Was ist das Internet of Things (IoT)?
Der Begriff IoT oder Internet of Things bezieht sich auf das kollektive Netzwerk aus verbundenen Geräten und auf die Technologie, die die Kommunikation zwischen den Geräten und der Cloud, sowie zwischen den Geräten untereinander ermöglicht. Dank der Entwicklung preiswerter Computerchips und der Telekommunikation mit hoher Bandbreite sind heute Milliarden von Geräten mit dem Internet verbunden. Das bedeutet, dass alltägliche Geräte (z. B. Zahnbürsten, Staubsauger, Autos oder Maschinen) Sensoren verwenden können, um Daten zu sammeln und auf intelligente Weise auf ihre Nutzer zu reagieren.
Das Internet of Things integriert alltägliche „Dinge“ in das Internet. Informatiker haben in den 90er Jahren angefangen, Sensoren und Prozessoren in Alltagsgegenstände einzubauen. Dabei war Fortschritt zunächst jedoch recht langsam, weil die Chips groß und voluminös waren. Computerchips mit geringem Stromverbrauch, so genannte RFID-Tags, wurden zunächst zur Verfolgung teurer Geräte verwendet. Aber als die Computer selbst immer kleiner wurden, passierte das selbe mit den Chips: sie wurden kleiner, schneller und intelligenter.
Die Kosten für die Integration von Computing-Leistung in kleine Objekte sind inzwischen stark gesunken. So können Sie beispielsweise MCUs mit weniger als 1 MB eingebettetem RAM, z. B. für Lichtschalter, mit Alexa-Sprachservices ausstatten. Es ist eine ganze Branche entstanden, die sich darauf konzentriert, unsere Wohnungen, Unternehmen und Büros mit IoT-Geräten auszustatten. Diese intelligenten Objekte können automatisch Daten in und aus dem Internet übertragen. Alle diese „unsichtbaren Computing-Geräte“ und die damit verbundene Technologie werden unter dem Begriff „Internet of Things“ zusammengefasst.
Wie funktioniert das IoT?
Ein typisches IoT-System funktioniert durch die Erfassung und den Austausch von Daten in Echtzeit. Ein IoT-System hat drei Bestandteile:
Intelligente Geräte
Dabei handelt es sich um ein Gerät wie einen Fernseher, eine Überwachungskamera oder ein Trainingsgerät, das mit Computing-Funktionen ausgestattet ist. Es sammelt Daten aus seiner Umgebung, Benutzereingaben oder Nutzungsmustern und schickt und sendet Daten über das Internet an bzw. von seiner IoT-Anwendung.
IoT-Anwendung
Eine IoT-Anwendung ist eine Sammlung von Services und Software, die Daten von verschiedenen IoT-Geräten integriert. Sie verwendet Technologie des Machine Learnings oder der künstlichen Intelligenz (KI), um diese Daten zu analysieren und fundierte Entscheidungen zu treffen. Diese Entscheidungen werden an das IoT-Gerät zurückgesandt, und das IoT-Gerät reagiert dann auf intelligente Weise auf die Eingaben.
Eine grafische Benutzeroberfläche
Das IoT-Gerät oder die Flotte von Geräten kann über eine grafische Benutzeroberfläche verwaltet werden. Ein übliches Beispiel sind mobile Anwendungen oder Webseiten, die zum Anmelden und Steuern intelligenter Geräte verwendet werden können.
Was sind Beispiele für IoT-Geräte?
Analysieren wir einige Beispiele gängiger IoT-Systeme:
Vernetzte Autos
Fahrzeuge, wie z. B. Autos, können auf viele Arten mit dem Internet verbunden werden. Dies kann über intelligente Dashcams, Infotainment-Systeme oder sogar über das vernetzte Gateway des Fahrzeugs geschehen. Die Daten werden vom Gaspedal, den Bremsen, dem Tachometer, dem Kilometerzähler, den Rädern und den Kraftstofftanks gesammelt, um sowohl die Leistung des Fahrers als auch den Zustand des Fahrzeugs zu überwachen. Vernetzte Autos können vielfach eingesetzt werden:
- Sie können zur Überwachung von Mietwagenflotten, zur Steigerung der Kraftstoffeffizienz und Senkung der Kosten eingesetzt werden.
- Sie können Eltern zur Beobachtung des Fahrverhaltens ihrer Kinder dienen.
- Sie können Freunde und Verwandte im Falle eines Autounfalls automatisch benachrichtigen.
- Sie können die Fahrzeugwartung vorhersagen und vorbeugen.
Vernetzte Häuser
Die intelligenten Geräte fürs Haus machen die Wohnräume effizienter und sicherer. Außerdem verbessern sie das Heimnetzwerk. Geräte wie intelligente Steckdosen überwachen den Stromverbrauch, und intelligente Thermostate ermöglichen eine bessere Temperaturkontrolle. Hydroponik-Systeme können IoT-Sensoren zur Verwaltung des Gartens verwenden, während IoT-Rauchdetektoren Tabakrauch erkennen können. Haussicherheitssysteme wie Türschlösser, Sicherheitskameras und Wassereindrangs-Sensoren können Bedrohungen erkennen und abwehren sowie Warnmeldungen an die Hausbesitzer senden.
