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Das Magazin für Forschung und Innovation
 

Internet der Dinge

Fakten und Prognosen: Die Vernetzung der Welt

Bis 2020 werden Prognosen zufolge 26 Milliarden Dinge im Internet vernetzt sein. Bisher fehlen jedoch technische Standards.

Milliarden von Geräten werden in naher Zukunft miteinander vernetzt sein. Das reicht vom Joghurt, der meldet, er müsse gegessen werden, bis zur Smart City. In dieser werden Daten in Echtzeit erhoben und analysiert, damit der Verkehr besser fließt, die Wasserversorgung effizienter wird und Ressourcen sparsamer genutzt werden. Den Ausdruck vom "Internet der Dinge" (Internet of Things – IoT) hat der britische Technikpionier Kevin Ashton 1999 geprägt. Seine Definition hat sich seither nicht geändert. Bislang, so Ashton, sei das Internet für die Informationsbeschaffung fast vollständig von Menschen abhängig – in Zukunft aber können die Dinge selbst Daten eingeben. Über die physische Welt wird gleichsam ein Netz gelegt, das die Datenfülle der "smarten" Dinge und allgegenwärtigen Sensoren verknüpft und verarbeitet. Muster sollen erkennbar und Verbraucherverhalten steuerbar werden.

Laut der Unternehmensberatung Gartner werden 2020 etwa 26 Milliarden Objekte im Internet der Dinge vernetzt sein. Zählt man Laptops, PC und Smartphones dazu, deren Zahl 2020 bei rund 7 Milliarden liegen wird, kommt Gartner auf 33 Milliarden. Das Marktforschungs- und Beratungsunternehmen International Data Corporation (IDC) kommt auf fast die gleiche Zahl und schätzt, dass 2020 32 Milliarden Objekte mit dem Internet verbunden sein und diese dann zehn Prozent der weltweiten Daten produzieren werden. Eine aktuelle Studie von MIT Technology Review geht von 28 Milliarden vernetzter Objekte aus.

Milliarden vernetzte Maschinen

Ob 28, 32 oder 33 Milliarden: Mit zunehmender Zahl werden Geräte und Sensoren einen beständig anschwellenden, nie gekannten Datenstrom erzeugen. Große Informationsmengen müssen gesammelt, analysiert und gespeichert werden.

Im „Global Information Technology Report“ von 2013 untersuchte die internationale Strategieberatung Booz & Company die wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Auswirkungen der Digitalisierung. Demnach resultiert ein zehn Prozent höherer Digitalisierungsgrad eines Landes in einem 0,75 Prozent höheren Bruttoinlandsprodukt pro Kopf und einer um 1,02 Prozent niedrigeren Arbeitslosenquote. Wie mit dem wirtschaftlichen Wachstum umgegangen wird, ist noch offen. „Dieser Reichtum kann sich entweder in den Händen Weniger befinden oder Chancen für Milliarden von Menschen schaffen“, sagt Erik Brynjolfsson, Professor für Unternehmensführung und Informatik am Massachusetts Institute of Technology (MIT) in Cambridge, USA. Damit ist das Internet der Dinge eine Zukunftsvision mit großem wirtschaftlichem Potenzial. Wie groß, darüber sind sich die Experten nicht einig. Laut Gartner wird das Internet der Dinge 2020 über viele Industriezweige hinweg einen Mehrwert von 1,9 Billionen Dollar erzeugen. IDC sagt sogar einen Ertrag von 8,9 Billionen Dollar voraus. Entsprechend investieren die Unternehmen in das vielversprechende Geschäftsfeld.

China beispielsweise plant, bis 2015 fünf Milliarden Renminbi Yuan (RMB; rund 606 Millionen Euro) in die IoT-Industrie zu investieren. Beispielsweise hat die Regierung das „Chengdu Internet of Things Technology Institute“ in der Provinz Sichuan eingerichtet, das eine „Gesundheitskapsel“ entwickelt: Dorfbewohner sollen in die telefonzellengroße Kapsel steigen können und von einem Doktor, der sich in einem Krankenhaus an einem anderen Ort befindet, eine Diagnose und ein Rezept bekommen. Auch beim Datenaustausch zwischen Maschinen über Mobilfunk (Machine to Machine Communication) spielen asiatische Länder mit mehr als 50 Millionen Verbindungen eine führende Rolle, so die GSM Association, die weltweite Industrievereinigung der GSM-Mobilfunkanbieter. Dafür zeichnet vor allem China mit 39 Millionen Verbindungen verantwortlich.

