Kaffeemaschinen warten nicht mehr nur darauf, dass Sie einen Knopf drücken. Wenn der Alarm ausgelöst wird, wird der Ton lauter. Das Licht erkennt, wenn Sie den Raum betreten und hellt entsprechend Ihren Bedürfnissen auf. Ein versteckter Prozessor hört auf Ihre Stimme, fasst Ihren Zeitplan zusammen und spielt die Morgennachrichten ab, während Sie sich die Zähne putzen. Ihr Auto nimmt die Route mit dem geringsten Stau, sodass Sie morgens Zeit haben, Ihre E-Mails zu lesen oder sich auf ein Meeting vorzubereiten.
Über diese Zukunft lesen wir seit Jahrzehnten in Science-Fiction-Romanen. Jetzt ist es mehr als möglich. Es passiert. Zumindest wird es so sein.
Man nennt diese Welle der Konnektivität das Internet der Dinge (IoT). Es kann auch als Internet of Everything (IoE) bezeichnet werden. Dabei handelt es sich um ein Netzwerk vernetzter Geräte, die Informationen über ihre Umgebung sammeln, Informationen senden und entsprechend handeln können. Sie nutzen eingebettete Sensoren, Prozessoren und Kommunikationshardware, um ihre schwere Arbeit zu erledigen.
Dabei handelt es sich um „intelligente“ oder „vernetzte“ Geräte. Sie sitzen nicht einfach da. sie reden miteinander. Dabei handelt es sich um Machine-to-Machine (M2M)-Kommunikation. Ein Gerät empfängt Informationen vom anderen und reagiert sofort. Während Menschen eingreifen können, um Geräte einzurichten, Befehle zu erteilen und Daten zu untersuchen, wird der Großteil der Arbeit von Maschinen erledigt. sie agieren unabhängig.
Dieser Grad der Automatisierung existiert heute, weil die Hardware kleiner und billiger geworden ist. Darüber hinaus sind unsere Haushalte und Unternehmen immer online. Wir haben endlich die Infrastruktur, um dies zu unterstützen.
Зміст
物联网如何运作
核心机制简单但功能强大. 传感器收集数据. 理器根据该数据做出决策. 通信硬件一直在发送它.
这些设备产生大量的互联网流量. 它们产生大量数据. 这些数据使设备变得有用. 这也使它们对第三方有价值.
这种源源不断的信息流引发了严重的问题。 隐私问题日益严重。 安全漏洞越来越多。 当一切都连接起来时,一切都可以访问.
然而,好处是不可否认的. 我们现在拥有前所未有的实时信息水平.
- 家庭安全: 远程监控您的房屋和家人. 即使您不在场,也要保证它们的安全.
- 业务效率： 改进流程. 提高生产力. 减少材料浪费. 避免意外停机.
- 城市基础设施: 城市道路中的传感器有助于减少拥堵. 当基础设施崩溃时,他们警告官员。
- 环境监测: 小工具在开放轨道上不断变化的条件下. 他们警告我们即将发生的灾难.
它们几乎可以增强任何物理对象. 转型已经在进行中
Kevin Ashton hat nicht nur Schlagworte erfunden. Er entwirft einen Plan für eine Welt, in der Objekte für sich selbst sprechen. Dies geschah wahrscheinlich bei der Präsentation von Procter & Gamble im Jahr 1999. Die Vision ist etwas Besonderes. Die Idee besteht darin, einen RFID-Tag an einer Lippenstifttube anzubringen. Ermöglicht dem Tag die Kommunikation mit dem im Regal integrierten Funkempfänger. Ergebnis? Verfolgen Sie Verkäufe und Lagerbestände in Echtzeit. Wenn der Lagerbestand niedrig ist, sendet das System ein Nachschubsignal. Das ist der Funke. Es entstand die Idee, dass das Sammeln von Daten aus der physischen Welt konkrete, alltägliche Probleme lösen könnte [Quelle: Ashton, Gabbai, Simmonds].
Jetzt ist diese Idee explodiert. Milliarden vernetzter Geräte bilden das Rückgrat des Internets der Dinge. Das sind mehr als nur Computer. Sie sind auch Computer. Hierbei handelt es sich um Kombinationen aus Hardware und Software, die zum Senden und Empfangen von Daten über verschiedene Kommunikationsprotokolle konzipiert sind.
连接到网络
这些小工具实际上是如何上网的？ 方法各有不同. 有些充当独立节点,而另一些则作为网关搭载在您的智能手机上. 许多人依靠家中的中央集线器（例如智能扬声 器或专用网桥）来与家庭互联网服务进行通信. 连接后,数据通常向上流动. 您（用户）可以通过手机上的应用程序或桌面上的浏览器访问结果. 有些设备甚至更进一步,无需您动手即可自动更新您在社交网络上的状态.
