt das IoT einen ganzen Sektor in die Zukunft. Etwa für die Überwachung von Vieh, beim Bewässerungsmanagement oder mit dem Einsatz von autonomen Drohnen für die Kartierung oder Bewässerung.



Dieser kleine Exkurs in verschiedene Branchen zeigt: Je stärker die Geschäftsprozesse auf Sensordaten basieren, desto größer und schneller realisiert ist der potenzielle Nutzen. Doch das IoT ist so vielseitig, dass bei den Anwendungen kaum Grenzen gesetzt sind – und auch das Retrofitting, also die Nachrüstung der bestehenden Betriebsumgebung, ist eine effektive Option und kann sich lohnen.

Der Elefant im Raum: Ist das IoT sicher?

Es geht beim IoT nicht nur um Produktivität, Effizienz oder neue Bequemlichkeit für Anwender. Mit einer technologischen Innovation von dieser Größe gehen auch andere Fragen einher, die wir uns stellen müssen. Ganz vorne: die nach der IT-Sicherheit und damit einhergehend dem Datenschutz. Als verantwortungsvoller Treiber des Wandels haben wir die Verantwortung, bei der Suche nach Antworten vorn mit dabei zu sein. Denn was im Internet vernetzt ist, ist eben auch immer potenzielles Ziel für einen Angriff. Wir bei der Telekom kommen den Sicherheitsanforderungen mit unserem Security Operations Center nach, um Verbindungen in der vernetzten Produktion bei vollem Datenschutz automatisiert auf Bedrohungen hin zu analysieren. Und auch offene Standards, ein rasant wachsender Markt für IoT- und Cybersicherheit und Ende-zu-Ende-Ansätze helfen, die Lösungen richtig und sicher zu integrieren. Und auch die weltweite Politik kommt den gestiegenen Anforderungen nach, so etwa mit der einheitlichen Normierung von Standards für die IoT-Security durch die EU Agency for Cybersecurity oder durch das National Institute for Standards and Technology in den USA.

Damit wissen wir 15.000 Zeichen später: Das ist also das IoT. Ein enormer Raum der Möglichkeiten für Unternehmen vielfältiger Branchen, Menschen und die Gesellschaft allgemein – basierend auf mit Sensoren ausgestatteten Objekten mit Internetverbindung, die uns cloudbasiert neue Erkenntnisse liefern. Und auch ohne Patentrezept bin ich gespannt, wohin uns unsere Kreativität in Zukunft noch bringt. OK Google? Mach das Licht im Arbeitszimmer aus.


 

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Dennis Nikles
Dennis Nikles

CEO Deutsche Telekom IoT

Dennis Nikles ist ein Fan digitaler Technologien. Ganz vorne dabei ist das Internet of Things. Dennis begeistert sich für die Frage, welche Vorteile das IoT bringt – für Unternehmen, den Mitarbeiter und den Endkunden. Er ist seit 2005 bei der Deutschen Telekom an Bord, seit 2017 als Head of IoT Global Sales & Commercials und seit 2021 als CEO bei der Deutschen Telekom IoT.