Internet der Dinge (IoT): Starkes Wachstum vernetzter Geräte

Mülleimer bitten selbstständig um Leerung, Äcker informieren den Landwirt, wann er sie düngen soll, und Straßenlaternen leuchten nur dann, wenn auch wirklich jemand unterwegs ist. Vernetzte Geräte im sogenannten Internet der Dinge (IoT) senden und kommunizieren unterschiedlichste Informationen in die Cloud – und bieten so die Möglichkeit, Arbeitsprozesse zu optimieren und das Leben zu erleichtern. Das ist keine kurzweilige Modeerscheinung, die Vernetzung von Geräten nimmt stetig zu: Bis zum Jahr 2020 rechnen der Digitalverband Bitkom und das Beratungsunternehmen Deloitte allein in Deutschland mit bis zu 100 Millionen vernetzten Geräten und Maschinen.

Smartes Parken: Mit der Telekom-App Park and Joy soll die nervenaufreibende Parkplatzsuche in Hamburg bald der Vergangenheit angehören. Ab Sommer 2017 sollen die ersten Parkplätze im Hamburger Osten mit entsprechenden Sensoren, die dann einen freien Parkplatz an Telekom-System melden, ausgestattet werden. (© 2017 Deutsche Telekom)

Ob Echtzeit-Ortung in der Logistik, Machine-to-Machine-Kommunikation über Ländergrenzen hinweg, elektrisch betriebene Roboter-Taxis oder Gebäude mit smarter Energiesteuerung: Die intelligente Vernetzung über das Internet katapultiert ganze Wirtschaftszweige in ein neues Zeitalter. Welche Technik sich am besten für die Vernetzung eignet, hängt dabei von der jeweiligen Anwendung ab. Für kritische Anwendungen wie vernetzte Autos im Straßenverkehr oder die Steuerung von Maschinen in Produktionsbetrieben werden zuverlässige und schnelle Datenverbindungen benötigt. Dafür eignet sich meist LTE oder der neue Mobilfunk 5G. Diese Funktechniken sind leistungsstark und haben eine geringe Latenzzeit. Beides entscheidende Faktoren, damit Ausfälle gar nicht erst auftreten.

IoT in Kürze

Das Internet der Dinge (IoT) bezeichnet die webbasierte, intelligente Vernetzung von Gegenständen und Maschinen anhand von Sensoren und Prozessoren. Dank Vernetzung wachsen gewöhnliche Gegenstände über ihren ursprünglichen Gebrauchswert hinaus und können intelligenter genutzt werden. Sie sammeln Daten und leiten sie automatisiert an andere Geräte weiter, die wiederum automatisch verschiedene Aktionen ausführen oder veranlassen.

Schnell, effektiv und langlebig

Für kurze Distanzen im Smart Home oder in der Fabrik sind LAN oder WLAN geeignet. Geht es jedoch um große Vernetzungsreichweiten und niedrigen Energieverbrauch, kommt künftig eine neue Funktechnologie zum Einsatz: NarrowBand IoT (NB-IoT). Die Module der NB-IoT funken über eine große Reichweite, durchdringen dicke Mauern und verbrauchen gleichzeitig sehr wenig Energie.

Gas- und Wasserzähler (Smart Meter) zum Beispiel sind in der Regel in Kellern hinter dicken Betonwänden und Stahltüren angebracht. Herkömmliche Mobilfunkverbindungen können diese oft kaum durchdringen. Kein Problem jedoch für NarrowBand IoT: Die Funktechnik mit extrem hoher Gebäudedurchdringung benötigt keine externe Stromversorgung. Die Module laufen mit einer handelsüblichen Batterie bis zu zehn Jahre lang. Ein riesiger Fortschritt, der das Internet der Dinge jetzt massentauglich macht. Vom Mülleimer über den Wasserzähler bis zum Parkplatz, der selbstständig freie Parkplätze meldet: Mit NB-IoT funktionieren künftig vielfältige Anwendungen in Smart Cities, in denen alles mit allem vernetzt ist.

