Das Internet der Dinge. Eine Recherche über die Anbindung und Steuerung von Dingen ans Internet

Inhaltsverzeichnis

1. Eine Einführung in die Thematik

2. Technische Aspekte und Funktionalität der Systematik

3. Einsatzgebiete und Stellenwert in der Gesellschaft
3.1 Das Internet der Dinge im alltäglichen Gebrauch
3.2 DieAuswirkungen der rasant wachsenden Technologie

4. Fazit - Ein Einblick in die Zukunft

I. Literaturverzeichnis

1. Eine Einführung in die Thematik

Das Internet ist im ständigen Wachstum. Es ist eine Bereicherung in vielerlei Hinsichten. Sie revolutionierte die Art und Weise wie wir arbeiten, kommunizieren, einkaufen und viele weitere alltägliche Herausforderungen. Sie ist eine unersetzbare Gewalt, die instinktiv immer vorhanden ist und nicht wegzudenken ist. Allein im Jahre 2019 gab es weltweit bis zu 3.97 Milliarden Nutzer des Internets.¹ Somit hattejeder fastjeder zweite Mensch eine Tätigkeit im Internet gehabt. Das liegt teils auch daran, dass es mittlerweile immer simpler einen Zugang zum Internet gibt. Mithilfe von Tablets oder Smartphones ist die Anbindung zum Internet nicht nur lokal möglich, sondern auch mobil und unterwegs. Dies ermöglicht eine aktivere Anbindung zu vielen Tätigkeiten, wie das remote Arbeiten, das Navigieren im Auto oder aber auch die Kommunikation ohne einen festen Standort, und das sehr günstig, flexibel und schnell. Es brachte die Menschheit in ein neues Zeitalter² und revolutionierte nicht nur die Gesellschaft durch Vereinfachung von Alltagsherausforderungen, sondern beispielsweise auch den Arbeitsmarkt.

Das ideale Beispiel stellt die neuartige SARS-CoV-2-Pandemie dar. Um die globale Pandemie sicher zu überstehen, stellten viele Arbeitgeber auf ein System um, mit dem ihre Arbeitnehmer sicher von Zuhause aus arbeiten können und ohne Einschränkungen auf ihre notwendigen Ressourcen zugreifen können. Dies ermöglichten Sie mit vielerlei Systemen, wie einen sogenannten Virtual-Private-Network, kurz VPN, oder einer betrieblichen Standardsoftware wie SAP.³ Notwendige Meetings oder Kommunikationen wurden durch Kameras und Mikrofone ersetzt und somit digitalisiert. All diese Systeme, Prozeduren und Programme würden ohne das Internet nicht funktionieren. Der mittlerweile einfache Zugang zu Informationstechnologien ermöglichte diese schnelle Umstellung und durch diese Vernetzung und aktives Handeln wurde in vielerlei Regionen und Ländern eine sowohl sichere als auch effiziente Atmosphäre geschaffen.

Die Pandemie zeigte, wie einfach die Vernetzung durch das Internet sein kann. Die Kommunikation unter der Gesellschaft erfolgt nach jahrelanger Erfahrung und Wissenschaft präzise und wird von Tag zu Tag größer. Doch das Internet ist nicht nur ein Ort, wo Menschen unter Kommunikation und Austausch stehen. Durch modernste Technologie sind auch Objekte, Geräte oder Maschinen untereinander in Austausch und Kommunikation. Alltägliche Nutzprodukte wie ein Kühlschrank, ein Fernseher oder beispielsweise auch ein Auto haben Anbindungen zum Internet und sind somit darüber steuerbar.

Dies nennt sich das Internet der Dinge oder auch "Internet of Things".⁴ Ein Ort, wo sich "Dinge" untereinander verständigen, um bestimmte Prozesse und Aufgaben zu erledigen oder auch zu optimieren. Diese Dinge sind beispielsweise Klimaanlagen, Heizungen, Glühbirnen, Türen oder Autos. Dazu können aber auch Maschinen oder Sensoren gehören.

