Was ist Internet of Things (IoT)?
Das Internet of Things (IoT) ist ein Begriff, der in den letzten Jahren immer häufiger in den Medien auftaucht. Doch was genau bedeutet IoT und wie wird es genutzt? In diesem Ratgeberartikel werden wir uns genau mit diesen Fragen auseinandersetzen und Ihnen einen umfassenden Überblick über das Internet of Things geben.
Inhaltsverzeichnis
Definition Internet of Things (IoT)
IoT ist die Abkürzung für das „Internet of Things“ und beschreibt die Vernetzung von Gegenständen des täglichen Gebrauchs mit dem Internet. Dazu gehören beispielsweise Smartphones, Smart-TVs, aber auch Haushaltsgeräte wie Kaffeemaschinen oder Thermostate. Durch die Vernetzung dieser Geräte mit dem Internet ermöglicht IoT die Überwachung und Steuerung der Gegenstände von überall auf der Welt. Das Ziel vom „Internet der Dinge“ ist es, Prozesse und Abläufe effizienter zu gestalten.
Ein wichtiger Bestandteil von IoT sind Sensoren, die in Geräten eingebaut werden. Die Sensoren sammeln Daten über die Umgebung oder den Zustand des Geräts und senden diese an eine zentrale Steuerungsstelle. So kann beispielsweise die Temperatur in einem Raum überwacht und die Heizung entsprechend angepasst werden.
IoT bietet außerdem die Möglichkeit, Geräte untereinander zu vernetzen. Auf diese Weise kann das Internet of Things eine Vielzahl von Anwendungen ermöglichen, von der Steuerung von Haushaltsgeräten über Smartphones bis hin zur Überwachung von Produktionsprozessen in der industriellen Fertigung.
Geschichte und Entstehung von IoT
Das Konzept des Internet of Things entstand in den frühen 1990er Jahren, als die Technologie für die Vernetzung von Geräten und die Verarbeitung großer Datenmengen zur Verfügung stand. In den folgenden Jahren wurden immer mehr Geräte mit Internetzugang ausgestattet und die Nutzung von IoT-Anwendungen hat sich rasch ausgebreitet. Heute wird das IoT in Bereichen wie Smart Homes, Gesundheitswesen, Transport und Produktion eingesetzt, und es wird erwartet, dass die Zahl der IoT-Geräte in den nächsten Jahren stark ansteigen wird.
Beispiele für Anwendungen von IoT in unterschiedlichen Branchen
Nicht nur im privaten Bereich findet IoT Anwendung. Abseits vom Smart Home kann IoT auch in Unternehmen genutzt werden, um Geschäftsprozesse zu optimieren und Kosten zu sparen. Beispielsweise kann die Überwachung von Maschinen in Echtzeit erkannt werden, wenn eine Wartung benötigt wird, um Ausfallzeiten zu vermeiden. Auch die Verwaltung von Lagerbeständen kann durch IoT vereinfacht werden, da Sensoren in Echtzeit über den Bestand informieren.
Häufig findet IoT in der Automobilindustrie Anwendung. Durch IoT-Systeme können Fahrzeuge miteinander und mit dem Internet vernetzt werden, um den Zustand des Fahrzeugs in Echtzeit zu überwachen, Wartungsintervalle zu optimieren und sogar autonomes Fahren zu ermöglichen.
Aber auch im Gesundheitssektor werden IoT-Systeme eingesetzt, um Patient*innen zu überwachen und ihre Gesundheit zu verbessern. Dazu gehört beispielsweise die Verwendung von tragbaren Geräten, zur Aufzeichnung von Herzfrequenz, Schlafmuster und Schritte und anschließender Übermittlung an den Arzt oder das Krankenhaus.
In der Landwirtschaft werden mithilfe von IoT-Systemen Daten über Bodenbedingungen, Wetter und Pflanzenwachstum gesammelt. Dadurch können Landwirte ihre Felder besser verwalten und die Erträge optimieren. IoT-Sensoren können im Boden Feuchtigkeits- und Nährstoffwerte messen, wodurch die genaue Menge an Wasser und Dünger ermittelt werden kann. Auch das Tracken von Tieren und das Überwachen von Weideflächen kann mit IoT-Systemen erfolgen.
