Was ist IoT (Internet of Things)?

Das Konzept hinter dem Internet der Dinge (Internet of Things, IoT) besteht darin, mehrere Geräte über das Internet miteinander zu verbinden, die Informationen austauschen können. Anwendung dieser Technologie auf die Industrie bezeichnet man als  Industrie 4.0 oder auch vierte industrielle Revolution (Gilchrist 2016)

Stand 23.09.2023

Zitierung: Brell, Claus(2023) was ist IoT (Internet of Things). Online Ressource, abrufbar unter https://cbrell.de/blog/was-ist-iot-internet-of-things 

Wenn Sie Bücher über IoT lesen, finden Sie verbale Ungetüme wie das Folgende:

„Damit Industrie 4.0 möglich wird, muss eine technologische Infrastruktur geschaffen werden, die aus physischen und virtuellen Systemen besteht und die darauf abzielt, ein günstiges Umfeld für die Verbreitung und Integration neuer Technologien in der Industrie zu schaffen. Dies geschieht mit Hilfe von Big-Data-Analytics-Technologien , automatisierten Robotern, Simulationen, fortschrittlicher Fertigung, Augmented Reality und dem Internet der Dinge (IoT), das die Überwachung technologischer Trends ermöglicht und die Manager in der gesamten industriellen Kette unterstützt.“ (Übersetzt aus Anadan et. al (Hrsg.) 2022). Was sagt uns das? Es gibt einen Wust an trendigen Schlagworten, und IoT ist eines davon. Eines aber unterscheidet IoT und hebt es aus dem Schlagwort-Bingo heraus: IoT kann man anfassen und IoT gibt es wirklich, also physisch. Mit ein wenig Geschick können Sie selber ein IoT-System „bauen“, bei dem jeder erkennt, dass es ein IoT-System ist.

Versuchen wir es mit einer einfacheren Charakterisierung:

Internet of Things (IoT) beschreibt Konzepte und Systeme, bei dem Sensoren, Aktoren und Computer über das Internet vernetzt sind, miteinander interagieren und – oft selbstständig –  Aufgaben erledigen (siehe Abb. 1).

Ein Beispiel wäre eine vernetzte automatische Gartenbewässerung. Feuchtesensoren messen stündlich die Bodenfeuchtigkeit und übertragen diese an einen Internetserver. Ein Prozess auf dem Server sendet ein Signal an eine Gartenpumpe, wenn die Bodenfeuchtigkeit zu gering wird. Die Gartenpumpe läuft selbstständig 5 Minuten und wartet dann auf ein neues Signal. Die Gartenbestitzer:innen können über eine Webseite jederzeit eine Statistik einsehen, wie sich die Bodenfeuchte im Garten entwickelt hat und wie oft die Pumpe ein Einschaltsignal erhält.

In diesem Beispiel sind die Sensoren und die intelligente Pumpe die IoT-Devices. Für gängige Aufgaben (Licht oder Heizung ein- und ausschalten) gibt am Markt kaufbare Systeme über standardisierte Schnittstellen.

Bild, das eine Strukturierung von Internet of Things zeigt.

Abb. 1: Was ist IoT – Konzepte und Systeme. Die Konzepte rekrutieren sich aus den Denkschulen (Paradigmen) wie Client-Server und Cloud- oder Edge- oder Fog-Computing – aber auch Geschäftsprozessen, den Schnittstellen (Stecker, Leitungen, APIs …) und den Protokollen (MQTT, HTTP, REST, …) und den Systemen, deren Kern die Vernetzung ist. Menschen und Computer waren schon vernetzt (das World Wide Web inkl. social media), nun kommen noch intelligente Aktoren und Sensoren hinzu.

Den Begriff „Internet der Dinge“ prägte Kevin Ashton (2009), der ihn schon 1999 bei einer Präsentation verwendete, um zu beschreiben, wie man mit RFID und Internettechnologie Wertschöpfungsketten steuern kann.

 

 

Anhang

Quellen

Anadan, R. Gopalakrishnan, S; Pal, S.; Zama, N. (2002) The Industrial Internet of Things (IIoT) – Intelligent Analytics for Predictive Maintenance. Wiley.

Ashton K (2009) That „internet of things“ thing. RFID J 22:97–114

Gilchrist, A., Industry 4.0: the industrial internet of things, Springer Nature Switzerland AG., 2016, https://link.springer.com/book/10.1007%2F978-1- 4842-2047-4

Glossar

RFID

RFID steht für „Radio-Frequency Identification“, zu Deutsch „Identifikation per Funkfrequenz“. Es handelt sich um eine Technologie, bei der Informationen drahtlos zwischen einem kleinen Chip (RFID-Tag) und einem Lesegerät ausgetauscht werden. Der Chip enthält eine eindeutige Kennung, die vom Lesegerät erkannt wird, wenn es sich in der Nähe befindet. Diese Technologie wird oft verwendet, um Dinge zu identifizieren, zu verfolgen oder zu steuern, wie zum Beispiel Produkte in einem Lager, Zugangskarten zu Gebäuden oder Bezahlsysteme für kontaktloses Zahlen. Sie ermöglicht eine schnelle und berührungslose Erfassung von Daten..

Es gibt einige alternative Technologien, die RFID in bestimmten Anwendungen substituieren können:

NFC (Near Field Communication): NFC ist eine drahtlose Kommunikationstechnologie ähnlich wie RFID, die oft in Smartphones verwendet wird. Sie ermöglicht den drahtlosen Datenaustausch über kurze Entfernungen (in der Regel weniger als 10 Zentimeter). NFC wird oft für kontaktlose Zahlungen, Zugangskontrollsysteme und Datenaustausch zwischen Geräten verwendet.

Barcode-Scanner: Barcodes sind in vielen Bereichen weit verbreitet und werden für die Identifikation von Produkten und Gütern eingesetzt. Ein Barcode-Scanner liest die optischen Codes und überträgt die Informationen an ein Computersystem. Barcodes erfordern jedoch Sichtkontakt und sind weniger effizient bei der Erfassung von Informationen aus der Ferne im Vergleich zu RFID.

Bluetooth Low Energy (BLE): BLE ist eine drahtlose Kommunikationstechnologie, die für die Verbindung von Geräten über Bluetooth genutzt wird. In einigen Anwendungen kann BLE RFID ersetzen, insbesondere wenn es um die Nachverfolgung von beweglichen Objekten über größere Entfernungen geht. Es kann in Kombination mit mobilen Geräten wie Smartphones verwendet werden.

QR-Codes: QR-Codes sind zweidimensionale optische Codes, die Informationen in Form von Bildern speichern. Sie können mit Smartphone-Kameras gescannt werden, um auf Informationen zuzugreifen. QR-Codes sind kostengünstig und einfach zu erstellen, erfordern jedoch Sichtkontakt und sind nicht für Echtzeit-Tracking geeignet.

Author und Lizenz

Autor: Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, aktuelle Projekte: Biene40AI4Bee
Lizenz: CC BY 
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