Das Ausmaß der Konnektivität
Sie leben vielleicht noch nicht in einem Science-Fiction-Smart Home, aber das Internet der Dinge ist bereits riesig. Die Schätzungen schwanken stark, da die Forscher andere Kriterien verwenden als das, was als „zusammenhängend“ gilt. Gängige Zahlen deuten jedoch darauf hin, dass es bereits 15 bis 25 Milliarden aktive Geräte gibt. Die Prognosen für 2020 lagen zwischen 50 und 212 Milliarden [Quellen: FTC, Intel, McLellan, OIC]. Einige Analysten gehen davon aus, dass es bis 2025 1 Billion vernetzte Geräte geben wird.
Warum ist diese Zahl so hoch? Denn Sensoren und kleine Recheneinheiten lassen sich in fast alles einbauen. Ein Smartphone ist ein IoT-Gerät für sich und fungiert als Kontrollpunkt für andere Geräte. Tragbare Fitnessgeräte gibt es überall. Diese Technologie ist in Waagen, Kühlschränken und sogar Schuhen verbaut.
Intelligente Thermostate lernen, wie Sie Ihre Energiekosten senken können. Mit Rauchmeldern und Sicherheitskameras können Sie Ihr Zuhause aus der Ferne überwachen, Warnungen senden, wenn etwas schief geht, und die Kontaktaufnahme mit Rettungsdiensten vereinfachen. Sie können kleine Anhänger kaufen, um den Überblick über Ihre Autoschlüssel, Haustiere und Kinder zu behalten. Die physische Welt wird in Bezug auf Daten immer reicher.
打破孤岛
如今,大多数智能设备都是孤立运行的. 他们互相不说话. 这种碎片化是一个主要障碍. 公司和行业团体目前正在竞相创建标准和平台,以允许不同制造商的设备协同工作. 目标是互操作性. 更好的是,这些新框架旨在提高安全性,这一直是物联网 的一个长期弱点.
在家庭之外，城市和工业也在采用这些技术.
边缘和云端的智能
当互操作性得到改善时,自动化就会占据主导地位. 我们赋予了常见的物理对象计算能力和感官. 他们可以读取环境（包括您自己的身体）并相应地调整其设置. 数据已汇总供您审核。
这些设备并不像旧的嵌入式计算那样遵循简单的“如果-那么“规则. 他们使用复杂的算法. 其中一些处理发生在设备自己的处理器上本地. 其他时候, 繁重的工作是在云服务器上完成的. 该设备根据复杂的逻辑进行操作、反应和报告.
Die physische Welt existiert nicht mehr einfach da; 它是有反应的.
Das Internet der Dinge ist nicht neu. Seine Wurzeln reichen bis in die Zeit vor dem Aufkommen von Personalcomputern zurück. Maschine-zu-Maschine-Kommunikation (M2M) ist ein altes Konzept, das auf Telemetriesysteme des frühen 20. Jahrhunderts zurückgeht. Diese Systeme übertragen codierte Messwerte von Geräten über Telefonleitungen, Funkwellen oder Satelliten.
Der erste aufgezeichnete Vorfall ereignete sich im Jahr 1912. Informationen vom Kraftwerk Chicago werden über Telefonleitungen an eine Zentrale übermittelt. Seitdem hat die Telemetrie Wettermuster und Wildtiere verfolgt und Geräte und Menschen auf der Internationalen Raumstation überwacht.
Mitte des 20. Jahrhunderts traten wir in das Zeitalter der Computer ein. Das Zeitalter des Internets begann 1969 mit der Einführung von ARPANET. Doch der eigentliche Wandel kam 1991, als Tim Berners-Lee das World Wide Web startete. Seitdem ist das Publikum online. Heutzutage ist die Trennung vom Internet eher die Ausnahme als die Regel.
Eine schnelle Internetverbindung gibt es mittlerweile in Tausenden von Haushalten. Drahtlose Netzwerke werden überall immer verbreiteter. Der Mikrochip schrumpft immer weiter, bis er in eine Tasche passt. Unsere Smartphones verbinden sich über Mobilfunk oder WLAN und kommunizieren mit anderen Geräten über Bluetooth, das als Gateway fungiert. Dank der gleichen Technologie können sich auch andere elektronische Produkte mit dem Netzwerk verbinden.
Cloud- und lokale Verbindungen
Die Cloud (Datenverarbeitung in großen Rechenzentren auf vernetzten Servern) war schon immer ein wichtiger Faktor. Dadurch werden Alltagsgeräte Teil des IoT-Ökosystems.
Diese Geräte stellen normalerweise eine Verbindung zum Internet her, indem sie Daten an Ihr Mobiltelefon oder Ihren eigenen Heim-Hub senden. Nutzen Sie lokale Kommunikationsmethoden wie:
- Bluetooth
- Bluetooth LE (Low Energy)
- 6LowPan
- IEEE 802.15.4
- NFC (Near Field Communication)
- Zigbee
- Z-Welle
Die Verbindung kann über WLAN oder kabelgebundenes Ethernet über einen Router oder Modem hergestellt werden. Powerline-Netzwerke senden Signale direkt über die Stromleitungen Ihres Hauses. Einige Geräte nutzen das Mobilfunknetz, um Ihr Heimnetzwerk vollständig zu umgehen. Einige kommunizieren direkt mit in der Nähe befindlichen Smart-Geräten.