In der Energiebranche kann IoT die Energieversorgung bzw. den Energieverbrauch im privaten und geschäftlichen Umfeld messen und intelligent regulieren. IoT-Sensoren können den Stromverbrauch von Geräten im Haushalt aufzeichnen und automatisch Steuerungsmaßnahmen ergreifen, um den Verbrauch zu senken. Auch das Überwachen und Steuern von erneuerbaren Energiequellen wie Solar- und Windkraftanlagen kann mit IoT-Systemen erfolgen.
IoT-Systemarchitektur
Das Internet of Things ermöglicht es, dass physische Geräte und Objekte mit dem Internet verbunden werden, um Daten zu sammeln und zu teilen. Damit die Geräte miteinander kommunizieren und reagieren können, ist eine umfangreiche Systemarchitektur notwendig. Diese setzt sich aus mehreren Komponenten und Schichten zusammen, die im Folgenden erklärt werden.
Die verschiedenen Komponenten eines IoT-Systems
Das Internet of Things ermöglicht es, dass physische Geräte und Objekte mit dem Internet verbunden werden, um Daten zu sammeln und zu teilen. Damit die Geräte miteinander kommunizieren und reagieren können, ist eine umfangreiche Systemarchitektur notwendig. Diese setzt sich aus mehreren Komponenten und Schichten zusammen, die im Folgenden erklärt werden.
Einige Beispiele für Hardware-Komponenten sind Sensoren, Aktuatoren und Geräte-Gateways. Sensoren sammeln Daten wie Temperatur, Licht, Feuchtigkeit und Bewegung, während Aktuatoren auf diese Daten reagieren und die Umwelt beeinflussen können, indem sie z. B. die Beleuchtung oder die Heizung steuern. Der Geräte-Gateway verbindet die Sensoren und Aktuatoren mit dem Internet und überträgt die Daten an die Cloud-Plattform. Beispiele für Software-Komponenten sind die Cloud-Plattform, Anwendungen, Firmware und Netzwerk-Management-Software. Die Cloud-Plattform speichert und verarbeitet die gesammelten Daten und ermöglicht die Analyse und Steuerung der Daten über eine benutzerfreundliche Oberfläche. Anwendungen ermöglichen es Benutzer*innen, auf die Daten zuzugreifen und sie zu visualisieren. Firmware ist die Software, die auf der Ebene der Geräte-Hardware ausgeführt wird und für die Steuerung und die Kommunikation mit anderen Geräten und dem Gateway verantwortlich ist. Netzwerk-Management-Software sorgt für die Sicherheit und Verwaltung des Netzwerks, indem sie die Daten verschlüsselt und sicherstellt, dass nur autorisierte Geräte auf das Netzwerk zugreifen können.
Die verschiedenen Schichten einer IoT-Architektur
Die Systemarchitektur des Internet of Things (IoT) besteht aus drei Schichten, die zusammenarbeiten, um das Sammeln, Übertragen und Verarbeiten von Daten von IoT-Geräten zu ermöglichen.
Die erste Schicht in der Infrastruktur bilden die Sensoren und Aktuatoren, die in IoT-Geräten eingebaut sind. Diese Geräte sammeln physikalische Daten wie Temperatur, Bewegung und Licht und können auch Aktionen ausführen, wie zum Beispiel das Schalten von Licht oder Heizung. Die zweite Schicht ist das IoT-Gateway. Dies ist das Herzstück eines IoT-Systems, es verbindet die Sensoren und Aktuatoren mit dem Internet und überträgt die Daten an die Cloud. In der dritten Schicht befindet sich die Cloud-Plattform, auf der die Daten gespeichert, verarbeitet und analysiert werden. Hier erfolgt auch die Verwaltung der IoT-Geräte und die Kommunikation mit Anwendungen und Diensten.
