Das Internet der Dinge (IoT)
Was ist das Internet der Dinge (IoT)?
Das Internet der Dinge (IoT) ist das stetig wachsende Netzwerk intelligenter „Dinge“ – bei denen es sich nicht um herkömmliche Computing-Geräte handelt –, die Daten erfassen und senden und/oder Anweisungen über das Internet erhalten.
Zugriff auf Daten
Das IoT bietet Unternehmen Zugang zu einer Fülle von Daten, die von Geschäftsprozessen, Fertigungsumgebungen, Produktentwicklung, Lieferketten und mehr erfasst werden. Die Analyse dieser Daten kann enorme Chancen für mehr Produktivität und Sicherheit, vorausschauende Wartung und optimierte Abläufe aufdecken.
Umwandlung von analogen in digitale Daten
Der Begriff „Internet of Things“ wurde erstmals 1999 von Kevin Ashton verwendet, der für Procter & Gamble an der Lieferkettenoptimierung arbeitete. Er formulierte die Vision eines Systems von Sensoren zur Erfassung physischer Informationen, die in digitale Daten umgewandelt werden können. Heute gibt es fast 14 Milliarden vernetzte IoT-Geräte weltweit, deren Zahl bis 2025 voraussichtlich auf über 30 Milliarden ansteigen wird.
Wichtige Technologien für das Internet der Dinge
Damit ein Gerät Teil des IoT sein kann, sind einige wichtige Komponenten erforderlich.
Sensoren werden von einem IoT-Gerät genutzt, um Informationen über die physische Umgebung zu erfassen. Sie sind wie eine digitale Version des Seh-, Hör- und Tastsinns eines Menschen. Es gibt viele verschiedene Arten von Sensoren. Welche Sensoren in einem Gerät verwendet werden, hängt davon ab, wofür das Gerät eingesetzt wird. Beispielsweise braucht ein smartes Thermostat mit Sicherheit einen Temperatursensor, aber wahrscheinlich keinen Beschleunigungsmesser.
Mikrocontroller bieten die Rechenleistung, Arbeitsspeicherkapazität und Internetverbindung für das Gerät. Wenn die Sensoren die digitalen Augen und Ohren des Geräts sind, ist der Mikrocontroller das Gehirn. Zwar verfügen Mikrocontroller nur über begrenzte Verarbeitungsleistung, da CPU und Arbeitsspeicher auf einem einzelnen Chip untergebracht sind, aber durch ihre geringen Kosten, den minimalen Energiebedarf und ihre relative Einfachheit sind sie für die Nutzung in zahlreichen IoT-Geräten geeignet.
Netzwerkverbindung wird benötigt, um Daten zum und vom Gerät zu übertragen. Es gibt eine Vielzahl verschiedener Optionen, darunter Wi-Fi, WAN, LAN, Mobilfunk, Bluetooth, NFC und viele weitere. Die Auswahl der Verbindungstechnologie, die verwendet werden soll, hängt nicht nur von der Art des Geräts ab, sondern auch von der Umgebung, in der es eingesetzt wird. Beispielsweise können Mobilfunknetze eine begrenzte Reichweite in einigen Anlagen aufgrund von deren Bauweise und Baumaterialien aufweisen, während 5G-Netzwerkverbindungen der nächsten Generation für Geräte in autonomen Fahrzeugen erforderlich sind.
IoT-Anwendungsfälle
Das IoT fördert den Fortschritt in vielen verschiedenen Märkten – von Smart Homes und Smart Cities über Fertigung und Telemedizin bis hin zur Präzisionslandwirtschaft. Auch wenn das volle Potenzial des IoT noch nicht ausgeschöpft wird, gibt es bereits eine Reihe konkreter Einsatzbeispiele aus der Praxis.
Transport und Logistik: Zur Überwachung der Produktqualität werden IoT-Geräte mit Versandbehältern verwendet, um Daten wie Standort, Behälteröffnungen, Temperatur und Vibration zu verfolgen und zu erfassen. Fahrzeugortungssysteme können durch ihre Fähigkeit zur Überwachung von Stillstandszeit, Transitzeiten und Fahrstil das Flottenmanagement unterstützen und dazu beitragen, Lieferrouten effizienter zu machen und die Fahrersicherheit zu erhöhen. Echtzeitverkehrsdaten von Sensoren entlang von Straßen helfen den Fahrern, ihr Ziel schneller und effizienter zu erreichen.
Autonomes Fahren: Zwar gibt es noch keine vollständig selbstfahrenden Fahrzeuge, aber die Hersteller bauen bereits Kameras, Radar, LiDAR und weitere Sensoren in ihren Fahrzeugen ein. Heute werden diese Geräte verwendet, um Informationen zur Ausrüstung im Fahrzeug und zu dessen Umfeld zu erfassen, um die Sicherheit zu verbessern, z. B. durch Bremsassistenten und Lenkunterstützung. In Zukunft werden diese Sensoren mit einem Netzwerk verbunden, das den Fahrzeugen die Kommunikation miteinander und mit der sie umgebenden Infrastruktur erlaubt – dann sind vollautomatisierte Fahrzeuge möglich.