Zu den Branchen, die besonders vom Internet der Dinge profitieren, zählt Gartner Produktion, Gesundheitswesen und Versicherungen. Vor allem die Hersteller von Waren werden profitieren, weil sie ihren Bestand sowie den Zu- und Abgang von Rohmaterial und Komponenten jederzeit genau kennen und schnell auf Änderungen des Marktes und der Kundenwünsche eingehen können. In der Gesundheitsversorgung wird mit Sensoren ausgestattete Kleidung zum Beispiel Stürze älterer Menschen erkennen – und bei anschließender Bewegungslosigkeit Hilfe holen. Kleine Behälter mit Medizin darin „wissen“, ob ihre Besitzer die empfohlenen Tabletten genommen haben oder nicht – und erinnern falls nötig per E-Mail oder SMS. Ein weiterer wichtiger Markt sind intelligente vernetzte, zentral gesteuerte und überwachte Häuser – sogenannte Smart Homes. Nach Einschätzung der Beratungsgesellschaft Deloitte & Touche wird der Smart-Home-Markt allein in Europa im Jahr 2017 ein Volumen von 4,1 Milliarden Euro haben.

Notwendigkeit technischer Standards

Eine Hürde bei der Ausbreitung des Internet der Dinge ist das Fehlen technischer Standards. Diese stellen sicher, dass sich alle Geräte aller Hersteller miteinander unterhalten können. Eine Schlüsseltechnologie für die Anbindung von Alltagsgegenständen an Netzwerke ist die Radio Frequency Identification (RFID), bei der Daten aus dem Chip über Funk übertragen werden. Laut IDTechEx ist der gesamte RFID-Markt 2014 8,89 Milliarden US-Dollar wert (2013 waren es 7,77 Milliarden US-Dollar). Die Prognose von IDTechEx für 2024 lautet 27,31 Milliarden US-Dollar.

RFID ist aber nicht mehr der einzige Industriestandard. Sensoren werden mittlerweile auch über WLAN, Near Field Communication (NFC), Bluetooth und Zigbee verbunden. Laut dem Marktforschungsunternehmen Navigant Research waren 2012 weltweit knapp 40 Millionen Geräte mit Zigbee ausgestattet; 2020 sollen es bereits über 200 Millionen sein – eine Steigerung um mehr als das Fünffache innerhalb von acht Jahren. Es werden aber auch ganz neue Wege beschritten: Forscher der University of Washington haben batterielose Sensoren entwickelt, die drahtlos mit anderen Geräten kommunizieren können. Sie nutzen die Abschwächung von Radiowellen als Signalweg. Damit ließe sich das Internet der Dinge erheblich ausweiten.

Sorgloser Umgang mit dem Thema Datensicherheit

Was die Wirtschaft freut, macht allerdings Datenschützern Sorgen. Laut einer Umfrage des sozialen Netzwerks Spiceworks bereiten sich 59 Prozent der Befragten nicht aktiv auf die Folgen vor, die daraus für ihr Unternehmen resultieren können. Dass die Hersteller von vernetzten Geräten sorglos mit deren Sicherheit umgehen, zeigt eine aktuelle Studie von HP. Die in der Studie untersuchten, vernetzten Geräte hatten durchschnittlich 25 Schwachstellen. Mangelnde Verschlüsselung in Kombination mit überflüssigen, aber sensiblen privaten Informationen, schwache Passwörter und fehlerhafte Benutzerschnittstellen könnten vernetzte Geräte zu einem großen Sicherheitsrisiko werden lassen. Beispielsweise mussten Nutzer in neun von zehn Geräten überflüssige persönliche Daten eingeben, darunter auch Kreditkarteninformationen. In Kombination mit der Kommunikation über unverschlüsselte Verbindungen sei das eines der größten Sicherheitsrisiken, urteilt die Studie.

Als Ergebnis fehlender IT-Sicherheit prognostiziert das deutsche Fachmagazin Computerwoche ein Universum von Menschen, Anwendungen und Geräten, die chaotisch und unsicher nebeneinander stehen und darüber hinaus Billionen von Passwörtern, die das Ganze zusätzlich verkomplizieren und unsicher machen. Die Identität der Dinge und der Nutzer sei der Schlüssel zu einer einfachen und sichereren Handhabe mit einem offenen, auf Standards basierenden Identitäts-Framework. Indem jedem Ding und jedem Nutzer eine Identität zugewiesen wird, können alle Zugriffe transparent nachvollzogen werden.

Gitta Rohling