Was befindet sich im Smart-Gerät?
Zu den vernetzten Geräten gehört Computerhardware. Dazu gehört ein Prozessor mit einer Programmierung, die sein Verhalten bestimmt. Es verfügt über Sensoren, die eine Vielzahl von Messwerten erfassen, darunter Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Licht, Bewegung, chemische Werte, Herzfrequenz und Körperbewegung. Kommunikationsgeräte senden und empfangen Signale.
Einige Systeme nutzen Geräte in der Nähe, um Daten zu sammeln. Beispielsweise sendet das Straßennetz der Stadt Signale an Smartphones, um die Verkehrsbedingungen zu überwachen. Intelligente Geräte arbeiten mit Etikettentechnologien wie RFID-Tags, QR-Codes und Barcodes, um Produkte zu identifizieren.
Stromquellen sind unterschiedlich. Einige Stecker in der Steckdose. Einige nutzen Sonnenkollektoren oder austauschbare/wiederaufladbare Batterien. Dies funktioniert nur, wenn die eingebettete Hardware wenig Strom verbraucht. Unternehmen erforschen drahtlose Energie als Energiequelle der Zukunft.
Rechenleistung und Echtzeitreaktion
大多数设备都在自己的嵌入式软件或固件上运行. 但他们通过互联网将繁重的处理工作转移到基于云的软件上. 有些使用先进的算法从刺激中学习并调整模式. 他们本质上在一定程度上对自己进行了编程.
这种数据发送和处理几乎是瞬时的. 互联网速度足够快,可以进行实时反应
那么,当信号下降时会发生什么？ 该设备在本地继续工作,但云的魔力消失了. 随着越来越多的传感器加入其中,网络变得越来越响亮.
Interoperabilitätswand
Ich habe einen Kühlschrank, der mit der Cloud kommuniziert. Der Thermostat flüstert Informationen an Ihr Telefon. Wenn Sie sie jedoch direkt zu Wort kommen lassen, werden Sie auf eine Überraschung stoßen. Proprietäre Hardware. Die Standards sind unterschiedlich. verschiedene Sprachen. Derzeit ist das Smart-Home-Ökosystem eine Ansammlung von Silos.
Sofern Sie kein Elektronikfreak sind oder zufällig ein Gerät desselben Herstellers besitzen, schaltet der Wecker Ihre Kaffeemaschine nicht automatisch ein. Jedes Gadget erfordert eine andere Anwendung. Es ist fragmentiert. Das ist sehr frustrierend. Das ist weit entfernt von der nahtlosen Automatisierung, die uns versprochen wurde.
Es gibt noch keine gemeinsame Plattform. Aber die Branche arbeitet daran, eines zu bauen.
Mehrere Gruppen bereiten Interoperabilitätsregelwerke vor. Qualcomm hat die AllSeen Alliance ins Leben gerufen, um ein plattformunabhängiges Open-Source-Framework namens AllJoyn auf den Markt zu bringen. Cisco, Samsung und Intel unterstützen IoTivity, eine weitere Open-Source-Plattform, die diese Lücken schließen soll. Als nächstes haben wir die Thread-Gruppe. Eine Gruppe von mehr als 160 Mitgliedern unter der Leitung von Nest, ARM und Samsung veröffentlichte im Juli 2015 eine IP-basierte Protokollspezifikation für Geräte mit geringem Stromverbrauch. CableLabs prüft auch, ob Kabelboxen als universelle Hubs für Geräte im Haushalt fungieren können.
Die Landschaft ist überfüllt. Apples HomeKit. Googles Brillo-Projekt. Samsung Artik. Zwinkern. Ninja-Blöcke. Alles. SmartThings. Einige sind Hardware-Hubs. Bei einigen handelt es sich um reine Software. Für einige ist eine Lizenzgebühr erforderlich. Andere sind Open Source. Keine davon ist allumfassend. Noch. Für zusätzlichen Komfort sorgt natürlich der zentrale Einstiegspunkt. Vor allem aber verbessert es die Sicherheit. Die Verwaltung einer großen Anzahl getrennter Anwendungen ist derzeit ein Sicherheitsalptraum.
Die Adresskrise
Diese Fragmentierung ist schlimm, aber die zugrunde liegenden Infrastrukturprobleme sind noch schlimmer. Das Internet der Dinge steht vor dem Problem der IP-Adressen, das das gesamte Internet plagt.
Die Standardkennung für die Weiterleitung des Datenverkehrs ist eine Internetprotokolladresse. Der ältere Standard IPv4 ist ein 1981 entwickeltes 32-Bit-System. IPv4 besteht aus vier durch Punkte getrennten Zahlen zwischen 0 und 255. Damit beläuft sich die Gesamtzahl der verfügbaren Adressen auf etwa 4,295 Milliarden.
