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Internet der dingen
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Es Internet der Dinge (Englisch: Internet der Dinge, IoT) ist die Gruppe von Geräten ("Dingen"), die Internetverbindungen mit anderen Geräten oder Systemen interagieren und Daten mit ihnen austauschen. Alltagsgegenstände agieren als Einheit im Internet, können mit Menschen und mit anderen Gegenständen kommunizieren und treffen auf dieser Grundlage autonome Entscheidungen.[1] Die Möglichkeiten, die sich ergeben, wenn physische Objekte und die virtuelle Welt zusammenkommen, sind ein wichtiger Aspekt des Internets der Dinge.[2]

Das Internet der Dinge stellt eine neue technologische Phase dar, in der das Internet nicht nur von Menschen, sondern auch von Geräten selbst ohne menschliche Eingriffe genutzt wird. In einer möglichen Zukunft werden menschlich bediente Computer (Desktop, Laptops, Tablets, Smartphones) sind im Internet in der Minderheit. Die Mehrheit der Internetnutzer in dieser Zukunftsvision wird aus semi-intelligenten, „intelligenten“ Geräten bestehen. Solche „intelligenten“ Geräte spielen im Internet der Dinge eine Schlüsselrolle, denn eingebettete Informations- und Kommunikationstechnologien haben das Potenzial, die Nutzbarkeit von Alltagsgegenständen zu revolutionieren. Mithilfe von Sensoren können sie ihre Umgebung aufnehmen, und durch eingebettete Netzwerktechnologie können sie miteinander kommunizieren, Internetdienste nutzen und mit Menschen kommunizieren.[3]

Die Zahl der mit dem Internet der Dinge verbundenen Geräte wurde 2018 auf 10 Milliarden geschätzt und soll bis 2025 auf 64 Milliarden anwachsen.[4]

Vorteile und Nachteile

Erwartete Vorteile des Internets der Dinge sind:[5] Vorteile werden sein:

  • kommerziell: effizientere Prozesse, weniger Kosten für Logistik/Lagerung, stärker kundenorientierter Vertrieb;[6]
  • sozial und politisch: klarere Informationen für Kunden und Bürger, bessere Betreuung, mehr Sicherheit (zB im Straßenverkehr);
  • persönlich: neue Services, die das Leben angenehmer und sicherer machen.

Außerdem werden auch Nachteile gesehen. „Smarte“ Geräte sind eigentlich nichts anderes als Computer, die aus Hard- und Software bestehen. Es kann Schwachstellen enthalten, die von böswilligen Personen ausgenutzt werden können. Kompromittierte Geräte können somit eine Bedrohung für die Privatsphäre, beispielsweise wenn böswillige Parteien Informationen vom Gerät abfangen. Kompromittierte Geräte stellen auch ein Risiko für die Stabilität der Internetinfrastruktur dar, beispielsweise wenn sie Teil eines Botnet. Aufgrund der Größe der Anzahl der Geräte weltweit, a Botnet von kompromittierten IoT-Geräten, zum Beispiel eine große DDoS- einen Angriff mit weitreichenden Folgen verursachen.

Veraltete Bedeutung

Kevin Ashton, dann Leiter des Auto-ID Centers der of MIT, verwendete 1999 den Begriff "Internet der Dinge",[7] aber die Diskussion darüber reicht mindestens bis 1991 zurück.[8] Damals lag der Schwerpunkt jedoch auf Anwendungen mit RFID. Indem alle Objekte, einschließlich Personen, mit Identifikatoren versehen werden, könnte die physische Welt von Computern inventarisiert und kontrolliert werden. Beispiele sind die Verfolgung des Transports von Paketen.

Technologie

Das Internet der Dinge wird von einer Reihe von Basistechnologien angetrieben. Dies bedeutet, dass die meisten Anwendungen auf vielen der unten aufgeführten Technologien basieren.[9]

