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Das Internet of things (IoT), auf Deutsch Internet der Dinge genannt, ist ein zukunftsweisendes Konzept inmitten von Fokus-Themen wie Big Data und Data Science. Doch was ist das Internet der Dinge genau? Welche Zusammenhänge hat es zu Big Data? Welche Vorteile erhoffen sich Unternehmen davon und gibt es bereits Beispiele in Industrie, Handel und dem privaten Umfeld für IoT? In diesem Artikel versuchen wir den Begriff “Internet of things” zu definieren, seine Vor- und Nachteile und Beispiele zu zeigen, um das Internet der Dinge transparent und nachvollziehbar darzustellen. 

Inhaltsverzeichnis

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1 Inhaltsverzeichnis

2 Infografik Internet of Things (IoT): Definition, Technologien und Beispiele

3 Was ist das Internet of things? Definition des Internet der Dinge.

4 Vorteile vom Internet der Dinge

5 Kritik und Gefahren von IoT

5.1 Datensicherheit

5.2 Netzwerksicherheit

5.3 Technologieeinsatz über Businesswert

5.4 Ausfallsicherheit

5.5 Energieverbrauch

6 Das Internet of things, Smart Home, Big Data und Data Science – Begriffsdefinition und -unterscheidung

7 IoT Technologien & Plattformen

7.1 Edge Devices & Gateway Layer

7.2 Transmission Layer

7.3 Storage Layer

7.4 Processing & Analytics Layer

7.5 Application Layer

8 Beispiele für Anwendungen des Internet of things

8.1 Das Smart Phone

8.2 Die Video-Türklingeln von Ring

8.3 Dash Buttons von Amazon

8.4 Alexa, Google Home, Siri

8.5 Moderne Autos von BMW, Mercedes und anderen

8.6 Digital Twins

8.7 Logistik

8.8 Smart Home

8.9 Fitnesstracker und Smart Watches

8.10 Predictive Maintenance / Maschinenüberwachung

8.11 Personal IoT Devices

9 Häufige Fragen zum Internet of Things (FAQ)

9.1 Warum braucht man das Internet of Things?

9.2 Ist IoT durch das Internet ermöglicht?

9.3 Was ist der Unterschied zwischen dem Internet der Dinge und Industrie 4.0?

10 Zusammenfassung Internet of Things

Infografik Internet of Things (IoT): Definition, Technologien und Beispiele

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Internet of Things: Definition, Vorteile und Beispiele

Infografik Internet of ThingsInternet of Things Infografik herunterladen

Was ist das Internet of things? Definition des Internet der Dinge.

Das Internet der Dinge ist ein Verbund von Daten produzierenden Geräten, die diese Daten über das Internet austauschen oder bereit stellen. Diese Geräte gehen über die uns bekannten Computer und Handys hinaus und beziehen weitere Produkte wie beispielsweise Haushaltsgeräte (z.B. Kühlschränke, Staubsauger, TV), Steuergeräte (z.B. Heizung, Anlagensteuerung), Autos, Sicherheitssysteme (Klingeln, Schlösser) und vieles mehr mit ein. In Summe ist die Idee, dass alle diese technischen Geräte nicht nur eine Funktion erfüllen, sondern mittels Sensorik auch Daten erfassen und diese zur weiteren Verarbeitung zur Verfügung stellen.

Durch dieses Vorgehen gibt es zukünftig neben den Menschen und der Internet-Technologie einen dritten Teilnehmer im Internet: Physische Objekte. Einerseits werden diese Geräte massive Datenmengen produzieren, andererseits müssen auch Wege gefunden werden, deren Bedürfnisse in Punkto Kommunikationsinfrastruktur und Datensicherheit zu realisieren. Dies führt zum Begriff “Internet der Dinge”, da aus rein quantitativen Gesichtspunkten eine solche Technologie durch die Vielzahl an Teilnehmern das Internet natürlich absolut dominieren wird.

Zu guter Letzt beschränkt sich das Internet of things natürlich nicht nur auf die Produktion von Daten. Dieser Schritt ist technologisch einfacher und näher, wird aber nur die Tür öffnen für die Personalisierung von Einzelproduktbasis durch kontinuierliche Anpassung der Geräte mittels Software und Analysen. So ist es denkbar, dass sich bald jeder Raum, jeder Stuhl und jedes Fitnessgerät automatisch auf unsere Bedürfnisse, Ziele und Tagesform einstellt.