Dementsprechend ist also nicht nur der Zugang zu intemetfähigen Geräten gestiegen, sondern auch die Anzahl der Geräte, die überhaupt internetfähig sind mit gestiegen.⁵ Anhand dieser Produkte können alltägliche Herausforderungen und Tätigkeiten automatisch, effizient und qualitativ geleistet werden. Sie werden nicht nur im Alltag genutzt, sondern auch in der Industrie oder anderen beruflichen Bereichen. Die selbstständige und automatische Kommunikation unter diesen Geräten dient zu einem größeren Zweck, wie die Bewältigung von Aufgaben, die zeitlich als auch umgebungstechnisch begrenzt sind. Beispiele hierfür sind die Steuerung von Maschinen oder aber auch der Abruf von Daten eines Systems über den ganzen Globus hinweg.⁶ Die Möglichkeiten grenzen ans unendliche.

Somit wird in der folgenden wissenschaftlichen Ausarbeitung auf das Internet der Dinge eingegangen. Es wird auf die technischen Aspekte eingegangen und dargestellt, wie diese Technologie funktioniert und welche Ressourcen dafür verwendet werden. Außerdem wird erläutert, wo der Nutzungsbereich liegt und welchen Einfluss diese auf die Gesellschaft hat. Letzteres wird noch auf die Zukunftsaussichten eingegangen, wie diese Technologie in den nächsten Jahren noch entwickelt werden kann und welche Auswirkung diese haben könnte. All diese Thematiken werden mit Beispielen aus der Industrie als auch im privaten Alltag dargestellt, um somit die Erläuterung idealer darzustellen.

2. Technische Aspekte und Funktionalität der Systematik

Das Internet der Dinge klingt komplex, ist allerdings nur eine Verbindung von vielerlei Komponenten. Um zu gewährleisten, dass die Geräte untereinander kommunizieren können und sie bereit dazu sind Anweisungen zu erhalten müssen einige Voraussetzungen bestehen. Genau wie Menschen Information erhalten, erhalten die Dinge sie auch. Sie benötigen Wahmehmungskomponenten.⁷ Das Ohr eines Menschen könnte in diesem Zusammenhang ein Mikrofon eines Smartphones sein, das Auge vielleicht die Kamera oder Sensoren. Es muss offen für eingehende Daten und Informationen sein. In der Informatik wird dieser auch "Input" betitelt. Der Input ist ein Bestandteil eines Systems. Systeme sind Modelle, die eine bestimmte Prozedur beschreiben und ausführen. Diese Systeme arbeiten mit eingehenden Informationen, welche in diesem Modell bearbeitet werden und eine verarbeitete, neue Information ausgeben, welches dann auch als Output bezeichnet werden.⁸ Jedes Gerät, Produkt oder "Dinge" kann als System dargestellt werden. Sie erwarten Informationen oder Daten, um einen bestimmten Prozess zu erfüllen und Informationen darüber zu teilen. Dies ist die Grundlage von Informationstechnologien und somit auch für das Internet der Dinge.

Um Informationen allerdings wahrzunehmen und diese zu erkennen sind wie beschrieben Sensoren oder ähnliches Wahrnehmungskomponenten notwendig. Im generellen können Internet-of-things-Geräte in zwei Rubriken unterteilt werden. Zum einen gibt es die "General Devices", welche typische Haushaltsprodukte, wie ein Fernseher oder eine Lampe sein kann. General Devices sind die Produkte, die eine bestimmte Funktion erfüllen. Sie sind die Systeme, die auf Informationen und Daten warten, um diese zu bearbeiten. Zum anderen gibt es die "Sensing Devices". Die Sensing Devices sind die Wahrnehmungskomponenten, wie beispielsweise ein Thermometer oder ein Sensor.⁹ Mithilfe der Sensing Devices können die General Devices gesteuert werden, um die Tätigkeiten zu erfüllen. Ein Smartphone kann mithilfe eines mit dem Internet verbundenen Thermostats erkennen wie die Temperatur in einem Raum ist, um somit eine mit dem Internet verbundene Heizung oder Klimaanlage zu regulieren.

