Was ist das Internet of Things?

Vernetzte Maschinen, Tracker für die Logistik, autonome Autos, Smart Home: Das Internet of Things hat viele Gesichter. Doch was ist das IoT überhaupt – und welche Vorteile bringt es Unternehmen und unserer Gesellschaft?

Das werde ich oft von Menschen gefragt, die mit der Technologie in ihrem Alltag kaum zu tun haben. Dann muss ich ganz von vorne anfangen – und das will ich auch hier tun. Schon heute sind Milliarden Menschen miteinander vernetzt, mit täglich neuen Möglichkeiten für unser Leben. Das Internet der Dinge (Internet of Things, IoT) macht das Gleiche mit Dingen. Und was heißt das jetzt genau? Für eine strikte Definition ist das Feld viel zu weit. Doch es kommt vor allem auf vier Kernkomponenten an, die uns im IoT-Kontext immer begegnen:

1.) Physische Objekte, die verbunden werden sollen:
Ob Paletten, Pakete, Autos oder Straßenlaternen: Es gibt viele Dinge, über die es sich mehr zu wissen lohnt, die wir vielleicht sogar selbst steuern oder steuern lassen wollen. Was wir aus dem IoT machen, hängt nicht zuletzt davon ab, wie kreativ wir sind.

2.) Konnektivität:
Kein IoT ohne Verbindung. Hier gibt es viele Wege, die ans Ziel führen. Dafür kommt es auf stromsparende Funkmodule an den Geräten selbst an, aber auch auf die passende Funktechnologie.

3.) Sensorik:
Damit es etwas gibt, worüber die Dinge funken können, ist die richtige Sensorik der Schlüssel: Vom Thermometer über Beschleunigungssensoren hin zu Durchflussmessern, das IoT kann seine Umgebung auf viele Weisen erfassen. Und auch Aussagen über sich selbst treffen, etwa bei der Verschleißbestimmung.

4.) Plattform:
Das Internet of Things funkt nicht zum Selbstzweck. Erst mit einer Infrastruktur, die Daten verknüpft und daraus Erkenntnisse zieht, wird der Datenschatz auch gehoben.

Als Versuch einer Definition lässt sich zusammenfassen: Das IoT besteht aus physischen Objekten bzw. technischen Geräten, die selbstständig über das Internet kommunizieren. Dabei tauschen sie Daten über ihren eigenen Zustand oder Umgebungsparameter aus. So lassen sich Erkenntnisse gewinnen und Abläufe steuern.

Den Möglichkeiten solcher Systeme sind kaum Grenzen gesetzt, ein Patentrezept gibt es nicht. Und so bringt uns das Internet der Dinge in vielen Bereichen nach vorn: Nutzer erhalten neue Möglichkeiten, mit Technologie zu interagieren. Unternehmen können Produkte verbessern, effizienter produzieren und Abläufe transparenter machen. Und das hilft unserer Gesellschaft, nachhaltiger zu werden.

Das Konzept des Internet of Things stammt mit Blick auf die technische Entwicklungsgeschwindigkeit fast schon aus grauer Vorzeit. Bereits 1982 funkte ein Getränkeautomat an der Carnegie Mellon University ins Netz: „Hi, I’m the CMU CS Department Coke Machine!“. Durstige Internet-Early-Adopter konnten so auch den Füllstand des Automaten einsehen. Konkrete Entwicklungen hin zu dem Internet of Things, das wir heute kennen, folgten erst später. Dafür brauchte es einige technologische Voraussetzungen. Zum Beispiel diese hier:

• IoT-Anwendungen mussten für die Datenübertragung zunächst – neben Datenleitungen – auf gängige Funkstandards wie GSM, WLAN oder Bluetooth zurückgreifen. Aktuellere, IoT-spezifische Funktechnologien wie NarrowBand IoT (NB-IoT), LTE-M, LoRaWAN, Sigfox und Zigbee haben ganz neue Anwendungsfelder erschlossen, insbesondere für die Machine-to-Machine- oder M2M-Kommunikation. Die passende Konnektivität ist für mich auch heute noch der Schlüssel zum Potenzial des IoT.
• Auch die Funkmodule und Sensoren haben entscheidende Fortschritte gemacht. Der Einstieg wird stetig günstiger und energiesparende Hardware eignet sich für neue Anwendungsfälle, bei denen es auf geringen Stromverbrauch ankommt.
• Das Hosting dedizierter IoT-Anwendungen in eigenen Rechenzentren ist für viele Unternehmen teuer und wartungsintensiv. Skalierbares Cloud Computing hat das IoT inzwischen zu einer Technologie für den Massenmarkt gemacht. Gigantische eigene IT-Systeme? Nicht länger nötig.
• Mit zunehmend offenen Plattformen und mehr Standardisierung wird es für Unternehmen immer einfacher, die für sie passende IoT-Lösung oder -Anwendung zu finden und zu implementieren.
• Big Data schön und gut, doch was nützen große Datenmengen, wenn sie ungenutzt bleiben? Mithilfe großer Fortschritte bei Künstlicher Intelligenz, Machine Learning und Deep Learning erhalten Unternehmen effektiv Einblicke in ihre Prozesse.
• Insbesondere auf dem Privatkundenmarkt tragen neuronale Netze zur Akzeptanz des IoT bei. Ohne diese wären Alexa, Siri und vergleichbare digitale Assistenten bzw. Smart-Home-Geräte in unseren Haushalten wohl kaum so willkommen – in einer Umfrage in Deutschland von Statista aus 2022 gaben etwa 77 Prozent an, dass sie entsprechende Unterhaltungsgeräte besitzen.