Den Vereinigten Staaten gingen diese Adressen im Jahr 2015 aus. Mehreren anderen Ländern gingen diese Adressen sogar schon früher aus. Unternehmen müssen ungenutzte Blöcke voneinander kaufen oder schnell aufrüsten. Da der Vorrat erschöpft war, mussten wir auf einen neuen Standard umsteigen.
Geben Sie IPv6 ein.
Dies ist ein 128-Bit-Standard. Auch das Format ist unterschiedlich und besteht aus acht Gruppen von vierstelligen Hexadezimalwerten, die durch Doppelpunkte getrennt sind. Die Zahl der verfügbaren Adressen ist atemberaubend: mehr als 340 Undezillionen. Also 340 gefolgt von 36 Nullen.
Natürlich sind einige Adressen aufgrund technischer Regeln reserviert oder gesperrt. Der verfügbare Pool ist jedoch immer noch riesig und übersteigt die Anzahl der jemals gebauten Geräte. Jeder Toaster, jede Glühbirne und jeder Sensor kann eine eigene, eindeutige IP-Adresse haben. Keine Notwendigkeit mehr zu teilen. Keine Verwirrung mehr.
Unternehmen müssen in Hardware- und Software-Upgrades investieren, um IPv6 zu unterstützen. Gute Nachrichten? Neue Geräte, Betriebssysteme und Browser kommen bereits damit zurecht. Schlechte Nachrichten? Es ist noch nicht universell.
Viele Unternehmen verlassen sich derzeit auf eine vorübergehende Lösung namens Network Address Translation (NAT). NAT ordnet Ihr gesamtes Gerätenetzwerk einer öffentlichen IP-Adresse zu. Das Internet behandelt Netzwerke als Ziele. Netzwerkserver unterscheiden die Geräte und leiten die Daten an die richtige Stelle.
es funktioniert. Es ist klobig. Es ist für die Computerausrüstung einer Organisation konzipiert, nicht für das chaotische und vielfältige Ökosystem des Zuhauses eines Verbrauchers.
Jenseits des Smartphones: Persönliche Wearables und häusliche Gewohnheiten
Wir neigen dazu, uns das Internet der Dinge (IoT) als eine Ansammlung eleganter Geräte vorzustellen, die wir in unseren Händen halten. Klar, Ihr Smartphone ist der Mittelpunkt. Es packt Beschleunigungsmesser, Gyroskope, GPS-Chips und manchmal auch Herzfrequenzmesser in eine Glas- und Metallplatte. Aber das ist nur die oberflächliche Ebene. Die wahre Geschichte ist das, was damit zusammenhängt.
Schauen Sie sich Ihre Taschen an. Fitness-Tracker und Smartwatches wie die Apple Watch oder Pebble zählen nicht nur Schritte; Sie fungieren als Datenrelais für Ihr Telefon. Sie ziehen Messwerte aus Ihrem Körper und übertragen sie in die Cloud. Aber es hört nicht bei den Handgelenken auf. Mithilfe von Platinen von Unternehmen wie Arduino werden Sensoren in Kleidung eingenäht. Wir bewegen uns in Richtung Kleidungsstücke, die Körperhaltung oder Aktivität überwachen, ohne sich wie Technik anzufühlen. Sogar Haustiere werden markiert. Halsbänder mit Sensoren können den Standort und den Gesundheitszustand verfolgen und unsere vierbeinigen Freunde zum digitalen Hauptbuch hinzufügen.
Dann sind da noch die Kuriositäten. Zahnbürsten, die die Putzdauer protokollieren. Spielekonsolen, die auf Sprachbefehle hören. Waagen, die Ihr Gewicht auf Social-Media-Profile hochladen. Diese Geräte verwandeln alltägliche Routinen in Datenpunkte. Sie nehmen nicht nur auf; sie kommunizieren.
Das Smart Home: Vom Komfort zur Überwachung
Dein Haus erwacht. Es ist keine Science-Fiction mehr; Es ist in großen Läden erhältlich. Thermostate, Warmwasserbereiter, Sicherheitskameras und Lichter sind keine passiven Geräte mehr. Sie sammeln Daten. Sie reden miteinander. Und sie sprechen mit Ihnen – hauptsächlich über Ihr Telefon.
Das Versprechen hier ist Bequemlichkeit. Sie können vom Büro aus überprüfen, ob das Garagentor geschlossen ist. Sie können den Ofen ausschalten, wenn Sie ihn während der Arbeit brennen lassen. Intelligente Schlösser ersetzen Schlüssel durch Bluetooth-Signale von Ihrem Telefon. Manche Systeme lernen sogar Ihre Gewohnheiten. Sie bemerken, wenn Sie weg sind, und passen die Temperatur an. Sie erkennen Anomalien und senden Warnungen.
Es gibt diesen berühmten theoretischen Kühlschrank, der weiß, was sich darin befindet. Es scannt Zutaten, überprüft Ihren Kalender und schlägt Rezepte vor. Es klingt wie eine Spielerei, aber Ingenieure sind bereits dabei, es zu bauen. Das Ziel ist einfach: Abfall reduzieren, das Kochen vereinfachen und Lebensmittel frisch halten.
