Sonntag, 25. Oktober 2015

IoT - Definition, Unterscheidung und Anwendungsbereiche

Die Definition von IoT

Die "International Telecommunication Union“ hat im Juni 2012 den Begriff "Internet of Things" beziehungsweise auf Deutsch "Internet der Dinge“ in ihrer Empfehlung mit folgendem Wortlaut definiert: "IoT dient als globale Infrastruktur für die Informationsgesellschaft zur Ermöglichung von fortgeschrittenen Dienstleistungen mit der Vernetzung von physischen und virtuellen Dingern, welche auf interoperablen Informations- und Kommunikationstechnologien basieren“ (International Telecommunication Union, 2012). Im Fokus dieser Definition stehen die Merkmale fortgeschrittene Dienstleistungen (Smart Services), die Konnektivität von physischen und virtuellen Dingen sowie die Interoperabilität

Etwas pragmatischer definiert, wird mit IoT die Vernetzung von physischen Objekten verstanden, welche mit Sensorik, Elektronik, Software, Konnektivität ausgestattet und eindeutig identifizierbar sind (Fell, 2014). Hinzu kommen die (Cloud-) Plattformen, wo Daten empfangen, verarbeitet und weitergeleitet bzw. für den Abruf gespeichert werden. Nicht zu vergessen ist die Sicherheit, die bei allen Übermittlungen von Daten zu tragen kommt (Karimi & Atkinson, 2013).

Abgeleitet von diesen drei Definitionen kann IoT wie folgt umschrieben werden: 
„IoT sind physische oder virtuelle Objekte, die mit Sensorik, Elektronik, Software, Sicherheitsmechanismen und Konnektivität ausgestattet sowie eindeutig im Internet identifizierbar sind. Durch ihre Ausstattung, Echtzeitdatenverarbeitung und Interoperabilität zwischen den Objekten oder über Cloud-Plattformen können fortgeschrittene Dienstleistungen angeboten werden.“

Die Unterscheidung von IoT Objekten

Während IoT beinahe schleichend Einzug in verschiedenste Gebiete unseres Lebens und auch in der Industrie einnimmt und immer wieder neue Anwendungsmöglichkeiten anbietet, können zwei Charakterisierungen abstrahiert werden, die der Zuordnung von IoT Objekten dienen:

Kategorie 1
Interaktion und Datenaustausch (Nutzen- und Prozessorientierung)

Hinter der ersten Kategorie verbirgt sich die Idee der Interaktion von Millionen heterogenen und vernetzten Objekten mit eindeutiger Identifikation, welche untereinander interagieren und Daten austauschen. Die Objekte dienen der Fernüberwachung und -kontrolle, Steuerung und zur Weiterleitung von Daten bzw. Informationen. Sie dienen weniger der Datenauswertung, um z.B. die Verhaltensmuster von Menschen zu identifizieren, sondern eher zur Automation und Vereinfachung der industriellen Prozesse (Karimi & Atkinson, 2013) – ein Beispiel hierfür wäre wie folgt:
  • Ein Aufzug meldet der Service-Zentrale, dass eine Störung vorliegt und ein Service-Techniker benötigt wird. 
  • Vorgang: Ein Zustandscontroller/-Sensor überwacht und meldet automatisch über eine Kommunikationseinheit den Zustand an den Server. Die Zentrale wertet die Daten aus und disponiert einen Techniker.


Kategorie 2
Datenverwertung (Business-Orientierung)

In der zweiten Kategorie geht es um die Fortsetzung der ersten: Die Sammlung und Verwertung der Daten für Vorhersagen aufgrund von Trends oder auch von Verhaltensmustern. Diese Informationen können verwendet werden, um ein gezieltes „Digital Marketing“ und „Advertising“ zu praktizieren. Oder die Informationen werden dazu verwendet, um neue nutzungsorientierte Abrechnungsmodelle zu implementieren (Karimi & Atkinson, 2013):
  • Der Aufzug fährt automatisch runter, wenn ein Bewohner sich nähert und fährt direkt zur richtigen Stockwerk hoch. Während der Fahrt erscheinen auf dem Display interessante Angebote vom Lebensmittelladen in der Nähe und die Lieblingsmusik wird dezent im Hintergrund abgespielt. Der Lift lernt die Gewohnheiten des Nutzers und kann aus Kalendereinträgen interpretieren, was die Intention des Liftnutzers sein könnte: Direkt in die Tiefgarage fahren, oder doch für eine Jogging-Runde im EG anhalten. Oder abhängig vom Trainingsziel hält der Aufzug ein oder zwei Stockwerke vorher an. Eine Störung kommt selten vor, da der Aufzug aufgrund von Nutzungsdaten in ihren Komponenten direkt selber einen Service Techniker jeweils bestellt, wenn einer benötigt wird.
  • Vorgang: Bei diesem Beispiel fliessen verschiedene Informationen aus unterschiedlichen Quellen zusammen und werden in Echtzeit analysiert, interpretiert, entschieden und eine oder mehrere Aktion(en) ausgelöst. Der Integrationsgrad der Sensoren, Geschwindigkeit der Datenanalyse und die Algorithmen sind entscheidende Faktoren.


