Internet of Things (IoT)

Mensch, Maschine, Gegenstände – auf den ersten Blick haben diese drei Kategorien wenig Gemeinsamkeiten. Mit dem Internet of Things soll sich das aber ändern. Das IoT verbindet physische Objekte miteinander, die mit Sensoren oder Software ausgestattet sind. Diese Verbindung ermöglicht es den Objekten, miteinander zu kommunizieren. Auf Unternehmensebene bedeutet das vor allem eins: Effizienz. Viele Unternehmen haben das bereits erkannt – heutzutage sind nahezu 10 Milliarden IoT-Geräte vernetzt.

Was genau ist das Internet of Things?

Das Internet of Things ist auch als „das Nervensystem der Digitalisierung“ bekannt. Wie die Digitalisierung wird auch das IoT nach und nach immer allgegenwärtiger. Waren 2016 noch rund 7 Milliarden IoT-Geräte vernetzt, sind es keine 5 Jahre später schon 10 Milliarden. In den nächsten 5 Jahren soll sich diese Zahl noch einmal mehr als verdoppeln.

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IoT vernetzt nicht nur klassische Geräte wie Smartphones und Laptops miteinander, sondern alle möglichen Maschinen, Fahrzeuge und sogar Gegenstände. Sie alle sind mit Sensoren ausgestattet und lassen sich digital im Netzwerk erfassen. So stellt das IoT den Zustand der Dinge fest. Dazu werden physikalische Größen wie Geokoordinaten, Beschleunigung, Erschütterung, Temperatur und Helligkeit, also im Prinzip alles, was sich messen lässt, ermittelt. So entstehen riesige Datenmengen, auch Big Data genannt. Mit deren Hilfe können Unternehmen erkennen, welche Anforderungen ihre Kunden und Geschäftspartner in Zukunft an sie stellen werden oder welche Qualität und Menge eines Produkts erforderlich sein wird.

Voraussetzungen für das IoT

Das Internet of Things ist ein komplexes Konstrukt, für das je nach angestrebtem Szenario einige technische Voraussetzungen gegeben sein müssen:

IoT in der Industrie – Industrial Internet of Things

Das IIoT (Industrial Internet of things) bezieht sich auf IoT-Anwendungen im industriellen Bereich. Hier liegt ein besonderer Fokus darauf, Sensoren auszulesen und Geräte zu steuern, die auf Cloud-Technologien basieren. Auch Machine-to-Machine-Anwendungen (M2M), die Prozesse drahtlos automatisieren und steuern, sind zentral. Zudem gewinnen personalisierte Dienstleistungen und Waren immer mehr an Bedeutung.

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SAP Leonardo stellt Ihnen zahlreiche Services und Anwendungen bereit, mit denen Sie große Datenmengen auswerten, analysieren und zu Ihrem Vorteil nutzen können.

Mit seinen gängigen Anwendungsbereichen ist IIoT ein wesentlicher Bestandteil der vierten industriellen Revolution (Industrie 4.0):

  • Intelligente Fertigung
  • Vorbeugende und vorausschauende Wartung
  • Smart Cities
  • Intelligente Logistik

Intelligente Fertigung und vorausschauende Wartung

Intelligente Fertigungsmaschinen können ihren eigenen Zustand erkennen, verstehen und relevante Handlungen ableiten. Bei Materialengpässen gibt eine solche Maschine beispielsweise eigenständig eine Meldung an die entsprechende Zulieferungsstelle. Hier wird die Meldung als Befehl aufgefasst, neues Material zu beschaffen. Ohne einen Mitarbeiter zu verständigen, sorgt die Maschine dafür, dass sie bei einem Engpass versorgt oder bei einem Defekt repariert wird. Aus der daraus resultierenden gesteigerten Effizienz ergeben sich Kosten- und Zeitersparnisse.