Aber es gibt einen Haken. Wenn Ihr Toaster eine Verbindung zum Internet herstellt, verbindet er sich mit einem Netzwerk aus Milliarden von Geräten. Das erweitert die Angriffsfläche. Ein Smart Home ist nur so sicher wie sein schwächster Sensor. Wenn eine angeschlossene Glühbirne gehackt wird, blinkt sie dann nur seltsam? Oder wird es zum Gateway in Ihr privates Netzwerk? Der Komfort ist real, aber auch die Belichtung.
Smart Cities: Den städtischen Puls überwachen
Wir befinden uns im Anfangsstadium der städtischen Digitalisierung. Ganze Ballungsräume werden mit Sensoren überzogen. Dabei geht es nicht nur um coole Technik; Es geht um das Überleben der Infrastruktur.
Im Moment laufen Arbeiter von Versorgungsbetrieben umher und lesen Zählerstände ab. Es ist langsam, fehleranfällig und teuer. IoT ändert das. Smart Meter übermitteln Nutzungsdaten automatisch. Aber es geht tiefer. Straßen verfügen über Sensoren, die Staus, Unfälle oder Eis erkennen. Ampeln passen sich in Echtzeit an den Verkehrsfluss an, nicht an festen Timern. Mülltonnen signalisieren, wenn sie voll sind, und optimieren so die Abholrouten. Die Verfügbarkeit von Parkplätzen wird gemeldet, wodurch das Umfahren und die Emissionen reduziert werden.
Am kritischsten ist vielleicht, dass Ingenieure Sensoren in Beton und Stahl einbetten. Brücken und Gebäude können ihren eigenen strukturellen Zustand überwachen. Anstatt auf eine Sichtprüfung oder einen Einsturz zu warten, alarmiert die Infrastruktur selbst die Behörden bei Spannungsbrüchen oder Korrosion. Es handelt sich um vorausschauende Wartung im großen Stil. Es könnte Katastrophen verhindern, bevor sie passieren.
Vernetzte Fahrzeuge: Das Auto als Computer
Autos haben seit Jahren GPS. Maut-Tags automatisierte Zahlungen. Doch das moderne Fahrzeug wird zum Rechenzentrum auf Rädern.
Die heutigen Smart Cars fungieren als Unterhaltungszentren. Sie bieten WLAN. Sie verfolgen Geschwindigkeit, Kraftstoffeffizienz und Fahrverhalten. Sie können Ihren Motor starten, Ihr Auto auf einem Parkplatz lokalisieren oder Türen aus der Ferne entriegeln. Nach einem Unfall können automatisch Rettungsdienste kontaktiert werden.
Der nächste Schritt ist Autonomie. Selbstfahrende Autos fahren nicht nur; sie beobachten. Sie überwachen die Straße, Fahrzeuge in der Nähe, Fußgänger und das Wetter. Sie teilen diese Daten in Echtzeit, um Unfälle zu verhindern. Es ist eine Verlagerung vom Transport zur Logistik. Das Auto wird Teil eines größeren Verkehrsmanagementsystems. Es wirft aber auch Fragen zu Haftung, Dateneigentum und Cybersicherheit auf. Wem gehören die Fahrdaten? Was passiert, wenn das System ausfällt?
Gesundheitswesen: Fernüberwachung und eingebettete Technologie
Das Gesundheitswesen ist wohl der Sektor mit den höchsten Risiken für das IoT. Angeschlossene Geräte bieten hier nicht nur Komfort; Sie retten Leben.
Ärzte können jetzt die Vitalfunktionen von Patienten aus der Ferne überwachen. Aktivitätsniveau, Herzfrequenz und andere Messwerte werden an die Pflegekräfte weitergeleitet. Dies ermöglicht ein früheres Eingreifen. Es unterstützt auch das Altern vor Ort. Ältere Patienten können dank der in ihre Umgebung integrierten Sicherheitsnetze länger unabhängig leben.
Krankenhäuser experimentieren mit eingebetteten Sensoren. Krankenhausbetten verfolgen die Bewegungen des Patienten. Kleidungsstücke überwachen Vitalfunktionen ohne Kabel. Forscher entwickeln Teppiche, die Stürze erkennen. Noch radikaler sind injizierbare Computergeräte, die im Körper arbeiten. Diese winzigen Sensoren können interne Bedingungen mit einer Präzision verfolgen, mit der externe Geräte nicht mithalten können.
Das Potenzial ist riesig. Aber das Risiko ist auch so. Medizinische Daten sind sensibel. Ein Verstoß ist nicht nur eine Unannehmlichkeit; Es handelt sich um eine Verletzung der Privatsphäre und möglicherweise um eine Bedrohung für das Leben. Die Gewährleistung der Sicherheit dieser Geräte ist nicht optional. Es ist grundlegend.