Das Internet of Things ist nicht zu stoppen! Die Vielfalt des IoT zeigt sich auch in den Nutzungszahlen: Geschätzt mehr als 14 Milliarden vernetzte Geräte kommunizierten laut Branchenanalysten im Jahr 2022 weltweit miteinander. Schon 2021 waren es erstmals mehr IoT-Verbindungen als solche zwischen Computern, Smartphones und Servern. Und dieser Boom nimmt gerade erst Fahrt auf, denn die Zahl der Geräte sowie der Vernetzung wächst exponentiell. Die Zahl der verbundenen IoT-Geräte soll bis 2025 rund 27 Milliarden betragen.

Die gewaltigen Zahlen zeigen es bereits: Das Internet of Things hat sich zu einer der wichtigsten technologischen Innovationen der letzten Jahre entwickelt. Kein Wunder, denn eine nahtlose Kommunikation zwischen Menschen, Prozessen und Dingen war vorher so nicht möglich. Gleichzeitig werden die genutzten Lösungen immer erschwinglicher, die Anwendung komfortabler. Ob smarte IoT-Geräte für den Alltag oder hochspezialisierte Sensorik – je weiter digitale Technologien verbreitet sind, desto günstiger wird es, Hardware zu produzieren und entsprechende Software zu entwickeln und zu betreiben. Die vernetzten Dinge machen es immer einfacher, relevante Daten zu sammeln, auszuwerten und aktiv auf die jeweilige Situation zu reagieren, ohne dass dazu überhaupt noch menschliche Beteiligung nötig ist. Nehmen wir die Industrie als Beispiel: Eine vernetzte Produktionsanlage erkennt, wenn der Vorrat an Schrauben einen kritischen Schwellwert unterschreitet und löst eine Schrauben-Bestellung aus, damit das Fließband nicht stehen bleibt.

Bei solchen konkreten Fällen hört die Relevanz des IoT noch lange nicht auf: Denn das Internet of Things gibt auch anderen Technologien starken Vortrieb. Maschinelles Lernen, Digitale Zwillinge, Edge Computing – also die Datenverarbeitung direkt auf den Geräten – und Neural Networks sind nur einige neue Technologien, die von dem neuen Datenschatz nicht nur profitieren, sondern auf ihn angewiesen sind.

Durch die Verbindung von Sensoren und Anlagen können Unternehmen digital einzelne Prozesse oder ganze Ablaufketten automatisieren und optimieren. Von der Analyse der IoT-Daten profitieren vor allem Branchen wie Produktion oder Logistik. So lassen sich etwa Maschinen auf Basis von Sensordaten frühzeitig warten, Kühlketten besser aufrechterhalten oder der Diebstahl von Waren durch einen Positionstracker frühzeitig bemerken. Mit künstlicher Intelligenz und anderen Technologien lassen sich die Möglichkeiten dabei noch erweitern. Doch nicht nur zur Vernetzung von Ding zu Ding trägt das IoT bei: Auch die Verbindung von Mensch und Maschine birgt großes Potenzial für die Zukunft. Mit der richtigen Schnittstelle und der Kombination aus Webportal, Cloud und Funkübertragung können Nutzer Geräte über große Entfernungen steuern und weltweit über ihren Zustand auf dem Laufenden bleiben. Das umfasst in Zukunft etwa die Steuerung von Fahrzeugen auf der anderen Seite des Planeten oder Fernoperationen in der Telemedizin.

Doch das IoT ist für mich keine reine Technikrevolution, sondern vor allem eine Businessrevolution. Der Grund: IoT-Lösungen verändern nicht nur die technischen Prozesse, sie erfordern einen grundsätzlichen Wandel in der unternehmerischen Denkweise.