Verbundene Geräte für das Haus können für Folgendes verwendet werden:
- Automatisches Ausschalten von Geräten, die gerade nicht verwendet werden.
- Verwaltung und Instandhaltung von Miethäusern.
- Auffinden verlegter Gegenstände wie Schlüssel oder Brieftaschen.
- Automatisierung täglicher Aufgaben wie das Staubsaugen, Kaffeebrühen usw.
Intelligente Städte
Mit den IoT-Anwendungen ist die Stadtplanung und die Instandhaltung der Infrastruktur effizienter geworden. Regierungen setzten IoT-Anwendungen ein, um Probleme in den Bereichen Infrastruktur, Gesundheit und Umgebung zu lösen. IoT-Anwendungen können für Folgendes verwendet werden:
- Die Messung der Luftqualität und der Strahlungswerte.
- Die Senkung des Energieverbrauchs durch intelligente Beleuchtungssysteme.
- Die Erkennung des Wartungsbedarfs für kritische Infrastrukturen wie Straßen, Brücken und Pipelines.
- Die Erhöhung der Gewinne durch eine effiziente Parkraumbewirtschaftung.
Intelligente Gebäude
Universitätsgebäude und Geschäftsgebäude benutzen IoT-Anwendungen, um die betriebliche Effizienz zu fördern. IoT-Geräte können in intelligenten Gebäuden für Folgendes verwendet werden:
- Die Senkung des Energieverbrauchs.
- Die Senkung der Wartungskosten.
- Eine effizientere Nutzung der Arbeitsräume.
Was ist das Industrielle IoT?
Industrielles IoT (IIoT) bezieht sich auf intelligente Geräte, die in der Fertigung, im Einzelhandel, im Gesundheitswesen und in anderen Branchen verwendet werden, um die Effizienz der Unternehmen zu steigern. Industrielle Geräte, von Sensoren bis hin zur Ausrüstung, liefern den Besitzern detaillierte Echtzeitdaten, die zur Verbesserung der Unternehmensvorgänge verwendet werden können. Sie bieten Einblicke in die Verwaltung der Lieferketten, in die Logistik, in das Personalwesen und die Produktion – wodurch Kosten gesenkt und Einnahmen gesteigert werden können.
Werfen wir einen Blick auf bestehende intelligente Industriesysteme in verschiedenen Branchen:
Herstellung
Unternehmens-IoT in der Fertigung verwendet vorausschauende Wartung, um ungeplante Ausfallzeiten zu reduzieren, und Wearable-Technologie, um die Sicherheit der Arbeiter zu verbessern. IoT-Anwendungen können Maschinenausfälle vorhersagen und die Produktionsausfälle reduzieren. Wearables in Helmen und Armbändern sowie Computer-Vision-Kameras werden verwendet, um Arbeiter vor potenziellen Gefahren zu warnen.
Autos
Sensorgesteuerte Analytik und Robotik erhöhen die Effizienz der Wartung und Herstellung von Automobilen. So werden beispielsweise industrielle Sensoren verwendet, um 3D-Echtzeitbilder von Fahrzeug-Innenkomponenten zu liefern. Die Diagnose und Fehlersuche können viel schneller durchgeführt werden, und das IoT-System kann automatisch Ersatzteile bestellen.
Logistik und Transport
Kommerzielle und industrielle IoT-Geräte können bei der Verwaltung der Lieferketten helfen, einschließlich der Lagerverwaltung, den Beziehungen zu den Lieferanten, der Flottenverwaltung und der planmäßigen Wartung. Spediteure benutzen industrielle IoT-Anwendungen, um den Überblick über ihre Komponente zu behalten und den Kraftstoffverbrauch auf den Versandsrouten zu optimieren. Die Technologie ist für eine strenge Temperaturkontrolle in Kühlcontainern besonders nützlich. Die Verwalter der Lieferketten können durch intelligente Routing- und Rerouting-Algorithmen fundierte Vorhersagen treffen.
Einzelhandel
Amazon fördert Innovationen bei der Automatisierung und der Zusammenarbeit von Mensch und Maschine im Einzelhandel. Amazon-Einrichtungen benutzen mit dem Internet verbundene Roboter für das Tracking, die Ortung, die Sortierung und den Transport von Produkten.
Wie kann das IoT unser Leben verbessern?
Das Internet of Things wirkt sich bedeutend auf das menschliche Leben und Arbeiten aus. Dank des IoT übernehmen die Maschinen einen größeren Teil der Arbeit und der lästigeren Aufgaben und machen somit das Leben der Menschen gesünder, produktiver und komfortabler.