Industrie und Wirtschaft: Effizienz im Maßstab
Fertigung, Einzelhandel, Landwirtschaft und Büros unterliegen alle einem IoT-gesteuerten Wandel. Das Ziel ist immer dasselbe: Abfall reduzieren, Zeit sparen und Kosten senken.
GE beispielsweise nutzte Sensoren im Keramikmischprozess für die Batterieherstellung. Durch die Analyse von Echtzeitdaten ermittelten sie genau, wann die Mischung perfekt war. Das Ergebnis? Gleichbleibende Qualität und drastisch reduzierte Mängel. Es ist eine Fallstudie darüber, wie Daten die physische Produktion verbessern.
Einzelhändler verfolgen den Lagerbestand in Echtzeit. Benachrichtigungen werden ausgelöst, wenn der Lagerbestand niedrig ist. Die Landwirtschaft überwacht die Bodenfeuchtigkeit und die Pflanzengesundheit und optimiert Bewässerung und Düngung. Das Vieh wird markiert und verfolgt. Bürogebäude automatisieren Heizung, Kühlung und Beleuchtung, um Energieverschwendung zu minimieren.
Die Möglichkeiten sind endlos, weil die Probleme universell sind. In jedem Unternehmen gibt es Ineffizienzen. IoT bietet die nötige Sichtbarkeit, um sie zu finden.
Sicherheits- und Datenschutzbedenken
All diese Konnektivität hat einen Schatten. Je mehr Geräte vorhanden sind, desto mehr Einfallstore gibt es für Angreifer. Ein gehackter Thermostat scheint harmlos zu sein. Ein gehacktes Auto ist gefährlich. Ein gehacktes medizinisches Gerät ist tödlich.
Der Datenschutz ist eine weitere Risikoebene. Diese Geräte sammeln große Mengen personenbezogener Daten. Wohin geht es? Wer sieht es? Ist es verkauft? Ist es geschützt? Häufig stimmen Nutzer der Datenerhebung zu, ohne den Umfang zu verstehen.
Sicherheit ist keine Funktion, die Sie später hinzufügen. Es muss von Anfang an eingebaut werden. Verschlüsselung, Authentifizierung und regelmäßige Updates sind nicht verhandelbar. Doch für viele Hersteller ist die schnelle Markteinführung wichtiger als die Sicherheit. Das Ergebnis ist ein fragiles Ökosystem.
Wir bauen eine Welt auf, in der alles miteinander verbunden ist. Es ist effizient. Es ist praktisch. Es ist mächtig. Aber es ist auch verletzlich. Die Frage ist nicht nur, was diese Geräte können. Das ist es, dem sie uns aussetzen. Und wir fangen gerade erst an, das herauszufinden.
Wir senden täglich Geld und persönliche Informationen in den digitalen Äther. Wir wissen, dass die Wolke der Spiegel unseres Lebens ist. Aber jetzt sind die Objekte um uns herum erwacht. Sie sind nicht mehr nur passive Werkzeuge. Sie produzieren und übertragen riesige Informationsströme darüber, wie wir leben, schlafen, essen und uns bewegen. Diese Änderung wirft schwerwiegende Datenschutz- und Sicherheitsbedenken auf, die weit über die durchgesickerte E-Mail hinausgehen.
Big-Data-Analysen machen bereits Überstunden, um uns ins Visier zu nehmen. Es weiß, was wir wollen, bevor wir es tun. Angeschlossene Geräte wie Smartphones fungieren als Tracking-Beacons. Sie machen uns auf Angebote aufmerksam, wenn wir am Laden vorbeigehen. Aber sie können mehr als nur Quittungen verschicken. Sie spiegeln unser Einkaufsverhalten wider. Sie schätzen unser Einkommen. Sie erraten unseren Gesundheitszustand.
Betrachten Sie den Fall von Target. Der Einzelhandelsriese verärgerte einmal einen Vater, indem er seiner Tochter im Teenageralter Gutscheine mit Babymotiven schickte. Wütend stürmte er in den Laden. Er fragte den Manager, ob sie ihre Tochter ermutigen würden, schwanger zu werden. Der Manager entschuldigte sich. Später erfuhr der Vater, dass die Tochter schwanger war. Target hatte es nicht zufällig erraten. Ihre Algorithmen identifizierten mit erstaunlicher Genauigkeit spezifische Kaufmuster, die eine Schwangerschaft signalisierten.
Die Analyse von Daten kann Betrug verhindern, ermöglicht aber auch die Erkennung schwer erkennbarer Verzerrungen bei Krediten, Arbeitsplätzen und Wohnraum.
Die gleiche Datenleistung schneidet in beide Richtungen ab. Ja, es verhindert betrügerische Kreditkartennutzung. Es schützt Bankkonten. Aber gute Absichten garantieren keine guten Ergebnisse. Voreingenommene Algorithmen können Menschen aufgrund von Fehlinterpretationen von Daten stillschweigend Kredite, Jobs oder Wohnraum verweigern. Mittlerweile wächst die Überwachungsinfrastruktur. Systeme können Gesichter erkennen. Sie können uns an unseren Telefonen, unserem Auto oder den Dingen, die wir tragen, erkennen. Es ist ein bisschen beängstigend.
