Was ist das Internet of Things?

Der vielleicht wichtigste IT-Trend der vergangenen Jahre ist das Internet of Things. Maschinen und Geräte, die Daten sammeln, Prozesse automatisieren und über das Internet miteinander kommunizieren, erobern immer mehr Bereiche des Lebens. In der Industrie, im Gesundheitswesen, der Landwirtschaft oder im privaten Umfeld eröffnet das Internet der Dinge Möglichkeiten, dies bis vor wenigen Jahren undenkbar waren. Wie das Internet der Dinge funktioniert, was es ist und welche Vor- und Nachteile es mit sich bringt, zeigt der folgende Beitrag.

Was ist das Internet der Dinge?

Das Internet der Dinge, englisch „Internet of Things“, abgekürzt „IoT“ wird allgemein definiert als die Vernetzung physischer Geräte über das Internet. Diese Geräte sind beispielsweise Maschinen, Fahrzeuge, Produktionsanlagen oder auch Kühlschränke, Smartwatches, Lampen und Drucker. Gemeinsame Merkmale dieser Dinge sind eine eigene und eindeutige Internetadresse und Sensoren, mit denen je nach Funktion und Aufgabe bestimmte Daten gesammelt und über das Internet verschickt werden.

Erstmals verwendet wurde der Begriff Internet of Things durch einen Mitarbeiter des MIT (Massachusetts Institute of Technology) im Jahr 1999. Der Ursprung reicht jedoch zurück bis in die 1980er-Jahre. Heute gilt ein Cola Automat als Erstes in ein Netzwerk eingebundenes Gerät. Dieser Cola Automat wurde von Studenten der Carnegie Mellon University in Pittsburgh, Pennsylvania umgebaut und mit dem Vorläufer des Internets, dem ARPANET, verbunden. Grund für den Umbau war ganz einfach Bequemlichkeit. Von ihrem Studienplatz aus konnten die Studenten überprüfen, ob die Getränke im Automaten bereits gekühlt waren, bevor sie sich auf den Weg zum Automaten machten. Aktuell zählt das Internet der Dinge bereits rund 30 Milliarden Geräte. Bis zum Jahr 2025 werden wahrscheinlich mehr als 75 Milliarden Geräte weltweit mit dem Internet verbunden sein.

Wie funktioniert das Internet of Things?

Für ein funktionierendes Internet of Things müssen mehrere ineinandergreifende Technologien genutzt werden. Wichtigste Komponente und Basis des IoT ist das Netzwerk. Für den Austausch von Informationen und Daten werden LAN- und WLAN-Netzwerke sowie schnelle Mobilfunknetze, Bluetooth-Verbindungen und NFC Verbindungen genutzt. Eine weitere wichtige Voraussetzung ist das Cloud-Computing. In einer Cloud werden die von den verbundenen Geräten durch smarte Sensoren gesammelten Daten gespeichert. Zum Teil erfolgt auch eine Verarbeitung der Daten in der Cloud. Weitere wichtige Voraussetzungen für das IoT sind maschinelles Lernen und künstliche Intelligenz. Künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen (Machine Learning) sind unverzichtbar beispielsweise für autonomes Fahren und die Spracherkennung.

Anwendungsbereiche das Internet of Things

Vor allem in der Industrie werden IoT-Anwendungen für die Steuerung und Überwachung von Produktionsanlagen und einzelnen Maschinen eingesetzt. Ein Beispiel sind Flugzeugtriebwerke, die unabhängig vom weltweiten Einsatzort wichtige Parameter kontinuierlich an den Hersteller übermitteln. Ein einfaches Beispiel für eine IoT-Anwendung ist ein Kopierer, der nach dem Überschreiten bestimmter Werte selbstständig einen Wartungsauftrag erteilt. Moderne Kopierer können zudem Dokumente als E-Mail versenden oder in der Cloud speichern, damit sie von jedem Ort mit Internetzugang abgerufen werden können. Auch die Nachbestellung von Toner kann voll automatisiert vom einem smarten Kopierer erledigt werden.

Anwendungsbeispiele für das IoT im privaten Bereich

Die in einem Smarthome miteinander vernetzten und mit dem Internet verbundenen Geräte bilden gewissermaßen ein IoT im kleinen Maßstab. Die Geräte in einem privaten Internet der Dinge werden als Smart Devices bezeichnet. Hierzu zählen beispielsweise intelligente Kühlschränke, intelligente Leuchtmittel, Kaffeemaschinen, Fernseher und Türsprechanlagen mit Videokamera. Diese Geräte werden in der Regel in ein heimisches LAN- oder WLAN-Netzwerk eingebunden und sind indirekt über einen Router mit dem Internet verbunden. Durch die Verbindung mit dem Internet können diese Smart Devices von jedem Ort der Welt mit einem Internetzugang gesteuert werden.

Die vielleicht bekanntesten Anwendungen im Bereich des privaten IoT sind die Sprachassistenten von Google, Apple oder Amazon. Wearables wie Smartwatches oder Fitnesstracker unterstützen die Träger bei den Bemühungen, das Leben gesünder zu gestalten. Sie messen die Herzfrequenz oder die zurückgelegte Strecke. Die gesammelten Daten werden zur Auswertung eine App auf dem Smartphone gesendet. Noch relativ unbekannt sind Anwendungen wie beispielsweise intelligente Kleidungsstücke mit ähnlichen Funktionen.

Kritik am Internet of Things

Das ständig wachsende Internet of Things sieht sich zunehmend der Kritik ausgesetzt. Diese Kritik betrifft hauptsächlich die Datensicherheit und den Energieverbrauch. Mit dem Internet verbundene LEDs und smarte Kaffeemaschinen sind mögliche Angriffspunkte für Hacker. In Unternehmen sind häufig ungeeignete Endgeräte der Mitarbeiter für Sicherheitslücken verantwortlich.

Auch die Menge der für den Betrieb des Internets der Dinge benötigten Energie ist Anlass für Kritik. Zum Beispiel Frankfurt am Main. In Frankfurt am Main befindet sich der größte Internetknoten der Welt. Die dort ansässigen Rechenzentren verbrauchten im Jahr 2018 rund 1,3 Terawattstunden Strom. Diese Menge entspricht einem Fünftel des Gesamtverbrauchs der Stadt Frankfurt einschließlich des Flughafens. Hinzu kommen die durch die Stromerzeugung verursachten CO2-Emissionen. Laut den Berechnungen verschiedener europäischer Umweltorganisationen haben diese einen Anteil von insgesamt 3,7 % an den weltweiten CO2-Emissionen. Damit ist der Anteil des IoT an den weltweiten CO2 Emissionen höher als der Anteil der zivilen Luftfahrt.