Damit solch eine Anbindung geschieht ist eine Verbindungsmöglichkeit notwendig. Viele Informationstechnologien besitzen heutzutage vielerlei Verbindungsarten, wie Bluetooth, Infrarot, Wi-Fi oder das Mobile Netz.

Geräte, die eine Bluetooth-Verbindung nutzen, um Informationen zu teilen sind in der Regel mit Geräten in Kommunikation, welche schon mit dem Internet verbunden sind. Somit ist keine aktive Verbindung notwendig und die Informationen werden lokal ausgetauscht und die Internetverbindung von anderen Geräten werden genutzt. Bluetooth ist eine Verbindungsart, welche sich lokal in unmittelbarer Nähe mit anderen bluetooth-fähigen Geräten verbinden kann, um Daten und Informationen auszutauschen. Eine weitere lokale Verbindungsmöglichkeit wäre Radio Frequency Identification, kurz RFID, oder auch Near Field Communication, kurz NFC. RFID gibt die Möglichkeit lokale Signale zu empfangen, um Informationen zu erhalten. Sie können sichtfrei Informationen in einem Radius von zu bis 200 Metern erhalten.¹⁰ Sie werden beispielsweise in der Logistik genutzt, um Objekte schnell und effizient zu identifizieren. Das RFID-System besteht aus einem Lesegerät und einem RFID-Transponder, sprich ein Schild oder ein Etikett, welches gelesen wird. Diese werden in passive als auch in aktive RFID- Transponder unterteilt, welche ihre Betriebsenergie beschreibt. Die aktiven RFID-Transponder nutzen ihre eigene Betriebsenergie, während passive die Energie vom Lesegerät erhalten. Somit können in Lagerhallen mit aktiven RFID-Transpondem Ware identifiziert und lokalisiert werden, während mit passiven RFID-Transpondem die Ware über den Versandprozess hinweg verfolgt werden kann. All diese Informationen können dann an weitere Geräte übermittelt werden, welche dann von Nutzern aufgerufen werden können. Mittlerweile sind in einigen Bereichen RFID schon geschäftlich im Einsatz. Einige Supermärkte haben Konzepte, wie sie mithilfe der RFID-Technologie das altbekannte Supermarkterlebnis revolutionieren wollen. Durch vorgezeichnete Etikette an Produkten sollen die Kassen so wie sie bekannt sind ersetzt werden. Dabei werden durch Transponder die Produkte erkannt und in den Warenkorb hinzugefügt. Schließlich werden diese an das Smartphone weitergeleitet, worüber der Einkauf letztendlich bezahlt wird.¹¹

Near Field Communication hingegen funktioniert im Vergleich zu RFID etwas anders. NFC funktioniert auf sehr kurzer Distanz und ist auch für die Datenübertragung tätig. Sie besteht auch wie RFID von einem NFC-Tag, sprich ein Etikett, und einem Lesegerät. Mittlerweile sind viele Smartphones mit einem NFC-Leser ausgestattet. Durch NFC ist es möglich, Produkte, die beispielsweise nicht elektronisch sind, auch zu digitalisieren. Mithilfe dieser NFC-Tags können beispielsweise Lebensrnittel in Supermärkten gekennzeichnet werden, um mehr über diese zu erfahren, oder im Modegeschäft, um weitere Größen oder Farbvarianten zu erfahren.¹² Diese Tags werden lediglich von Smartphones gescannt und schon istjede Information direkt auf dem Bildschirm und kann so genutzt werden. NFC als auch RFID sind heute kostengünstiger und der Effekt dahinter steigert die Effizienz für viele Unternehmen.¹³