In der ersten Kategorie werden IoT Objekte für bestimmte und isolierte Telemetrie Aufgaben eingesetzt. In der zweiten bedienen sich die intelligenten Produkte aus weiteren Datenquellen und sind in der Lage, selber Entscheidungen zu treffen. Die Herausforderung dabei ist das Zusammenspiel der Komponenten:
  • Interoperabilität
  • Standardisierung der Kommunikationsprotokolle
  • deren Verwaltung (Device Management)
  • die Gewährleistung der Sicherheit und 
  • die Analyse-Kapazitäten von Daten 
(Kunze, 2015).

Anwendungsbereiche von IoT

Das Research Unternehmen, Beecham Research Ltd., untersuchte über 300 verschiedene IoT Objekte, welche sie in 9 Sektoren, 28 Anwendungsgebiete und Orte systematisch zugeordnet haben. Die nachfolgende Abbildung verdeutlicht, wie verbreitet IoT bereits heute schon ist und noch sein wird.

Die 9 Service Sektoren nach Beecham Research:
Quelle: Eigene Darstellung nach Beecham Reserach Ltd.


IoT / M2M - World of Connected Services
Quelle: www.beechamresearch.com

Dienstag, 13. Oktober 2015

Einführung in "Internet of Things"


Einer der wichtigsten technologischen Mega-Trends in der heutigen Zeit ist die Vernetzung von Objekten – das "Internet der Dinge", kurz „IoT“. Forbes, eines der erfolgreichsten und bedeutsamsten Wirtschaftsmagazine, hat in einer ihrer Publikationen zu diesem Thema berichtet, dass Unternehmen wie Cisco, GE oder IBM den globalen BIP Zuwachs mit IoT von ca. 10 bis 19 Billionen Dollar für die nächsten 20 Jahre schätzen (Press, 2014). Dass es sich bei IoT um keinen kurzlebigen technologischen Hype handelt, wird durch die Betrachtung der enormen Investitionen deutlich:
  • Der Such-Gigant Google übernahm letztes Jahr Nest Labs, Hersteller von intelligenten Thermostaten, für 3.2 Milliarden Dollar (Tilley, 2014) 
  • Die in der Schweiz führende Telekommunikationsgesellschaft Swisscom investiert in neue "Low Power"-Netzwerke in Städten, um kleine und akkubetriebene Objekte effizient vernetzen zu können – das Netz der Dinge entsteht. (Maron, 2015) 
  • Cisco Investments erhöht das bereits vorhandene Investitionsvolumen von 2 Milliarden Dollar, um weitere Unternehmen und Startup’s in den Bereichen der neuen Technologien u.a. IoT Firmen akquirieren zu können. (Cisco Systems, Inc., 2014) 

Der prognostizierte Einfluss im globalen Bruttoinlandprodukt und die Investitionsaktivitäten in der Wirtschaft führen zum Schluss: Der Vernetzung von Objekten wird eine sehr hohe Bedeutung beigemessen. Die dargestellten Kreise in Abbildung 1, die proportional zum jeweiligen Volumen gehalten sind, visualisieren welches Potential mit IoT vorhanden ist.


Quelle: Eigene Darstellung


Im Jahr 2013 betrug die Anzahl der Internetnutzer weltweit bei knapp 2.6 Milliarden. Bis 2018 wird die Nutzerzahl voraussichtlich nochmals um 0.8 Milliarden ansteigen (eMarketer; American Marketing Association, 2014). Auch wenn bis 2020 alle Babys, Kinder, Grosseltern das Internet nutzen oder alle Menschen mit Netzzugang zwei bis drei Telefone und Tablets besitzen würden, wird das Potential der Vernetzung der Menschheit mit 50 Milliarden IoT-Einheiten bis 2020 in den Schatten gestellt (Evans, 2011).


Doch was bedeutet konkret IoT, und wie ist die Wertschöpfungskette von „smarten“-Lösungen? Welchen Nutzen und welche neuen Geschäftsmodelle können sich durch die Vernetzung der Objekte ergeben? Und was muss das Management unternehmen, um neue innovative Wertangebote für die Kunden mit der Unterstützung von IoT anbieten zu können? In meinen folgenden Blog-Posts werde ich versuchen, diese Fragen zu beantworten und weitere Insights zu geben.