Safety first!

Die Telekom hat ihr Netz bereits für NB-IoT aufgerüstet. In Deutschland, den Niederlanden, Griechenland, Polen, Ungarn, Österreich, der Slowakei und Kroatien soll die Technik nun flächendeckend ausgebaut werden. Hierzulande ist die Öffnung für die kommerzielle Nutzung im zweiten Quartal 2017 vorgesehen. Zuvor muss ein wesentlicher Aspekt geklärt werden: die Sicherheit. Im vergangenen Jahr befragte die Telekom 150 IT-Entscheider aus der Fertigungs- und Transportbranche zum Potenzial von IoT-Lösungen. Fast drei Viertel gaben an, dass sie erst in die Sicherheit und dann in die Sensorik oder die Netzinfrastruktur investieren wollen. Viele sorgen sich, dass eine engmaschige Vernetzung der Produktion die Anfälligkeit für Cyberattacken erhöht. Daher sind Sicherheitslösungen für das Internet der Dinge ein wichtiger Schwerpunkt auf der CeBIT.

NB-IoT in Kürze

Die Funktechnologie Narrowband IoT (NB-IoT) ist eine sogenannte Low-Power-Wide-Area(LPWA)-Technologie. Aufgrund ihres niedrigen Energiebedarfs, der hohen Gebäudedurchdringung und der enormen Reichweite ist sie eine günstige Lösung für das schmalbandige Internet der Dinge. NB-IoT ist auf geringe Leistung abgestimmt, sodass einige Anwendungen mehrere Jahre lang mit einer Knopfzelle auskommen. Perfekt geeignet ist NB-IoT daher für Smart-City-Anwendungen wie Smart Metering, Smart Parking, Smart Waste und für die generelle Überwachung der Infrastruktur. Zudem ist es für die Bereiche Tracking, tragbare Computersysteme oder Agrarwirtschaft hilfreich. Die Technologie ist über das 3rd Generation Partnership Project (3GPP) standardisiert und wird international eingesetzt.

Die Highlights auf der CeBIT

  • Sicherheitsrisiken im Smart Home: Antiviren-Spezialist Sophos stellt das Forschungsprojekt „Haunted House“ vor. In diesem interaktiven Modell können Fachbesucher auf der diesjährigen CeBIT mögliche Hacks wie zum Beispiel die Übernahme von Türkameras live erleben. (Halle 6/ F18).
  • Maschinen unter Beobachtung: Das Münchener Startup Device Insight stellt eine IoT-Plattform vor, mit der sich der Betrieb von Maschinen vollautomatisch analysieren lässt. Die erhobenen Daten werden mit webbasierten Dashboards visualisiert, um gefährdete Anlagenteile frühzeitig zu erkennen (Halle 12, Stand C62).
  • Sichere Fernwartung: Der Bereich Cybersecurity von Flugzeugbauer Airbus zeigt, wie Fernwartungen sicher konzipiert werden können (Halle 6/Stand G30).
  • Selbstfahrendes Auto: Das Model S von Tesla gehört zu den wenigen selbstfahrenden Autos, die in Deutschland auf der Autobahn unterwegs sein dürfen. Bosch hat das Modell zum Versuchsträger umgebaut und präsentiert es in Halle 12 (Stand B42).

Zahlen und Fakten zum Narrowband IoT

  • bis zu 100.000 Geräte pro Funkzelle
  • Batterielaufzeit bis zu zehn Jahre
  • niedrige Bandbreite: 600 bit/s bis 250 kbit/s
  • Gebäudedurchdringung: 164 dB
  • Verschlüsselung: 128 bis 256 Bit
  • Kosten pro Funkmodul: etwa fünf US-Dollar

Weiterführende Links zum Thema

Direkt zum Terminplan für IoT-Konferenzen auf der CeBIT (PDF)

Von Cloud bis IoT - Trends der Digitalisierung

CeBIT 2017: Maschinen, die wie Menschen denken