Protokolle und Standards
Im Internet of Things (IoT) werden verschiedene Protokolle und Standards verwendet, um die Kommunikation zwischen Geräten und die Datenübertragung sicherzustellen. Diese Protokolle und Standards regeln die Datenübertragung, die Geräteidentifizierung und -authentifizierung sowie die Datensicherheit. Ein wichtiges Protokoll in IoT-Systemen ist MQTT (Message Queuing Telemetry Transport), das hauptsächlich für die Übertragung von Daten von sensornahen Geräten verwendet wird. Es ist ein leichtgewichtiges Protokoll, das eine geringe Bandbreitennutzung und geringen Energieverbrauch ermöglicht. CoAP (Constrained Application Protocol) ist ein weiteres Protokoll, das ebenfalls für die Übertragung von Daten in sensornahen Umgebungen verwendet wird. Es ähnelt MQTT in Bezug auf die Leichtigkeit und die geringe Bandbreitennutzung, aber es ist speziell für den Einsatz in begrenzten Ressourcenumgebungen wie z.B. in IoT-Geräten optimiert. Für die Kommunikation mit Cloud-Plattformen werden häufig HTTP oder HTTPS verwendet. Diese Protokolle sind bekannt und weit verbreitet und ermöglichen die sichere Übertragung von Daten über das Internet.
IoT-Sicherheit
Insgesamt bietet das Internet of Things eine Vielzahl von Möglichkeiten und Anwendungen in unterschiedlichen Branchen wie Gesundheitswesen, Landwirtschaft, Energie, Umwelt und Sicherheit sowie Smart Logistics, Produktion und Maschinenbau. Es ist jedoch wichtig, dass die Sicherheit und der Datenschutz immer im Fokus bleiben, um sicherzustellen, dass IoT-Systeme sicher und zuverlässig funktionieren. Auch die Regulierungsbehörden und Unternehmen haben eine wichtige Rolle bei der Sicherstellung der Sicherheit von IoT-Systemen und Datenschutz. In Sachen Datensicherheit werden verschiedene Technologien wie Verschlüsselung und Authentifizierung verwendet, um sicherzustellen, dass nur autorisierte Benutzer*innen auf die Daten zugreifen können. Es gibt auch eine Reihe von branchenspezifischen Standards und Protokollen, die in bestimmten Anwendungsbereichen wie z. B. im industriellen Automatisierungsbereich oder im Gesundheitswesen verwendet werden.
Herausforderungen bei der Sicherheit
Eine der größten Herausforderungen bei der Sicherheit von IoT-Systemen liegt bei den Nutzer*innen selbst: die Verwendung von schwachen Passwörtern. Viele IoT-Geräte werden mit standardmäßig schwachen Passwörtern ausgeliefert, die leicht zu erraten sind. Dies ermöglicht es Angreifern, in das Gerät einzudringen und es zu manipulieren oder Daten abzufangen. Um dieses Risiko zu minimieren, sollten Benutzer*innen die Passwörter ihrer IoT-Geräte ändern und starke Passwörter verwenden, die aus Buchstaben, Zahlen und Sonderzeichen bestehen.
Ein weiteres Sicherheitsproblem bei IoT-Systemen ist die unzureichende Datenverschlüsselung. IoT-Geräte sammeln oft sensible Daten wie beispielsweise die Standortdaten oder persönliche Informationen von Benutzer*innen. Diese Daten sollten ausreichend verschlüsselt werden, um sicherzustellen, dass sie nicht von Angreifern abgefangen oder manipuliert werden können.
Auch fehlende Software-Updates bergen Sicherheitslücken und ermöglichen es Angreifern, diese auszunutzen. Benutzer*innen sollten sicherstellen, dass ihre IoT-Geräte regelmäßig auf die neueste Softwareversion aktualisiert werden.
Auch eine schwache Netzwerksicherheit ist eine Herausforderung. IoT-Geräte sind oft in ungesicherten Netzwerken integriert, was es Angreifern erleichtert, auf das Gerät und dessen Daten zuzugreifen. Um dieses Risiko zu minimieren, sollten IoT-Geräte in gesicherten Netzwerken betrieben und die Netzwerkeinstellungen konfiguriert werden.