Intelligentes Stromnetz (Smart Grid): Das IoT bietet die Möglichkeit, veraltete Stromnetze durch ein Smart Grid zu ersetzen, das dezentrale Stromquellen besser nutzen kann und sowohl Energieversorgern als auch Kunden mehr Kontrolle bietet. Intelligente Zähler und Sensoren in Haushaltsgeräten liefern den Verbrauchern detaillierte Informationen zu ihrem Stromverbrauch und geben ihnen die Möglichkeit, die Nutzung von Energie entsprechend anzupassen. Energieversorger können mit IoT-Technologie Echtzeitdaten nutzen, um Ausfälle zu erkennen, auf Laständerungen zu reagieren und die Stromverteilung anzupassen, um mehr Effizienz zu erreichen.
Gesundheitswesen: IoT-Wearable-Technologien wie Smart Watches, Fitnesstracker und Biosensoren bieten den Nutzern einfachen Zugriff auf eine Fülle von Gesundheitsdaten auf einen Blick. Leistungsfähigere Geräte wie Insulin-Pens, implantierbare Herzmonitore, vernetzte Inhalatoren und Blutzuckermessgeräte gehen noch weiter und helfen Patienten, chronische Krankheiten zu überwachen und Hilfe zu holen, wenn nötig. Telemedizin und virtuelle Medizin ermöglichen dann die Remote-Bereitstellung der ambulanten und Langzeitbehandlung.
Das industrielle Internet der Dinge und Industrie 4.0
Viele Branchen nutzen das IoT bereits, um ihre Abläufe zu verbessern. Angesichts von Fortschritten in der Automatisierung, der Möglichkeit, neue und kostengünstige Sensoren zu vorhandenen Produktionsanlagen hinzuzufügen, und der Konvergenz von OT (Operational Technology) und IT in Unternehmen suchen viele Fertigungsunternehmen nach Möglichkeiten, ihre Prozesse zunehmend zu digitalisieren. Dies hat zur Umstellung auf Industrie 4.0 geführt, einem Konzept, das die physische und digitale Welt integriert, um den Fertigungsprozess zu transformieren, Geschäftsabläufe zu verbessern und den Umsatz zu steigern.
Industrie 4.0 wäre ohne das industrielle IoT (IIoT) nicht möglich. Mithilfe des IIoT können Fertigungsunternehmen die Sicherheit verbessern, Wartungsprogramme optimieren, einen effizienteren Betrieb erreichen, Bedienern die Möglichkeit geben, effektiver zu arbeiten, und ungeplante Ausfallzeiten reduzieren.
Die Remote-Überwachung des Zustands von Vor-Ort-Assets ermöglicht es Technikern, ihren Tagesablauf besser zu planen und die für Fahrten zwischen Standorten aufgewendete Zeit zu reduzieren. Im Fertigungsbereich können Sensoren helfen, die Qualität der hergestellten Waren und des Produktionsprozesses selbst zu bewerten. So können sie dazu beitragen, dass die Qualität des Endprodukts konsistenter ist, und zusätzliche Möglichkeiten für Qualitätsverbesserungen ermitteln. Sensoren an beweglichen oder rotierenden Maschinen können kritische Daten zum Anlagezustand erfassen, die dann verwendet werden können, um Programme für eine vorausschauende Wartung umzusetzen, Ausfallzeiten von Maschinen zu reduzieren und Wartungszeitpläne zu optimieren.
Mit HPE das Potenzial des IoT ausschöpfen
Das IoT bietet neue Möglichkeiten, Erkenntnisse von vernetzten Personen, Orten und Assets zu gewinnen. Um diese Möglichkeiten in der digitalen Wirtschaft von heute bestmöglich zu nutzen, benötigen Sie einen ganzheitlichen Ansatz für Netzwerk, Rechenleistung, Datenmanagement und Sicherheit. Mit Unterstützung von HPE erhalten Sie transparenten Einblick in Ihr IoT-Netzwerk.
Experten von HPE Pointnext Services können Sie dabei unterstützen, IoT-Lösungen zu integrieren und einen Rahmen für die schnellere Bereitstellung zukünftiger IoT-Lösungen und fortschrittlicher Business Intelligence-Funktionen zu schaffen.
Mit HPE FSCM-Lösungen (Fast Start Condition Monitoring) erhalten Sie besseren Einblick in den Zustand und die Leistung Ihrer Geräte in Echtzeit und können bessere Entscheidungen über die Asset-Wartung treffen. Wir kombinieren HPE Technologien, verlässliche Partner und erstklassige Services, um Ihnen fundiertere gerätebasierte Entscheidungen zu ermöglichen, die auf Ihre Anforderungen, Ihr System und Ihre Umgebung zugeschnitten sind.
In einigen Unternehmen hat die Einführung von IoT-Anwendungen wichtige Best Practices für Sicherheit und Compliance überholt. Die softwaredefinierte Plattform von HPE Aruba Networking ist offen, Cloud-nativ und dafür ausgelegt, innovative Sicherheitsfunktionen auf der Basis von künstlicher Intelligenz (KI) und maschinellem Lernen (ML) für die zentralisierte, unterbrechungsfreie Erfassung und Überwachung aller mit dem Netzwerk verbundenen Geräte bereitzustellen.
HPE Edgeline Systeme integrieren wichtige, auf offenen Standards basierende OT-Datenerfassungs- und Steuerungstechnologien direkt in das Enterprise-IT-System, das für die Ausführung der Analysen verantwortlich ist. Diese Konvergenz von OT- und IT-Funktionen in einem einzigen HPE Edgeline System verringert die Latenz zwischen dem Erfassen, Analysieren und Verarbeiten von Daten erheblich, während Platz, Gewicht und Strom gespart werden.