Smart Cities

Der Begriff „Smart City“ umschreibt eine Reihe von Stadtentwicklungsstrategien, die dazu beitragen sollen, die Städte der Zukunft ressourcenorientierter und energetisch effizienterer zu gestalten. Teile dieser Entwicklungen können wir bereits heute erleben: Car-, Bike- und Scootersharing-Apps ermöglichen es Nutzern, sich über das Smartphone von nahezu jedem Standort aus, ein Fahrzeug zu mieten. Das entlastet Umwelt und Alltag. Auch Smart Homes gehören zu einer Smart City dazu. Ihre Bewohner können sich via Smartphone oder Tablet unterwegs mit ihrer Wohnung verbinden, um Energiesparmaßnahmen oder Vorbereitungen für den Feierabend zu treffen. In Smart Cities der Zukunft sind nahezu alle Bereiche des öffentlichen Lebens mit Sensoren und Kameras ausgestattet. Das ermöglicht es beispielsweise, effizienter Routen für die Müllabfuhr zu planen, die sich nach Füllständen in Mülleimern richtet.

Intelligente Logistik

Auch Transport- und Logistiksysteme profitieren von einer Vielzahl an Sensordaten und IoT-Anwendungen. Mit Sensoren ausgestattete Waren können beispielsweise Daten liefern, mit denen Verantwortliche diese nachverfolgen und ihre Temperatur überprüfen und anpassen können. Transportfahrzeuge und -flugzeuge können je nach Wetterbedingungen oder Verfügbarkeit umgeleitet werden.

Von Quantität zur Qualität: Von Daten zu Erkenntnissen

Das IoT lebt von all den Objekten, die mit Sensoren ausgestattet sind und Daten an das Netzwerk liefern. Durch diese Datenfülle lassen sich präzise Bilder von Ist-Zuständen zeichnen und Prognosen für die Zukunft ableiten. Dazu ist es notwendig, die Daten entsprechend aufzubereiten. Zu diesem Zweck programmierte Algorithmen, Big-Data-Anwendungen und Künstliche Intelligenz (KI) erkennen Muster in den Daten und können daraus relevante Vorhersagen ableiten. Auf Grundlage dieser Vorhersagen lassen sich z. B. Handlungsempfehlungen treffen, um den analysierten Prozess in Zukunft effizienter zu gestalten. Daraus ergibt sich ein Kreislauf datengetriebenen Wirtschaftens:

Kreislauf datengetriebenen Wirtschaftens - Internet of Things

Abbildung 1: Kreislauf datengetriebenen Wirtschaftens. Quelle: Deloitte.

Welche Vorteile bietet das Internet of Things?

Die umfassende Vernetzung beschleunigt Prozesse und gestaltet sie effizienter. Weitere Vorteile sind:

  • neue Geschäftsmodelle und Umsatzchancen
  • gesteigerte Mitarbeiterproduktivität und -zufriedenheit durch Wearables wie Smart Glasses
  • gesteigerte Effizienz
  • hochwertige Kundenerfahrung durch personalisierte Produkte und Dienstleistungen sowie integrierte Kundenservices

Das Internet of Things bei SAP

Auch SAP hat Anwendungen zum Internet of Things in sein Angebots-Portfolio aufgenommen:

SAP Leonardo Internet of Things

Leonardo ist das neue digitale Innovationssystem von SAP. Es stellt Anwendungen und Microservices für das IoT, ML, Analytic- und Big-Data-Analysen bereit. Obwohl diese Konzepte oft Hand in Hand miteinander einhergehen, bietet SAP Leonardo auch Pakete an, die auf bestimmte Kernfunktionen wie das IoT zugeschnitten sind.

Die Anwendungen sind unterteilt in „powered by SAP“-Anwendungen und die dafür notwendigen Microservices und APIs. SAP Streaming Analytics ist ein solcher Microservice. Er analysiert Datenströme, um individuell darauf reagieren zu können. Die Anwendung SAP Service Ticketing powered by SAP Leonardo nutzt wiederum diesen Microservice, um Service-Tickets je nach Inhalt an einen entsprechenden Bearbeiter weiterzuleiten.