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IoT und SAP
Ein Beispiel für die Integration von SAP und IoT ist die Verwendung von Sensoren in Produktionsmaschinen, um Daten wie die Anzahl der hergestellten Teile und die Maschinenauslastung zu sammeln. Diese Daten können dann an SAP-Systeme übertragen werden, um die Produktionsleistung zu überwachen und zu optimieren. Nicht nur Produktionsüberwachung, sondern auch Lagerverwaltung, Wartungsplanung und Qualitätskontrolle können durch das Zusammenspiel von SAP und IoT vereinfacht werden.
SAP bietet auch spezielle Lösungen wie SAP Leonardo, eine Plattform für IoT und Künstliche Intelligenz, die es Unternehmen ermöglicht, IoT-Daten einfach zu sammeln, zu analysieren und zu nutzen, um ihre Geschäftsprozesse zu verbessern und neue Dienste und Produkte zu entwickeln.
IoT ist zudem eine von neun technologischen Säulen, die die Grundlage von Industrie 4.0 bilden. Mit diesen Säulen lässt sich eine Brücke zwischen der physischen und der digitalen Welt schlagen, welche die Entwicklung und den Einsatz intelligenter und autonomer Systeme ermöglicht. Mit den SAP-Lösungen und -Technologien für die Industrie 4.0 profitieren Unternehmen von datengesteuerten Prozessen und betrieblicher Flexibilität. So können sowohl Produkte, als auch Fabriken, Anlagen und Mitarbeiter mit Business Intelligence ausgestattet werden.
Vorteile der gemeinsamen Nutzung von SAP und IoT
Die gemeinsame Nutzung von SAP und dem Internet of Things (IoT) kann viele Vorteile bieten, da es ermöglicht, dass Daten aus IoT-Geräten in die SAP-Systeme integriert werden und so für Entscheidungen genutzt werden können. Einige der wichtigsten Vorteile sind:
- Echtzeit-Datenanalyse: Durch die Integration von IoT-Daten in SAP-Systeme kann Ihr Unternehmen eine Echtzeit-Datenanalyse durchführen, um schnell auf Veränderungen in Ihrem Geschäftsbetrieb reagieren zu können.
- Automatisierung von Prozessen: IoT-Daten können verwendet werden, um Prozesse automatisch anzusteuern und so die Effizienz und die Produktivität zu steigern.
- Optimierung von Produktion und Lieferketten: IoT-Daten können verwendet werden, um die Produktion und Lieferketten zu optimieren, indem z. B. die Auslastung von Maschinen überwacht und Inventar automatisch nachbestellt wird.
- Erhöhung der Kundenbindung: Durch die Verwendung von IoT-Daten können Unternehmen ihre Kund*innen besser verstehen und ihre Bedürfnisse besser erfüllen, was zu einer höheren Kundenbindung führen kann.
- Kosteneinsparungen: Die Automatisierung von Prozessen und die Optimierung von Produktion und Lieferketten kann dazu beitragen, Kosten einzusparen.
- Erhöhung der Sicherheit: Durch die Verwendung von IoT-Sensoren und -Geräten kann die Sicherheit in verschiedenen Bereichen wie Produktion, Lagerhaltung und Transport erhöht werden.
Tools und Technologien
UNIORG bietet Ihnen eine Reihe von Tools und Technologien von SAP an, die durch IoT-Systeme unterstützt werden, um Geschäftsprozesse zu optimieren. Beispiele dafür sind:
- SAP Service Cloud & SAP FSM: Das SAP Field Service Management bietet eine integrierte und umfassende Service-Landschaft, die den Innen- und Außendienst bei Herausforderungen im Umgang mit Ihren Kunden unterstützt. Vom Erstkontakt bis hin zum After Sales.
- SAP Business Technology Platform: Eine Plattform-as-a-Service (PaaS), die es Entwickler*innen ermöglicht, IoT-Anwendungen zu entwickeln und zu betreiben.
