Der IoT-Begriff

Was steckt hinter dem Internet der Dinge?

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Industrial Internet und Industrie 4.0

Industrial Internet bezeichnet die Anwendung von IoT Technologien im Bereich der Industrie wobei mit Industrie in diesem Zusammenhang nicht nur die industrielle Fertigung gemeint ist sondern alles was nicht in den Konsumbereich fällt. Somit fallen neben herkömmlicher Automatisierungstechnik auch die Bereiche Medizintechnik, Gebäudetechnik, Smart Grid, Logistik, usw. unter Industrial Internet. Der Begriff ist somit nicht direkt mit dem in Deutschland geprägten Industrie 4.0 vergleichbar, welcher einen wesentlich engeren Bezug zur industriellen Produktion, insbesondere der Optimierung des Fertigungsprozesses bis zur theoretischen Losgröße 1 mit Hilfe von neuen Technologien, hat, quasi die 4. Industrielle Revolution. Generell leidet der Begriff Industrie 4.0 darunter, stark politisch vereinnahmt zu sein und hauptsächlich Arbeitsgruppen und viel Papier zu produzieren. Einen pragmatischeren Weg geht das US-lastige, aber mittlerweile international besetzte Industrial Internet Consortium, welches konkret an Testbeds und Quasi-Standards arbeitet.

Um auch gleich ein mögliches Missverständnis auszuräumen: Industrial Internet, bzw. Industrie 4.0 bedeutet nicht, jetzt quasi die gesamte Fertigung „ans Internet zu hängen“. Vielmehr ist die Nutzung von Internet-Technologien gemeint, die sehr wohl auch in einem vom offenen Internet möglichst gut abgesicherten Firmennetz erfolgen kann. Ziel ist dabei eine verbesserte Integration der Automatisierungsebene und des entstehenden Produktes untereinander, sowie mit den IT Systemen (z. B. ERP und CRM) des Unternehmens (über den gesamten Lebenszyklus des Produktes).

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Hohe Erwartungen, große Herausforderungen

Betrachtet man diverse Marktstudien zum Thema IoT wird man zwangsläufig mit gigantischen Fantasiezahlen überschüttet. Je nach Studie erwartet man für 2020 zwischen 5 und 50 Milliarden „connected devices“. In wie weit sich diese Prognosen bewahrheiten werden sei dahingestellt. Was jedoch mit Sicherheit gesagt werden kann ist, dass die Konzepte hinter IoT bleiben werden, auch wenn der Begriff IoT in ein paar Jahren vielleicht durch einen neuen Marketingbegriff abgelöst werden wird.

Aus technischer Sicht ist zu erwähnen, dass alle für das IoT notwendigen Technologien bereits verfügbar sind. Das IoT ist somit kein vornehmlich technisches Problem mehr. Die eigentliche Herausforderung ist die vollständige Umstrukturierung von Geschäftsmodellen und Geschäftsprozessen, welche Unternehmen meistern werden müssen.

Neue Geschäftsmodelle

Am Beispiel eines Herstellers von Hygieneprodukten (Seifen- und Handtuchspender, etc.) ist ersichtlich, wie ein solcher Transformationsprozess eines Geschäftsmodells aussehen kann. Das Unternehmen hat damit begonnen, Seifen- und Papierspender mit Sensoren und Funkmodulen auszustatten, welche Füllstands- und Nutzungsdaten über eine Basisstation an einen Server des Unternehmens senden. Dies hilft dem lokalen Facility Management schon einmal dafür zu sorgen, dass leere Seifen, bzw. Papierspender der Vergangenheit angehören. In Kombination mit einem ebenso eingebundenen Besucherzähler lassen sich weiters interessante Daten ableiten. So weiß das Unternehmen dank einer recht großen Datenbasis mittlerweile sehr genau, wie viel ein Toilettenbesuch im Endeffekt kostet. Dies wiederum ermöglicht eine komplette Umstellung des Geschäftsmodells. Anstatt Handtücher und Seife zu verkaufen, und sich dabei mit möglichen billigeren Alternativanbietern konkurrieren zu müssen, verrechnet das Unternehmen nur mehr die Anzahl der Toilettenbesuche. Dies ist einerseits für den Kunden bequemer, da einfacher zu kalkulieren, und der Kunde sich nicht mehr um die rechtzeitige Nachbestellung des Verbrauchsmaterials kümmern muss. Andererseits verschafft sich das Unternehmen natürlich einen Vorteil gegenüber möglichen Konkurrenten, die diese Art der Kundenbetreuung und Kundenbindung gar nicht bieten können.

Im gerade angeführten Beispiel ist eine deutliche Verschiebung des Geschäftsmodells vom Produktverkauf (Seife, Papiertücher) zur Dienstleistung (Toilettenbesuch) zu erkennen. Diese Verschiebung ist bezeichnend für das Internet der Dinge. Besonders hervorgehoben werden muss in diesem Zusammenhang die Bedeutung von Software. Von der Firmware im Seifenspender, über die Basisstation, bis hin zur Unternehmenssoftware welche die gesamte Logistik von der automatischen Nachbestellung bis zur Lieferung steuert, sowie die anfallenden Daten auswertet (Business Intelligence), Software überall.

Technische Aspekte

Betrachten wir nun das Internet der Dinge von der technischen Seite. In den letzten Jahren entstand eine Vielzahl neuer Technologien welche verschiedene Aspekte, bzw. verschiedene Ebenen des IoT abdecken. Eine typische Referenzarchitektur für ein IoT System besteht aus folgenden Komponenten: Sensoren, bzw. Aktoren welche z. B. über ein drahtloses Sensornetzwerk mit einem IoT Gateway (auch Basisstation genannt) verbunden sind. Dieser IoT Gateway hat die Aufgabe, mit den angeschlossenen Sensoren, bzw. Aktoren zu kommunizieren, und in weiterer Folge die Verbindung zur nächst höheren Ebene, oft als „Cloud“ bezeichnet, herzustellen. In der Cloud wiederum laufen all jene Applikationen, welche die anfallenden Daten auswerten und in die Geschäftsprozesse des Unternehmens integrieren. Ob diese Applikationen jetzt auf einem „public“ Cloud Service im Internet laufen, oder im privaten Rechenzentrum ("private" Cloud) eines Unternehmens ist hier zweitrangig, da die Kommunikation in beiden Fällen gleich abläuft. Security-Aspekte, insbesondere verschlüsselte Kommunikation und Datenschutz, sind aber unbedingt zu berücksichtigen. Diese Architektur ist natürlich nicht in Stein gemeißelt. So können die Rollen von IoT Gateway und Sensor/Aktor vom selben Gerät übernommen werden. Der Kommunikationsfluss ist in beide Richtungen möglich. Dinge können Informationen aus der Cloud beziehen und auch lokal untereinander, ohne Umweg über die Cloud, kommunizieren. (Bild 2 in der Bildergalerie)

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