Vorteile vom Internet der Dinge

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Internet of Things (IoT): Beispiele für Vorteile und Gefahren

Doch weshalb ist die Idee von datenproduzierenden Geräten so attraktiv? Das Internet of things ist aus mehreren Gesichtspunkten interessant und bietet viele Vorteile für sowohl Privatpersonen als auch Unternehmen:

  • Data-driven Personalisierung: Durch sehr fein granular erhobene Daten und individueller Auswertung kann das Leben zukünftig viel stärker personalisiert werden (z.B. einzelne Heizzonen im Wohnzimmer, automatische Anpassung von Fitnessgeräten auf Größe, Gewicht, Fitnessstand).
  • Datenvarianz: Da durch das Internet of things eine viel höhere Varianz an Geräten und damit Sensordaten produzieren kann, gibt es eine viel höhere Varianz (Art, Ort, Zeit) an Daten, was zu mehr Möglichkeiten der Analyse führt.
  • Datenmengen: Durch die Vielzahl an Dingen können viel höhere Mengen an Daten produziert werden, was die Aussagekraft von Machine Learning Algorithmen und somit die Analysegenauigkeit stärkt.
  • Effizienz: Durch die bereitgestellten Daten können viele Entscheidungen quantitativ getroffen werden und verringern unnötige Einsätze von z.B. Wartungsteams (Stichwort Predictive Maintenance).
  • Automatisierung: Wenn man die Datenmengen mit entsprechender Analysen kombiniert, kann man direkt und automatisiert Entscheidungen treffen lassen, statt manuelle Prozesse zu integriert. Somit steigt der Automatisierungsgrad von Industrie, Fertigung und persönlichem Leben (z.B. justieren von Fertigungskapazitäten basierend auf Breakdown im Feld).
  • Real-Time: Auch 2020 laufen noch viele Analysen auf Batch-Basis, also dem Sammeln und dann gemeinsamen Verarbeiten der angesammelten Daten. Das Internet of things wird die Landschaft sehr stark in Richtung Real-Time Big Data Analytics verändern, da Daten zahlreicher, unmittelbarer und direkter zur Verfügung stehen.

Kritik und Gefahren von IoT

Selbstverständlich gibt es auch beim Internet der Dinge mögliche Probleme und Gefahren. Je nach Gerät das integriert werden soll, müssen vorab intensive Überlegungen angestellt werden, wie man Risiken und Aufwände minimieren kann. Gleichermaßen sollte man sehr wohl überlegen, ob das Device ein IoT-Device werden muss – denn als Holzhammermethode alles an das Internet of things anzubinden ist auch nur eine schlechte Lösung. Im Folgenden wollen wir noch kurz Kritik und mögliche Gefahren am IoT darstellen.

Datensicherheit

Als absolut zentrales Thema von IoT ist die Datensicherheit. Das Problem lässt sich einfach am Beispiel Fitnessarmbänder illustrieren. Wenn Bewegungsdaten aufgezeichnet und diese transferiert werden, sind dies hochsensible Daten. Wann jemand ausser Haus ist – im besten Fall auch noch Real-Time – kann ein sehr gefährliches Gut sein. Aber auch schon generell die GPS-Koordinaten verraten viel über einen Mensch. Von sozio-ökonomischen Status über Alter gibt es viele Attribute, die sich von diesen Daten ableiten lassen. Zusammen ist sehr schnell erkennbar, dass die durch IoT-Geräte produzierten Daten einer sehr hohen Schutzbedürftigkeit belangen. Dies ist aber nicht immer im Fokus der Entwickler der Produkte und Anwendungen, weshalb sowohl Konsumenten als auch industrielle Anwender in Gefahr laufen, Datenlecks in ihrer Umgebung einzuführen.

Netzwerksicherheit

Während der erste Gefahrenpunkt von IoT sich auf die Privatsphäre des Anwenders bezieht, ist das Gegenstück dazu die Sicherheit der Netzwerke über diese kommuniziert wird. Wenn sehr viele unzertifizierte Geräte in Netzwerke eingeloggt werden, um über WLAN Daten zu transferieren, kann es schnell zu Problemen in Überlastung und Sicherheit führen. Als einfaches Beispiel gilt der Fall, falls ein Gerät einem Hackerangriff zum Opfer fällt. In dem Moment würde der Eindringling nicht nur Zugriff auf einen Computer bekommen, sondern könnte ein Botnet über ein weit verbreitetes Netzwerk an physischen Geräten generieren. Noch relevanter ist schließlich die Netzwerksicherheit im Industrial Internet of Things, also der Industrie, da hier schnell sehr große finanzielle Ausfälle oder sogar Lebensgefahr besteht.

Technologieeinsatz über Businesswert

Ein Problem, das sich nicht auf die Sicherheit, sondern eher auf den Erfolg und somit den return of investment (ROI) von IoT fokussiert, ist die Gefahr das Internet der Dinge zu nutzen nur damit es genutzt wird, egal wie sinnvoll es ist. Hier steht die Technologienutzung im Vordergrund, statt einen durchdachten Business Case umzusetzen. Dies führt zu erhöhten Kosten, erhöhter Umweltbelastung und ein Swamping von Netzwerken und Datenbanken. Folglich sollte jedes Unternehmen eine klare Idee über die Wirtschaftlichkeit und Auswirkung ihres Use Cases haben, bevor sie sich in die IoT-Landschaft begeben.