SAP Edge Services

Die Edge Services ermöglichen es Zuständigen, die Sensordaten in Erkenntnisse umzuwandeln und sie für Prognosen weiterzuverwenden. So können sie beispielsweise IoT-Datenströme analysieren und auswerten, um Muster zu erkennen und Ereignisse zu automatisieren. Vorausschauende Analysen können Auffälligkeiten aufdecken, Vorfälle prognostizieren und verhindern.

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  • Weniger Datenübertragung
  • Geringere Kommunikationskosten
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SAP-Cloud-Platform-Service: Internet of Things

In der Cloud Platform können Entwickler Anwendungen für das IoT erstellen und implementieren und verwalten. Dazu gehören z. B. auch Machine-to-Machine-Anwendungen (M2M). Durch die Plattform können zentrale Prozesse automatisiert und Peripherkomponenten in das Netzwerk eingebunden werden.

Wie geht es mit dem Internet of Things weiter?

Das IoT ist ein wichtiger Bestandteil der Industrie 4.0 und unbestreitbar eine, wenn nicht die zentrale Technologie der Zukunft. Die umfassende Vernetzung bringt einige Vorteile für Unternehmen – allen voran gesteigerte Effizienz und geringere Kosten. Auch Kunden profitieren vom IoT, denn personalisierte Dienstleistungen rücken immer mehr in den Vordergrund. Sensoren an versendeter Ware erleichtern den Nachverfolgungsprozess und stellen sicher, dass die Lieferung einwandfrei beim Kunden ankommt.

In wie weit die Vernetzung der Welt sich tatsächlich als positiv erweist und welche Nachteile sie möglicherweise noch birgt, wird die Zukunft zeigen. Wenn Sie sich weiter mit dem Thema beschäftigen möchten, schauen Sie sich gerne unseren Beitrag zum Thema Industrie 4.0 an.


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2 Kommentare zu "Internet of Things (IoT)"

Leon Wirtz - 24. Februar 2020 | 13:41

Wie geht man am besten mit den technischen Herausforderungen um, die sich auf die Sicherheit des Internet of Things auswirken?

Antworten
Tobias Schießl - 4. März 2020 | 16:51

Hallo Herr Wirtz,
im Großen und Ganzen ändert das Internet of Things nichts an der Ausgangslage, die auch heute schon im Hinblick auf die Sicherheit einer Infrastruktur relevant ist. Egal ob Sie 2 Geräte miteinander vernetzten oder 100 – sicher muss die Verbindung in jedem Fall sein. Die Grundlage dafür stellt ein ausreichend durchdachtes und vor allem stetig aktualisiertes Sicherheitskonzept dar. Dieses sollte beschreiben, über welche Kanäle die Kommunikation zwischen Mensch und Maschine erfolgt und wie diese jeweils abgesichert werden. Um nur ein Beispiel zu nennen: HTTPS ist auf jeden Fall ein Must-Have. Technisch wird es auf die Tools hinauslaufen, die Sie auch heute vermutlich schon im Einsatz haben, sprich Reverse Proxies / Web Application Firewalls, eine Infrastruktur zur sicheren Authentifizierung der Benutzer (ggf. durch Einsatz einer Mehr-Faktor-Authentifizierung) und ein Berechtigungskonzept, welches sich an den tatsächlichen Aufgaben der Anwender und technischen Systemen orientiert. Entsprechend müssen hier auch technische Nutzer mit einbezogen werden, die für den Datenaustausch zwischen den Systemen verwendet werden. Darüber hinaus helfen zentrale Systeme zum Monitoring von Systemen und Schnittstellen, um einerseits Gefahrenpotentiale schnell erkennen zu können und andererseits den Überblick über die Vielzahl der miteinander vernetzten Systeme zu behalten.
Viele Grüße,
Tobias Schießl

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