Verbundene Geräte könnten zum Beispiel Ihre gesamte Morgenroutine verändern. Wenn Sie die Snooze-Taste drücken, würde Ihr Alarm automatisch die Kaffeemaschine einschalten und Ihre Jalousien öffnen. Ihr Kühlschrank würde automatisch erkennen, welche Lebensmittel am Ausgehen sind und sie bestellen. Ihr intelligenter Backofen würde Ihnen das Tagesmenü mitteilen – er könnte sogar vorbereitete Zutaten kochen und dafür sorgen, dass Sie Ihr Mittagessen schon fertig vorfinden. Ihre Smartwatch würde eigenständig all Ihre Besprechungen einplanen, während Ihr verbundenes Auto auf Ihrem Navi automatisch einen Tankstopp einplanen würde. Die IoT-Welt ist voller Möglichkeiten!
Was sind die Vorteile des IoT für Unternehmen?
Beschleunigte Innovation
Das Internet of Things ermöglicht Unternehmen den Zugriff auf fortschrittliche Analytik, die wiederum neue Möglichkeiten aufdecken. So können Unternehmen beispielsweise sehr gezielte Werbekampagnen erstellen, indem sie Daten über das Kundenverhalten sammeln.
Verwandeln Sie gesammelte Daten in Erkenntnisse und diese wiederum in nützliche Aktionen mit KI und ML
Gesammelte Daten und historische Trends können verwendet werden, um zukünftige Entwicklungen vorherzusagen. So können beispielsweise Garantie-Informationen mit IoT-erfassten Daten gekoppelt werden, um wahrscheinliche Wartungseingriffe vorherzusagen. Damit können Sie einen proaktiven Service bieten und die Kundenbindung aufbauen.
Höhere Sicherheit
Die kontinuierliche Überwachung der digitalen und physischen Infrastruktur kann zu einer optimierten Leistung, einer höheren Effizienz und geringeren Sicherheitsrisiken führen. Es können beispielsweise die von einem Vor-Ort-Monitor gesammelten Daten insgesamt mit Hardware- und Firmware-Versionsdaten kombiniert werden, um automatisch Systemaktualisierungen zu planen.
Skalieren von differenzierten Lösungen
IoT-Technologien können kundenorientiert bereitgestellt werden, um den Zufriedenheitsgrad der Kunden zu erhöhen. So können z. B. beliebte Produkte zeitnah nachbestellt werden, um Engpässe zu vermeiden.
Was versteht man unter IoT-Technologien?
Zu den Technologien, die in IoT-Systemen verwendet werden, gehören:
Edge-Computing
Das Edge Computing ist eine Technologie, dank der intelligente Geräte mehr können als nur Daten an ihre IoT-Plattform zu senden oder zu empfangen. Das Edge Computing erhöht die Computing-Leistung an den Rändern (Edges) eines IoT-Netzwerks, verringert die Kommunikationslatenz und verbessert die Reaktionszeit.
Cloud Computing
Die Cloud-Technologie wird für die Fernspeicherung von Daten und die Verwaltung von IoT-Geräten verwendet, was die Daten für mehrere Geräte im Netzwerk zugänglich macht.
Machine Learning
Machine Learning bezieht sich auf die Software und Algorithmen, die zur Datenverarbeitung und zur Entscheidungsfindung in Echtzeit auf der Grundlage der gesammelten Daten verwendet werden. Diese Machine-Learning-Algorithmen können in der Cloud oder am Edge bereitgestellt werden.
Was ist AWS IoT und wie kann es Ihnen nützlich sein?
AWS IoT führt KI und IoT zusammen, um bessere Geschäftsergebnisse zu erzielen. Es ist der einzige Cloud-Anbieter, der die Datenverwaltung mit umfangreiche Analytik kombiniert, um intuitive Services für hoch-Volume IoT-Datenmengen zu erstellen.
AWS IoT umfasst Services wie Sicherheit, Datenverschlüsselung und die Zugriffskontrolle auf Gerätedaten. Es wurde auf einer sicheren und bewährten Cloud-Infrastruktur und IoT-Netzwerken entwickelt und ist für Milliarden von Geräten und Billionen von Nachrichten skalierbar. AWS IoT lässt sich auch mit anderen AWS-Services integrieren, sodass Sie komplette Lösungen erstellen können.
Entwickeln mit AWS IoT
AWS IoT liefert IoT-Services für industrielle, private und kommerzielle Lösungen. Sie können sich auf die AWS-IoT-Services verlassen, um Anwendungen zu entwickeln, die neue Unternehmenswerte aufdecken, anspruchsvolle Analytik durchführen und Ereignisse unter einer großen Anzahl von IoT-Geräten erkennen und darauf reagieren.
Starten Sie mit AWS IoT, indem Sie sich ein kostenloses AWS-Konto erstellen. Neu im IoT? Lernen Sie die Grundlagen und starten Sie mit der Entwicklung einfacher End-to-End-IoT-Anwendungen.
Nächste Schritte im IoT
Sie erhalten sofort Zugriff auf das kostenlose Kontingent von AWS.
Beginnen Sie mit dem Entwickeln mit IoT in der AWS-Managementkonsole.