Kommunikation und Zusammenarbeit
Geräte (Objekte) können mit dem Internet oder sogar untereinander kommunizieren. Sie können Internetdaten und -dienste nutzen und dann ihre Eigenschaften ändern (z. B. von stationär zu bewegt). Entwicklungen in der drahtlosen Kommunikation wie UMTS und W-lan entscheidend.
Adressierbarkeit
Wenn die Adresse des Objekts a IP Adresse der Vorteil, dass diese gut standardisiert ist und daher gut mit dem Netzwerk funktioniert.[10] Aufgrund des Internets der Dinge wird die Zahl der benötigten IP-Adressen voraussichtlich explodieren. Voraussetzung ist schließlich, dass jedes Objekt eine eigene „Adresse“ hat. Aufgrund der bereits stattfindenden Umstellung von IPv4 zu IPv6 der Bedarf an (sehr) vielen IP-Adressen wird gedeckt.[10][11]
Identifizierung
Die Geräte (Objekte) müssen eindeutig identifizierbar sein. Bei passiven Objekten (d.h. Objekten ohne Energiequelle) kann die Identifikation über RFID oder Strichcodes stattfinden. Als Medium dafür kann ein RFID-Lesegerät oder ein Mobiltelefon dienen. Dadurch kann ein Objekt (z.B. ein Zahnrad mit Strichcode) mit an anderer Stelle darüber gespeicherten Informationen verknüpft werden (nicht so sehr über welche Art Zahnrad ist es, aber ungefähr but welche Gang ist es; zum Beispiel, dass das Zahnrad im Jahr x an Fabrik y verkauft wurde und Teil der Maschinennummer 123456) ist.
Sensoren
Jetzt sofort Sensor Geräte sammeln Daten über ihre Umgebung. Sie zeichnen diese auf oder leiten sie weiter oder reagieren sofort darauf. Sensoren wandeln ein analoges Signal (z. B. Temperatur oder Lichtintensität) in ein digitales Signal (Einsen und Nullen) um, siehe Analog-Digital-Wandler.
Aktuatoren
Über ein Antrieb die Geräte beeinflussen die physische Welt. Ein Aktor wandelt ein Signal in eine Aktion, beispielsweise eine Bewegung, um.
Eingebettete Informationsverarbeitung
Smart Devices verfügen über einen Mikrocontroller und Speicherkapazität für Informationen, siehe Eingebettetes System.
Lokalisierung
Im Internet der Dinge müssen die Objekte auffindbar, also über Suchdienste lokalisiert und erkannt werden können. Denken Sie daran, wie Mobiltelefone gefunden und lokalisiert werden.
Geräte kennen ihren physischen Standort. Dies geschieht, indem sie diese selbst bestimmen oder für sie vorsehen. Geographisches Positionierungs System und Mobilfunktechnik machen dies möglich. Im Großbritannien Menschen haben nun begonnen, das Frequenzspektrum wegen des Internets der Dinge neu zu ordnen.[12]
Benutzeroberfläche
Smarte Objekte müssen direkt oder indirekt mit Menschen kommunizieren können (via Smartphone). Insbesondere Technologien wie Spracherkennung, Bilderkennung und Tonerkennung sind wichtig.

Bedarf

Um das Internet der Dinge praktisch machbar zu machen, muss die zugrundeliegende Technologie verschiedene Anforderungen erfüllen.[13] Diese Anforderungen liegen in folgenden Bereichen:

  • Skalierbarkeit: sowohl lokale Nutzung als auch großflächige Nutzung
  • mobile 'Dinge' müssen sich spontan und selbstständig konfigurieren und Verbindungen aufbauen können
  • Interoperabilität, zum Beispiel durch Standardisierung (sofern erforderlich)
  • Auffindbarkeit: Ein Benutzer möchte über eine 'Suchmaschine' herausfinden, wo sich ein 'Ding' befindet und in welchem ​​Zustand es sich befindet
  • Software
  • Verwaltung großer Datenmengen
  • korrekte und genaue Interpretation der von Sensoren gesammelten Daten
  • Sicherheit und Privatsphäre: Für „Dinge“ wird es zusätzliche Regeln geben, die angeben, was (und wann) sie erlaubt sind oder nicht; es muss auch gewährleistet sein, dass 'Dinge' nicht gehackt werden können
  • Fehlertoleranz durch Redundanz und Anpassungsfähigkeit an veränderte Gegebenheiten
  • Energie: Aufgrund der praktischen Nachteile von Batterien (Größe und Gewicht) werden kreative Lösungen für die Energieversorgung von beispielsweise Sensoren benötigt
  • drahtlose Kommunikation über kürzeste Distanzen (wenige Zentimeter) ermöglicht mehr Lösungen (z.B. Induktion)
  • Drahtlose Kommunikation allgemein; wegen des Energieverbrauchs sind Handy, UMTS, W-lan und Bluetooth weniger geeignet; neuere Technologien sind zwar schmaler, verbrauchen aber auch weniger Energie

