Potenzielle Anwendungen für das Internet der Dinge (IoT)

Entstehung und Entwicklung des IoT

Das ursprüngliche Konzept des Internets der Dinge (IoT) wurde bereits 1999 vorgeschlagen. Nachdem die Barcode-Erkennungstechnologie routiniert angewendet wurde, wurde anschließend die RFID-Technologie (Radio-Frequency Identification) entdeckt, die mithilfe von Mikroelektronik-Chips eine passive Induktion ermöglicht. Unter Nutzung mobiler oder stationärer RFID-Sensoren identifiziert die RFID-Technologie Attributinformationen von Dingen und übermittelt diese Informationen zusammen mit den entsprechenden Angaben zu Position und Zeit über ein LAN (Local Area Network) oder sogar über das Internet. Alle Informationen werden in einer bestimmten Weise zusammengefasst, sodass nützliche Informationen weiterverwendet und verteilt werden können. Dieser Prozess beschreibt den Ursprung des IoT.

Mit dem stetigen Fortschritt in der mikroelektronischen Technologie und der Miniaturisierung von Sensoren entsteht neben RFID eine integrierte Einheit, die aus aktiven Sensoren mit geringem Stromverbrauch, Kommunikationsmodul und Energieversorgung besteht, wenn die zu übertragenden Inhalte mehr Eigenschaften umfassen, wie etwa Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Kohlendioxidgehalt, Druck, zahlreiche Schaltwerte, Windgeschwindigkeit, Winkel, Höhe usw. Darüber hinaus führt der zusätzliche Einsatz einer GPS‑Einheit (Global Positioning System) dazu, dass Informationen über Dinge erfasst werden können, einschließlich Richtung, Position, Längen- und Breitengrad, Bewegungsgeschwindigkeit usw. Entsprechend der Datenanalyse auf der Grundlage mehrfacher Messungen kann die Veränderungstrajektorie der Informationen ermittelt und der Änderungstrend abgeschätzt werden. Ferner floriert auch die drahtlose Kommunikationstechnologie dank des Einsatzes von Infrarot- und Laserscanning, WLAN (Wireless Local Area Network) sowie 3G‑Mobilfunknetz oder ‑dienst, was alles zusammen die drahtlose Kommunikationsreichweite kontinuierlich vergrößert und die Anwendungsflexibilität erhöht.

Neben der Informationsgewinnung, -eingabe und -übertragung ist ein Netzwerk auch in der Lage, Informationen zu konvergieren, um im wahrsten Sinne des Wortes alle Informationen zahlreicher Dinge zu verbinden, und ein solches Netzwerk wird von der Industrie als Internet der Dinge akzeptiert werden. Das IoT ermöglicht es Menschen, Informationen über Dinge auf der ganzen Welt zu bündeln und zu verteilen und diese Informationen anschließend zu verarbeiten, zu analysieren und sogar erneut zu verteilen.

Bislang umfassen die führenden Formen des IoT drahtlose Sensornetzwerke, die speziell von Unternehmen genutzt werden, M2M‑Netzwerke auf Basis öffentlicher Kommunikationsnetze sowie Identifikationsnetzwerke über kurze Distanzen, etwa RFID. Das IoT wird in den unterschiedlichsten Anwendungen eingesetzt, darunter Fahrzeugdispositionssysteme, elektronische Mauterfassungssysteme, drahtlose POS‑Systeme, automatische Produktionssysteme sowie zahlreiche Logistikmanagement- und Sicherheitssysteme, und dieses Spektrum erweitert sich mit hoher Geschwindigkeit.

Vorteile des IoT

Es muss zugegeben werden, dass das Internet der Dinge das Leben der Menschen bequemer macht und die Produktion in Unternehmen effizienter und sicherer gestaltet.

Wenn es um das tägliche Leben der Menschen geht, spielt das IoT eine immer wichtigere Rolle dabei, ihr Leben zu erleichtern. Zum Beispiel benötigen Menschen, die für ihren Arbeitsweg auf öffentliche Verkehrsmittel angewiesen sind, lediglich eine RFID-Karte, mit der sie direkt in die U-Bahn einsteigen können, ohne ein Ticket kaufen zu müssen, was ihnen jedes Mal 2 Minuten einspart. Beim Durchfahren von Autobahnmautstellen können Menschen das ETC-System (Electronic Toll Collection) zur Bezahlung nutzen, sodass jedes Mal 3 Minuten Zeit gespart werden und zudem auch Kraftstoffkosten reduziert werden.