Hacking-Bedrohung im Alltag
Diese Verbindung hat eine dunkle Seite. Das Science-Fiction-Thema, dass Maschinen empfindungsfähig und böse werden, ist unwahrscheinlich. Wir brauchen keine Roboter, um zu rebellieren. Alles, was wir brauchen, sind Hacker.
Unsere Geräte zeichnen sensible Daten auf. Video-Feeds aus unseren Häusern. Standortdaten in Echtzeit. Gesundheitskennzahlen. Wenn Kriminelle einbrechen, können sie diese Informationen stehlen. Sie können spionieren. Sie können Chaos anrichten.
Stellen Sie sich vor, Sie könnten während der Arbeit in Ihr Wohnzimmer schauen. Stellen Sie sich vor, jemand schaltet stundenlang einen intelligenten Herd ein. Stellen Sie sich einen Hacker vor, der während der Fahrt ein intelligentes Auto stört. Dabei handelt es sich nicht nur um theoretische Risiken. Es gab erschreckende Fälle, in denen Hacker Software-Schwachstellen ausnutzten, um Zugang zu webfähigen Babyphones zu erhalten. Sie beschimpften kleine Kinder über Lautsprecher mit Obszönitäten.
Datensicherheitslücken treten nicht nur bei High-End-Geräten auf. Sie finden sich in Überwachungskameras, intelligenten Glühbirnen und Gesundheitsmonitoren. Manche Verstöße sind geringfügige Belästigungen. Andere sind beunruhigend. Einige sind gefährlich. Wenn es um personenbezogene Daten geht, steigt das Risiko eines Identitätsdiebstahls sprunghaft an. Diese Lücken sind für die Hersteller teuer. Klagen häufen sich. Die Bußgelder steigen. Das Vertrauen der Kunden schwindet über Nacht.
Schützen Sie Ihr Smart Home
Wie können wir das beheben? Wir müssen technisch werden. Es ist äußerst wichtig, die Sicherheit des Geräts intensiv zu testen. Firmware- und Software-Updates müssen häufig durchgeführt werden. Die Verschlüsselung der Daten muss robust sein und darf nicht nachträglich erfolgen.
Die Übernahme von Industriestandards bei verschiedenen Herstellern könnte nützlich sein. Derzeit spielt jede Marke nach unterschiedlichen Regeln. Konsistenz würde Schwachstellen verringern. Unternehmen sollten ihre eigene interne Informationssicherheit stärken. Sie benötigen eine strenge Kontrolle darüber, wer die von Ihnen erfassten Daten verwendet.
Verbraucher brauchen Optionen. Wir sollten wählen können, wie viele Informationen gesammelt werden. Wir sollten kontrollieren, wie es verwendet wird. Einige Experten schlagen einen „minimal notwendigen“ Ansatz vor. Sammeln Sie nur das, was zur Verwendung des Geräts erforderlich ist. Löschen Sie häufig alte Daten. Programmieren Sie Ihre Gadgets so, dass sie automatisch aktualisiert werden.
Es gibt einen noch radikaleren Vorschlag. Programmiere sie so, dass sie sterben. Wenn das Gerät nicht mehr unterstützt wird, liegt eine Sicherheitslücke vor. Es sollte nicht mehr funktionieren. Besser eine kaputte Glühbirne als ein gehackter Einstiegspunkt.
Die wirtschaftlichen Auswirkungen des IoT
Kleine Unternehmen spüren bereits die Erschütterung. Sie benötigen keine klobige Registrierkasse oder ein spezielles Kreditkartenterminal mehr, um Zahlungen entgegenzunehmen. Sie benötigen lediglich ein Smartphone, ein Tablet oder einen günstigen Plastikkartenleser sowie eine Internetverbindung. Dienste wie Square und PayPal übernehmen die schwere Arbeit und nehmen einen kleinen Teil jeder Transaktion ein. Diese Verschiebung senkt die Eintrittsbarriere für jeden, der etwas verkaufen möchte. Dies ist eine direkte Folge der Tatsache, dass vernetzte mobile Geräte traditionelle Einzelhandelsmodelle stören.
Für diese Art der Sanierung ist als nächstes die Versicherung an der Reihe. Sensoren können mittlerweile auf praktisch allem angebracht werden. Sie erkennen Risiken und Gefahren, bevor sie zu Katastrophen werden. Versicherer könnten Versicherungsnehmer für die Nutzung dieser Geräte belohnen. Oder sie bestrafen sie für riskantes Verhalten wie Geschwindigkeitsüberschreitung. Die Daten verändern die Beziehung zwischen Anbieter und Kunde. Es geht nicht mehr nur um die Zahlung von Prämien; Es geht darum zu beweisen, dass Sie keine Haftung übernehmen.