Anwendungen

Es sind schon viele eingebettete Systeme dauerhaft oder temporär mit dem Internet verbunden. Zum Beispiel gibt es moderne Kameras, Kopierer, Waschmaschinen, Roboter, Autos. Man kann jedoch nicht sagen, dass die überwiegende Mehrheit von ihnen ihre Umgebung absorbiert oder mit jemandem kommuniziert. Die Geräte sind zwar in der Mehrheit im Internet, aber vielleicht gibt es noch kein Internet der Dinge.

HeimautomatisierungSysteme können eine Anwendung des Internets der Dinge sein.

In Australien pflanzen Biologen jährlich rund eine Million Getreidepflanzen im ganzen Land an, um zu sehen, unter welchen Bedingungen welche Arten am besten gedeihen. Mit einem kleinen Team müssen nun sowohl die Umweltbedingungen als auch die Wachstumsrate des Getreides überwacht werden. Dies wird über ein drahtloses Netzwerk mit Sensoren gelöst.[14]

Im Sport werden bereits Sensoren verwendet, um Daten über Trainingseinheiten sammeln. Die Daten werden ohne menschliches Zutun an eine zentrale Stelle gesendet und dort verarbeitet. Sportler oder ihre Trainer können sich auf einer Website anmelden, um ihre Fortschritte zu analysieren.[14]

Gearbeitet wird an einer Zahnbürste, die sich mit einem Smartphone verbinden kann, um zu sagen, wie lange und in welchen Mundwinkeln beim Zähneputzen geputzt werden soll.[15]

Das Dyconet-Projekt[16], durchgeführt am Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik (IML) in Dortmund, bezieht sich auf intelligente Luftfrachtcontainer. Es handelt sich um Container, die über Sensoren ihrer Umgebung folgen, über eine gewisse Intelligenz verfügen und selbst Kommunikation, auch mit anderen Containern, initiieren.

Im Oktober 2014 vergab die Europäische Kommission einen Zuschuss für das Projekt „Triangulum“, das Eindhoven (Niederlande), Stavanger (Norwegen) und Manchester (Großbritannien) zu „Smart Cities“ machen soll.[17][18] Sensornetze und integrierte IKT-Systeme sind Teil des Projekts.

Normen

Im Juli 2014 haben fünf Technologieunternehmen das Open Internet Consortium gegründet, das Standards für das Internet der Dinge entwickeln soll. Ausgangspunkt sind verschiedene bestehende Konnektivitätslösungen. Als erstes Ergebnis wird Open Source Code für bestimmte Smart Home- und Office-Lösungen erwartet.

Kritik

Manche sehen das Internet der Dinge als technischen Fortschritt, andere zeigen Zurückhaltung.

Peter-Paul Verbeek, Professor für Technikphilosophie an der Universität Twente, schreibt, dass Technologie bereits unsere moralischen Entscheidungen beeinflusst, was sich wiederum auf Privatsphäre und Autonomie auswirkt.[19] Er warnt davor, Technologie nur als „Werkzeug“ zu sehen und ist der Meinung, dass wir sie als aktive Einheit sehen sollten.

Ein weiterer Kritikpunkt ist, dass sich das Internet der Dinge rasant entwickelt, ohne die notwendigen Sicherheits- und Regulierungsänderungen zu berücksichtigen.[20] Insbesondere mit der weiteren Verbreitung des Internets der Dinge werden Cyberangriffe einen physischeren Charakter annehmen und nicht nur in der virtuellen Welt stattfinden.[21] Im Forbes, im Januar 2014 zitierte der Cybersicherheitskolumnist Joseph Steinberg mehrere mit dem Internet verbundene Anwendungen, die bereits „Menschen in ihren eigenen vier Wänden ausspionieren“ können, darunter Fernseher, Küchengeräte, Kameras und Thermostate.[22]