Wenn GPS-System und M2M-Fahrzeugdispositionssystem in Fahrzeugen von Logistikunternehmen und Taxis installiert werden, kann die Fahrzeugposition jederzeit und überall ermittelt werden. Dadurch sind Logistikunternehmen in der Lage, optimale Fahrtrouten für den Transport oder Empfang von Waren entsprechend den praktischen Anforderungen und Gegebenheiten zu planen. Taxiunternehmen hingegen können Fahrzeuge schnell auf Grundlage von telefonischen Reservierungen disponieren, Werbung basierend auf den Fahrzeugpositionen schalten und anhand des Fahrverhaltens beurteilen, ob die Fahrzeuge ordnungsgemäß unterwegs sind, um gegebenenfalls rechtzeitig die Polizei zu rufen oder Rettungsmaßnahmen einzuleiten.

Potenzielle Anwendungen des IoT

Abgesehen von den Vorteilen, die das IoT den Menschen in Bezug auf Fertigung und Alltag bringt, wartet eine große Anzahl kommerzieller Chancen im Zusammenhang mit dem IoT darauf, erschlossen zu werden. Solange die IoT-Ressourcen gut genutzt werden, werden mit Sicherheit enorme wirtschaftliche Vorteile erzielt.

Die industrielle Wertschöpfungskette des Internets der Dinge umfasst so viele Beteiligte, unter denen Sensorunternehmen, RFID-Chip-Konzerne und RFID-Lesegerätehersteller die meiste Aufmerksamkeit der Branche erhalten, sodass alle Arten von Sensoren kontinuierlich aufgerüstet werden. Darüber hinaus schließen sich immer mehr Elektronikunternehmen der Welle des IoT an. So können beispielsweise Haushaltsgeräte in das Internet eingebunden werden; das Verkehrsmanagementsystem ist in der Lage, den Verkehrsstatus für jede Straße auf der Grundlage der Fahrgeschwindigkeit der Fahrzeuge und ihrer Echtzeitpositionen zu veröffentlichen; Werbeunternehmen verlassen sich auf das IoT, um ihre Werbeinhalte in Innen- und Außenbereichen jederzeit und überall zu aktualisieren. Nichtsdestotrotz können immer mehr Unternehmen damit rechnen, dank der Vorteile des Internets der Dinge ihre Kosten zu senken und ihre Betriebseffizienz zu steigern.

Ganz am Anfang der IoT-Anwendungen erhielten Telekommunikationsanbieter so wenig Aufmerksamkeit, dass Hersteller von drahtlosen POS-Terminals Kommunikationsmodule auf Basis von GSM (Global System for Mobile Communications) oder CDMA (Code Division Multiple Access) gemäß den Empfehlungen der Banken einsetzten. Infolgedessen kamen sie nie auf die Idee, Telekommunikationsanbieter zu konsultieren. Taxiunternehmen neigten dazu, das System des Kommunikationsmoduls festzulegen, bevor sie die Anbieter auswählten, und handelten sogar mit den Anbietern über die Konditionen. Noch schlimmer war, dass Busunternehmen ihre eigenen Mauterhebungssysteme auf Basis von RFID aufbauten, ohne sich darum zu kümmern, auf welches Breitband- oder Mobilfunknetz sie sich stützen würden. Telekommunikationsanbieter haben jedoch dank ihres scharfen Blicks langfristige Chancen und Herausforderungen des Internets der Dinge erkannt. Daher haben Telekommunikationsanbieter eine M2M-Plattform mit intelligenter Verarbeitung und gesicherter, zuverlässiger Übertragung aufgebaut, auf deren Grundlage standardisierte M2M-Anwendungen kleinen und mittelständischen Unternehmen bereitgestellt werden.

Es wird fest davon ausgegangen, dass immer mehr Unternehmen von den Fortschritten und der Weiterentwicklung des IoT profitieren werden und dass noch mehr potenzielle Vorteile erschlossen werden.

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