Effizienz und das Endergebnis
Automatisierung ist hier der Motor. Es steigert die Effizienz. Wenn eingebettete Technologie Zustände in Echtzeit melden kann, sinkt der Abfall drastisch. Verderbliche Waren verrotten beim Transport nicht. Es gehen keine Materialien durch Produktionsstörungen verloren. Ausfallzeiten aufgrund unerwarteter Maschinenausfälle verringern sich. Der Energieverbrauch sinkt. Diese Faktoren wirken sich alle direkt auf das Endergebnis aus.
Echtzeitdaten bedeuten auch bessere Entscheidungen. Unternehmen können sofort reagieren, anstatt auf vierteljährliche Berichte warten zu müssen. Und seien wir ehrlich: Daten sind Geld. Wenn Unternehmen bereits das, was sie haben, monetarisieren, stellen Sie sich vor, was sie mit dem schieren Volumen des IoT anfangen werden. Sie werden neue Wege finden, es zu verpacken und zu verkaufen.
Das Arbeitsmarktparadoxon
Es besteht die Befürchtung, dass diese Automatisierung Arbeitsplätze vernichtet. Handarbeit zur Lagerbestückung. Überwachung von Fertigungslinien. Ablesen von Verbrauchszählern. Diese Aufgaben verschwinden. Aber die Geschichte bietet einen Kontrapunkt. Nehmen Sie Geldautomaten. Sie gingen Mitte der 1970er Jahre online. Sie übernahmen frühere Aufgaben der Bankangestellten. Sind Kassiererjobs verschwunden? Nein. Das Bureau of Labour Statistics hat festgestellt, dass die Zahl der Kassiererstellen zwischen 1999 und 2009 tatsächlich zugenommen hat. Warum? Denn geringere Personalkosten machten die Eröffnung neuer Filialen günstiger. Die Banken expandierten und stellten mehr Leute ein.
Durch die Automatisierung werden häufig erforderliche Fähigkeiten verschoben, anstatt Rollen zu eliminieren. Alltägliche Aufgaben werden von Maschinen erledigt. Der Mensch wendet sich komplexeren Problemen zu. Manchmal steigt die Produktnachfrage so stark, dass mehr Arbeitsplätze geschaffen werden, als verloren gehen. Es ist eine Veränderung, nicht unbedingt ein Verschwinden.
Neue Rollen in einer vernetzten Welt
Das Internet der Dinge wird wahrscheinlich mehr Arbeitsplätze schaffen als vernichten, insbesondere in bestimmten Sektoren. Für den Verkauf und die Wartung von Hardware sind Menschen erforderlich. Die Entwicklung von Analysesoftware, die Daten sinnvoll nutzt, ist ein wachsendes Feld. Die Datenanalyse selbst ist ein wichtiger Arbeitgeber, obwohl automatisierte Programme beginnen, die schwere Arbeit zu übernehmen.
Zur Überwachung dieser vernetzten Dienste wird IT-Personal benötigt. Der Kundensupport wird erweitert, um die Besonderheiten intelligenter Geräte zu berücksichtigen. Rechenzentren müssen wachsen, um den Informationsfluss zu speichern. Cisco schätzte, dass die jährliche Datenerzeugung durch IoT-Geräte von 113,4 Zettabyte im Jahr 2013 auf 403 Zettabyte im Jahr 2018 ansteigen würde. Das sind viele Server. Das ist eine Menge Abkühlung. Das sind viele Jobs.
Der Eintrittspreis
Machina Research schätzte das IoT-Ökosystem im Jahr 2014 auf rund 900 Milliarden US-Dollar. Sie prognostizierten, dass es bis 2024 4,3 Billionen US-Dollar erreichen würde. Das ist größer als die Volkswirtschaften vieler Nationen. Andere Analysten gehen davon aus, dass der potenzielle Wert bis 2025 6,2 Billionen US-Dollar erreichen wird.
Der Einstieg ist nicht kostenlos. Unternehmen stehen vor großen IT-Investitionen. Geschäftsprozesse müssen sich ändern. Neue Ausrüstung ist erforderlich. Die Internetbandbreite muss skaliert werden. Die Speicherkapazitäten müssen erweitert werden. Das Personal muss im Umgang mit der neuen Technologie geschult werden. Aber die Kapitalrendite könnte genauso enorm sein. Wenn die Effizienzgewinne anhalten, lohnen sich die Kosten.
Nachhaltigkeit und Komfort
Über die Bilanz hinaus gibt es weitreichendere Auswirkungen. Intelligente Städte, Gebäude und Häuser reduzieren Abfall. Sie reduzieren Schadstoffe. Sie senken die Treibhausgasemissionen. Dadurch wird das moderne Leben auf lange Sicht nachhaltiger.
Dann ist da noch der Komfortfaktor. Diese Geräte sparen Zeit. Sie sparen Aufwand. Diese Zeit kann für eine Arbeit genutzt werden, die persönlich lohnend ist. Oder es kann auf die Mittagsschlafzeit umgeleitet werden. Wer ist dagegen? Die Technologie ist da. Die Wirtschaft verändert sich. Die Frage ist nur, wie Sie sich an den neuen Rhythmus anpassen.