In einem Bericht des Amerikaners Nationaler Geheimdienstrat stellt fest, dass es schwierig sein wird, "den US-Feinden und Kriminellen den Zugang zu Netzwerken aus Sensoren und ferngesteuerten Objekten zu verweigern. Ein offener Markt für aggregierte Sensordaten wird Kriminellen und Spionen helfen, zusätzlich zur Förderung von Handel und Sicherheit." Die Kombination von Sensordaten in großem Maßstab könnte den sozialen Zusammenhalt untergraben, wenn sie sich als unvereinbar mit den Garantien des Vierten Zusatzartikels gegen unangemessene Durchsuchungen herausstellt.“[23] Im Allgemeinen kann geschlossen werden, dass die IntelligenzBranche betrachtet das Internet der Dinge als reichhaltige Datenquelle.[24]

Es ist allgemein anerkannt, dass sich Design und Management des Internets der Dinge im Laufe der Evolution weiterentwickeln werden. Die Gestaltung zukunftssicherer und sicherer Lösungen muss daher auf „anarchischer Skalierbarkeit“ basieren.[25] Die Anwendung dieses Konzepts kann auf physische Systeme (verwaltete Objekte in der realen Welt) ausgeweitet werden, vorausgesetzt, dass Unsicherheiten in den Verwaltungseigenschaften bei ihrem Entwurf berücksichtigt werden. Das Potenzial des Internets der Dinge lässt sich also in Zukunft voll ausschöpfen, wenn die physischen Systeme mit allen möglichen Managementsystemen ohne Ausfallrisiko arbeiten können.

Justin Brookman, von der Zentrum für Demokratie und Technologie, ist besorgt über die Auswirkungen des Internets der Dinge auf die Privatsphäre der Verbraucher. Sein Statement lautet: „Es gibt Leute im Handel, die sagen: ‚Ach, Big Data – gut, wir speichern alles, werfen nichts weg, und später beauftragen wir jemanden, der an die Sicherheit denkt.‘ Die Frage ist, ob wir Vereinbarungen treffen wollen? dies einzuschränken."[26]

Die American Civil Liberties Union (ACLU) sieht das Problem, dass das Internet der Dinge auf Kosten der Kontrolle der Bürger über ihr eigenes Leben gehen kann. Die ACLU schrieb: „Es ist einfach nicht vorhersehbar, wie diese enormen Kräfte – die hauptsächlich auf Unternehmen gerichtet sind, die finanzielle Gewinne anstreben, und Regierungen, die immer mehr Kontrolle anstreben – genutzt werden. Es ist durchaus vorstellbar, dass ‚Big Data‘ und das Internet der Dinge wird es für uns schwieriger machen, die Kontrolle über unser eigenes Leben zu übernehmen, da wir zunehmend abhängig von mächtigen Konzernen und Regierungsbehörden werden, die für uns immer undurchsichtiger werden."[27]

Ein Aspekt, der oft vergessen wird, betrifft die Umweltauswirkungen der Herstellung, der Nutzung und letztendlich der Entsorgung hochwertiger Geräte. Halbleiter. Moderne Elektronik enthält eine Vielzahl von Schwermetalle und seltene Metalle sowie hochgiftige chemische Komponenten. Dies macht das Recycling besonders schwierig. Elektronische Bauteile werden oft einfach entsorgt und verschmutzen dann den Boden, Grundwasser, Oberflächenwasser und Luft. Dies kann schließlich dazu führen, dass chronische Krankheit von Menschen. Zudem nimmt die Umweltbelastung durch die Gewinnung der für moderne Elektronikkomponenten notwendigen seltenen Metalle zu. Obwohl die Produktion elektronischer Geräte weltweit zunimmt, werden nur wenige Metalle (aus ausgedienten Geräten) zur Wiederverwendung gesammelt. Dies wird die Auswirkungen auf die Umwelt erhöhen.

Das Internet der Dinge wird die Integration von Elektronik in Alltagsgegenstände beinhalten, wie z Lichtschalter. Es ist auch bekannt, dass der wichtigste Grund für den Austausch elektronischer Bauteile häufiger der technische Fortschritt als der eigentliche Ausfall des Bauteils ist. Es ist daher zu erwarten, dass auch in Zukunft Alltagsgegenstände häufiger ausgetauscht werden, als wir es gewohnt sind. Dies wird auch zu (viel) mehr Abfall führen.

Beim Marketing rund um das Internet der Dinge wird manchmal der Schwerpunkt auf erreichbare Energieeinsparungen gelegt. Oftmals lässt sich der gleiche Nutzen aus einem gut geführten Haushalt ziehen.

Siehe auch

Externer Link

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