- SAP Analytics Cloud: Mit der SAP Analytics Cloud erhalten Sie zentralen und unmittelbaren Zugriff auf die gesammelten Daten, Zahlen, Diagramme und Auswertung in Ihrem Unternehmen. Damit können Sie unternehmensrelevante Entscheidungen fundiert und in Kürze treffen.
Zukunftsaussichten für IoT
Das Internet der Dinge (IoT) hat in den letzten Jahren rasante Fortschritte gemacht und wird in Zukunft eine immer größere Rolle in unserem Alltag spielen. Mit der Verbindung von physischen Geräten und dem Internet ermöglicht das IoT eine Vielzahl von Anwendungen und Diensten, die unsere Lebensqualität verbessern und die Effizienz von Geschäftsprozessen erhöhen können.
IoT Trends und Entwicklungen
Im Bereich des Internet of Things gibt es ständig neue Trends und Entwicklungen. Zu den aktuellen gehört unter anderem der Einsatz von Künstlicher Intelligenz (KI) und Machine Learning. Mit diesen Tools kann die Verarbeitung und die Analyse von IoT-Daten verbessert werden, um Prozesse automatisch anzusteuern und Prognosen zu erstellen. Auch das Thema Edge Computing befindet sich in der Weiterentwicklung. Edge Computing ermöglicht die Verarbeitung von Daten näher an den Quellen, anstatt sie in die Cloud zu übertragen. Dadurch können Latenzzeiten reduziert und die Datensicherheit erhöht werden. Mit dem Aufkommen von 5G-Netzwerken kann die Übertragung von IoT-Daten schneller und zuverlässiger erfolgen, was die Echtzeit-Überwachung und -Steuerung von IoT-Geräten erleichtert. Da IoT-Geräte und -Systeme oft sensible Daten sammeln und verarbeiten, wird auch die Cyber-Sicherheit immer wichtiger. Zur Steigerung der Effizienz von Stromnetzen und Verbesserung der Lebensqualität in urbanen Städten werden IoT-Technologien häufiger in Smart Cities und Smart Grids eingesetzt. Auch das Thema Blockchain kreuzt sich mit dem Thema Internet of Things. Durch die Kombination von IoT und Blockchain wird die Schaffung von sicheren, dezentralen und transparenten IoT-Systemen ermöglicht. Schlussendlich ist auch Augmented Reality (AR) auf dem Vormarsch. Immer häufiger wird AR und IoT zusammengeführt, um die intelligente Interaktion mit IoT-Geräten und -Systemen zu verbessern und neue Anwendungen zu ermöglichen.
Zukünftige Herausforderungen für das Internet of Things
Das Internet of Things (IoT) hat das Potenzial, die Art und Weise, wie wir leben und arbeiten, grundlegend zu verändern. Obwohl es viele Vorteile bietet, gibt es auch einige Herausforderungen, die es zu überwinden gilt, um das volle Potenzial von IoT auszuschöpfen. Einige dieser Herausforderungen sind:
- Datensicherheit: IoT-Geräte und -Systeme sammeln und verarbeiten oft personenbezogene Daten. Daher ist es wichtig, die Datensicherheit zu gewährleisten, um sicherzustellen, dass Daten vor Angriffen und Datenverlust geschützt sind.
- Skalierbarkeit: Da die Anzahl der IoT-Geräte und -Systeme zunimmt, wird es immer schwieriger, diese Geräte und Systeme zu verwalten und zu überwachen. Es ist wichtig, Lösungen zu finden, um die Skalierbarkeit von IoT-Systemen zu verbessern.
- Interoperabilität: IoT-Geräte und -Systeme unterscheiden sich oft in Bezug auf die verwendeten Technologien und Standards. Es ist wichtig, Lösungen zu finden, um sicherzustellen, dass IoT-Geräte und -Systeme miteinander kommunizieren können.
- Kosten: IoT-Projekte können kostspielig sein, sowohl was die Anschaffung von Geräten und Technologien als auch was die Wartung und Pflege angeht. Es ist wichtig, Lösungen zu finden, um die Kosten von IoT-Projekten zu minimieren.