Durch diese Technologien können vielerlei "Dinge" dazu gebracht werden, sich selbst mit dem Internet zu verbinden oder mit Geräten in Kommunikation zu treten, die mit dem Internet verbunden sind. Ein Fundament muss also aufgebaut werden damit dies auch funktioniert. Mit dem ständigen Wachstum der Informationstechnologien wächst dementsprechend auch der Nutzungsbereich und Anwendungsbereich des Internets. Die Kommunikation von Geräten untereinander erfordert eine Sprache, die von allen verstanden wird. Wenn die Geräte keine Komponenten besitzen, die von den Lesegeräten nicht erkannt werden, entsteht auch keine Kommunikation. Technologien wie Wi-Fi oder Bluetooth sind ideale Möglichkeiten, um eine Vielzahl an Dingen anzusprechen und sich untereinander zu verständigen. RFID oder NFC sind dann wiederrum Komponenten, nicht-elektronische Produkte oder Dinge eine digitale Identifikation zu geben, um die Kommunikation mit Informationstechnologien zu ermöglichen. Sowohl im privaten Bereich als auch geschäftlich wird versucht, auch die kleinsten Dinge zu digitalisieren, um so sowohl den Alltag zu erleichtern als auch die Geschäftsprozesse zu optimieren. Die Anschaffung kann allerdings kostspielig werden und erfordert viel Arbeit. Ohne einen konkreten Plan kann es zu Abweichungen der Kalkulationen führen und Unternehmen könnten einen höheren Preis zahlen, statt den geplanten Erfolg.¹⁴ Dadurch ist es wichtig herauszufinden, wo der Nutzungsbereich liegt, was diese Technologie erbringen soll und wie diese eine Effizienz für den Alltag als auch für jeweilige Geschäftsprozesse gewährleisten kann.

[...]

¹ Vgl. StatistaResearch Department, Statista "Statistikenzurlntemetnutzung weltweit", 2019 (Online, Stand: 25.06.2021)

² Vgl. Hougland, Benson, TEDxTemecula "What is the Internet ofThings? And why should you care?", 2014 (Online, Stand: 25.06.2021)

³ Vgl. Haufe Akademie "New Work: Warum ist die Zeitjetzt reif?" (Online, Stand: 25.06.2021)

⁴ Vgl. Hougland, Benson, TEDxTemecula "What is the Internet ofThings? And why should you care?", 2014 (Online, Stand: 25.06.2021)

⁵ Vgl. Statista Research Department, Statista "Prognose zur Anzahl vernetzter Geräte weltweit in den Jahren 2003 bis 2020", 2011 (Online, Stand: 25.06.2021)

⁶ Vgl. Bremer, Anne "Diffusion Des Internet Der Dinge AufDie Mittlere Beschäftigungsebene Der Industrie", 2017, S. 17­

⁷ Vgl. Hougland, Benson, TEDxTemecula "What is the Internet ofThings? And why should you care?", 2014 (Online, Stand: 25.06.2021)

⁸ Vgl. Prof. Dr. Monjau, Dieter, TU Chemnitz-Zwickau "Was ist ein System?" 1996 (Online, Stand: 25.06.2021)

⁹ Vgl. Simplileam "IoT - Internet ofThings | What is IoT?" 2020 (Online, Stand: 25.06.2021)

¹⁰ Vgl. Schiessle, Edmund, Mundt, Elisa, Industry of Things "Was sind RFID Systeme? Definition, Aufbau und Anwendung" (Online, Stand: 25.06.2021)

¹¹ Vgl. Tillman, Maggie, Pocket-Lint "Amazon Go und Amazon Fresh: Wie die Technologie "Just walk out" funktioniert" (Online, Stand: 26.06.2021)

¹² Vgl. Hegde, Apoorva, beaconstac "How to Use NFC for In-Store Customer Engagement" 2020 (Online, Stand: 26.06.2021)

¹³ Vgl. Bach, Christian, t3n "RFID im E-Commerce: Wie Zara die Technik für mehr Effizienz und Kundenzufriedenheit nutzt" 2016 (Online, Stand: 26.06.2021)

¹⁴ Vgl. Rock, Craig, Forbes "When IoT Is Valuable and When It's Not" 2019 (Online, Stand: 26.06.2021)