Ausfallsicherheit

Wenn das Internet of things etabliert ist, werden auch die verbundenen Geräte zum neuen Standard werden. Umso integrierter das IoT-Konzept in technische Geräte ist, umso weniger ist es in den Köpfen der Anwender. Daher wird in wenigen Jahren die Konnektivität nicht mehr ein Sonderfall sein, sondern Normalität. Dies führt auch zu der Anforderung, dass die Technik entsprechen ausfallsicher sein müssen, da sich die Unternehmen und Privatanwender darauf verlassen werden. Weiterhin werden viele Geräte das Internet benötigen um überhaupt ihre Funktion zu erfüllen. Bricht die Verbindung zu diesem ab, wird auch das Gerät seine Funktion verlieren.

Energieverbrauch

Ein weiterer ökologischer Faktor nebst der Wirtschaftlichkeit und Datenmengenproduktion ist der Energieverbrauch der IoT-Devices. Durch Konnektivität und höhere Leistungsanforderungen wird ein höherer Energieverbrauch nötig. Multipliziert mit der Idee, dass es hunderttausende von Geräten in das Internet der Dinge integriert werden sollen, ist dies eine sehr viel höhere Energiebelastung. Zusammen mit der Annahme, dass nicht jedes IoT-Gerät einen sinnvollen Einsatz erfahren wird, muss dieser Faktor langfristig in Betracht gezogen werden. 

Das Internet of things, Smart Home, Big Data und Data Science – Begriffsdefinition und -unterscheidung

Leider sind die meisten Begriffe nicht immer trennscharf. Daher versuchen wir hier die Begriffe Internet of things, Smart Home, Big Data und Data Science zu unterscheiden, um den unterschiedlichen Fokus zu definieren.

Wie beschrieben ist das Internet of things die Anbindung von physischen Geräten an das Internet. Ein Subset dieser Geräte sind eben Elektronikartikel, die im Heimbereich eingesetzt werden. Ein anderes Subset wären beispielsweise konnektierte Geräte in der Industrie. Daher ist der Smart Home Bereich ein Teilbereich des Internets der Dinge.

Mit Big Data verbindet das Internet of things der Aspekt der Datenproduktion und Bereitstellung. Vor allem die verschiedenen Merkmale von Big Data kommen hier zur Anwendung: Volumen, Geschwindigkeit, Varianz, Qualität, Wert – all diese Attribute sind von Relevanz, wenn man an die IoT-Sensorenlandschaft denkt. Daher produziert das Internet der Dinge Big Data.

Wenn die Daten produziert sind, hilft es selbstverständlich nichts, wenn sie nicht weiter genutzt werden. Hier kommt Data Science mit seinem Teilgebiet des Machine Learning ins Spiel. Indem die produzierten, großen Datenmengen auf Muster untersucht, automatisiert verarbeitet werden, kann die Effizient gesteigert oder die Personalisierung erhöht werden. Data Science ist also die Erarbeitung der Vorteile des Internets der Dinge – um dann auch positive Effekt spüren zu lassen.

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Was ist das Internet der Dinge und Dienste?

Das Internet der Dinge (Internet of Things, IoT) verbindet physische Objekte mit der virtuellen Welt. Intelligente Geräte und Maschinen sind dabei miteinander und mit dem Internet vernetzt. Die Entwicklung des Internet der Dinge wird vom Ausbau des neuen Highspeed-Mobilfunknetzes 5G angetrieben.

Welche Bereiche umfasst das Internet der Dinge?

Welche Bereiche umfasst das Internet der Dinge? Zum Internet der Dinge gehören Alltagsgegenstände im vernetzten Zuhause genauso wie vernetzte Fahrzeuge oder medizinische Geräte, die Gesundheitsdaten erfassen. Auch Konzepte zur Smart City, der vernetzten Stadt, fallen in den Bereich des IoT.

Was ist unter Internet 4.0 und Internet der Dinge zu verstehen?

Das Internet der Dinge oder "Internet of Things" ist gleichzeitig Teil der Industrie 4.0 und ihr Anstoß. Der Begriff bezeichnet die Verbindung zwischen der virtuellen und der realen Welt, die immer stärker wird und bereits zum Verschwimmen der Grenzen führt.

Was ist das Internet der Dinge Kinder erklärt?

Das Konzept kommt aus dem IT-Bereich und bedeutet, dass Alltagsgegenstände über das Internet miteinander vernetzt sind. Sie sind mit kleinen Chips, Sensoren, Datenspeichern oder Softwaresystemen ausgestattet. Diese ermöglichen einen Datenaustausch mit einem oder mehreren anderen Objekten.