- Regulierungen: Oft müssen IoT-Systeme den geltenden Gesetzen und Vorschriften entsprechen. Es ist wichtig, sicherzustellen, dass IoT-Systeme diesen Anforderungen entsprechen und dass sie sich an veränderte gesetzliche Anforderungen anpassen können.
- Talentmangel: Es gibt einen Mangel an Expert*innen, die über die erforderlichen Fähigkeiten verfügen, um IoT-Systeme zu entwickeln.
Prognose: IoT in der Gesellschaft und Wirtschaft
Die Anzahl der IoT-Geräte und -Systeme wird in den kommenden Jahren stark zunehmen. Dies wird Auswirkungen sowohl auf die Gesellschaft als auch auf die Wirtschaft haben.
In der Gesellschaft wird das IoT dazu beitragen, die Lebensqualität zu verbessern, indem es zum Beispiel die Effizienz von Stromnetzen und die Verkehrssteuerung in Städten optimiert. Es kann auch dazu beitragen, die Sicherheit in verschiedenen Bereichen wie Produktion, Lagerhaltung und Transport zu erhöhen. In der Wirtschaft wird IoT dazu beitragen, die Produktivität und Effizienz zu steigern, indem es zum Beispiel die Auslastung von Maschinen überwacht und Inventar automatisch nachbestellt. Im geschäftlichen Bereich kann es auch dazu beitragen, die Kundenbindung zu erhöhen, indem es Unternehmen ermöglicht, ihre Kunden besser zu verstehen und ihre Bedürfnisse besser zu erfüllen.
Insgesamt wird das IoT in der Zukunft eine zentrale Rolle in der Gesellschaft und in der Wirtschaft spielen und dazu beitragen, die Lebensqualität und die Effizienz in vielen Bereichen zu verbessern. Es ist jedoch wichtig, dass die Herausforderungen, die das IoT mit sich bringt, angegangen werden, um das volle Potenzial von IoT auszuschöpfen.
FAQ – Häufig gestellte Fragen
Was ist das Internet der Dinge?
Das Internet der Dinge (IoT) bezieht sich auf die Verbindung von Gegenständen und Geräten mit dem Internet, um Daten zu sammeln und zu teilen. Dies ermöglicht es Unternehmen und Entwickler*innen, intelligente Anwendungen und Dienste zu erstellen, die auf den Daten basieren, die von IoT-Geräten gesammelt werden.
Welche Arten von Geräten sind Teil des IoT?
Im Internet der Dinge (IoT) kann es sich um eine Vielzahl von Geräten handeln, einschließlich Smartphones, Smart-Home-Geräte, Wearables, Autos, industrielle Maschinen und sogar Haushaltsgeräte. Jedes dieser Geräte kann mit dem Internet verbunden werden, um Daten zu sammeln und zu teilen.
Wie werden IoT-Geräte verwendet?
IoT-Geräte können in vielen verschiedenen Anwendungen und Branchen eingesetzt werden. Einige Beispiele sind:
- Überwachung und Steuerung von Energieverbrauch im Smart Home
- Verfolgung von Lieferketten in der Logistik
- Überwachung von Gesundheitsdaten durch Wearables
- Verwendung von Sensoren in der Landwirtschaft, um Boden- und Wetterbedingungen zu überwachen
- Steuerung von Prozessen in der Fertigungsindustrie
Wie sind IoT-Systeme aufgebaut?
Die Systemarchitektur des Internet of Things (IoT) besteht aus Schichten und Komponenten, die zusammenarbeiten, um das Sammeln, Übertragen und Verarbeiten von Daten von IoT-Geräten zu ermöglichen.
Welche SAP IoT-Lösungen gibt es?
SAP bietet verschiedene Lösungen mit IoT-Strukturen an. Zum Beispiel SAP Business Technology Platform IoT oder SAP Analytics Cloud.
Welchen Einfluss wird IoT in der Zukunft haben?
Es wird prognostiziert, dass die Anzahl der IoT-Geräte und -Systeme in den kommenden Jahren stark zunehmen wird. Dies wird Auswirkungen sowohl auf die Gesellschaft als auch auf die Wirtschaft haben.
