Recherche und Bewertung von bestehenden Anwendungen im Bereich "Internet of Things" am Maßstab der Definition von CERP-IoT sowie Uckelmann et al.


Hausarbeit, 2011

18 Seiten, Note: 1,7


Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

Tabellenverzeichnis

Abkürzungsverzeichnis

1.Der Stellenwert des Internets der Dinge

2.Vorstellung der als Maßstab verwendeten Definition
2.1. Definition des „Internet of Things“ nach CERP-IoT
2.2. Definition des „Future Internet of Things“ nach Uckelmann et al
2.3. Gegenüberstellung der unterschiedlichen Definitionen..

3. Anwendungsbeispiele für die unterschiedlichen Definitionen
3.1. „AirTraffic LIVE“ als Beispiel für die minimalistische Definition.
3.2. CERP-IoT erläutert am „Mavia“-Adapter von Mavizon Technologies
3.3. Das „Future Internet of Things“ am Beispiel des „Platinum Pro905“-Druckers.
3.4. Zuordnungsschwierigkeiten am Beispiel der „Withings“ Personenwaage.
3.5. Die Notwendigkeit der genauen Betrachtung erläutert an „Pachube“

Zusammenfassung und Blick auf zukünftige Schwierigkeiten

Literaturverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 2 Mavia-Adapter und Smartphone-Anwendung

Abbildung 3 Multifunktionsdrucker „Lexmark Platinum Pro905“

Abbildung 4 Bildschirmausdruck des „SmartSolutions-Center“

Abbildung 5 „Withings“ Personenwaage und Internet-Benutzeroberfläche

Abbildung 6 Bildschirmausdruck von per „Pachube“ im Internet bereitgestellten Daten.

Tabellenverzeichnis

Tabelle 1 Gegenüberstellung der Definitionen.

Abkürzungsverzeichnis

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Der Stellenwert des Internets der Dinge

Schon 1991 beschrieb Ph. D. Mark Weiser unter dem Begriff des „ubiquitous compu- ting“ seine Vision einer Welt, in der Computer überall unsichtbar integriert sind und sich über das Internet miteinander vernetzen. Als Anwendung beschrieb Weiser un- ter anderem Kleidungsstücke, die dem Nutzer durch Zuhilfenahme von Positionie- rungssystemen über die Herkunft und den Hersteller informieren können.1

Heute - 20 Jahre später - hat sich die Welt in Hinblick auf die Informationstechnolo- gie stark verändert. Das Internet ist mittlerweile Bestandteil in 77% der deutschen Haushalte geworden und 91% dieser Haushalte verfügen über Breitbandanschlüsse mit denen größere Datenmengen ausgetauscht werden können.2 Durch das mobile Internet ist die Peripherie nicht mehr an feste Orte gebunden, sondern kann von fast überall auf das weltweite Netz zugreifen. Netbooks mit Akkulaufzeiten von zehn Stunden und Smartphones mit Gigahertz-Prozessoren sind ein Zeichen dafür, dass leistungsstarke Geräte erheblich an Größe verloren haben und überall betrieben werden können. Mit unter 500 Euro sind solche Geräte darüber hinaus für den Groß- teil der Bevölkerung erschwinglich.

Aber nicht nur neue Technologien haben Veränderungen herbeigeführt. Techniken und Architekturen wie beispielsweise semantische Netze und softwareorientierte Ar- chitekturen haben die Möglichkeit geschaffen, dass Computerprogramme automa- tisch Daten verarbeiten und unabhängige Dienste miteinander interagieren.3 4

Diese Entwicklungen hat auch die europäische Kommission erkannt. Das „7th Framework Programme“ verfolgt das Ziel, die Wettbewerbsfähigkeit der europäi- schen Industrie durch Informations- und Kommunikationstechnologie zu stärken.5 Der „European Research Cluster on the Internet of Things“ (IERC), ein Teil des „7th Framework Programme“, hat dabei 2009 den Begriff des „Internet of Things” defi- niert, in dem es im Wesentlichen um die Vernetzung und Interaktion von Gegenstän- den geht.

Uckelmann, Harrison und Michahelles griffen 2011 diese Definition auf und identifizierten einige Schwachstellen, wie die Überschneidung mit den Bereichen Ubiqouitous und Pervasive Computing und die fehlende Berücksichtigung aktueller Entwicklungen wie das Web 2.0. Somit haben die Autoren eine eigene Definition für das „Future Internet of Things“ erstellt.

Die vorliegende Hausarbeit verfolgt das Ziel, diese Definitionen gegenüber zu stellen und Unterschiede aufzuzeigen. Ausgewählte Beispiele sollen diese Differenzen ver- deutlichen und zeigen, dass nicht jede Anwendung, die man auf dem ersten Blick dem „Internet of Things“ zuordnen würde, auch diesen Definitionen entspricht. Dar- über hinaus soll die Ausarbeitung zeigen, dass das Internet der Dinge nicht mehr nur ein Forschungsgebiet ist, sondern bereits heute in nutzbaren Anwendungen umge- setzt wurde.

2 .Vorstellung der als Maßstab verwendeten Definition

Bevor auf die Anwendungsbeispiele eingegangen wird, schafft dieses Kapitel zuerst ein Verständnis für den Begriff „Internet of Things“, indem die drei betrachteten Definitionen und ihre Herkunft vorgestellt.

2.1. Definition des „Internet of Things“ nach CERP-IoT

Aufgabe des „European Research Clusters on the Internet of Things“ ist die Koordination der Forschungsaktivitäten im Kontext des Internets der Dinge. Zu den fünf Zielen des IERC gehören unter anderem das Bereitstellen einer Kooperationsplattform, das Erstellen einer internationalen Forschungsstrategie sowie das Erarbeiten eines gemeinsamen Verständnisses des „Internet of Things“.6

Die im Rahmen des „7th Framework Programme“ der Europäischen Kommission ins Leben gerufene Organisation hat auf europäischer Ebene eine prägende Funktion des Begriffes „Internet of Things“ übernommen. In 2009 hat die ursprünglich unter dem Namen „Cluster of European Research Projects on the Internet of Things“ (CERP-IoT) gegründete Vereinigung die „Internet of Things Strategic Research Roadmap“ verfasst, in welcher sie den Begriff „Internet of Things“ definierte.7

Gemäß dieser Definition ist das „Internet of Things” eine dynamische, weltumspannende Netzwerkstruktur und ein Element des zukünftigen Internets. Diese Infrastruktur verfügt über selbstkonfigurierende Fähigkeiten, welche auf standardisierten und zueinander kompatiblen Kommunikationsprotokollen basieren.

In diesem Internet der Dinge lassen sich die Entitäten, die „Dinge“, eindeutig identifizieren. Sie besitzen sowohl materielle Eigenschaften, als auch eine virtuelle Repräsentation. Es wird von ihnen erwartet, dass sie aktiv an Geschäfts-, Informations- und Sozialprozessen teilnehmen indem sie ihre Umwelt wahrnehmen und selbstständig darauf reagieren. Sie verfügen über die Möglichkeit, Daten und Informationen mit oder ohne menschliches Eingreifen mit anderen Objekten auszutauschen. Die Kommunikation und Wahrnehmung ihres Umfelds ermöglicht es ihnen, sich gegenseitig zu beeinflussen und Aktivitäten zu initiieren.

Für den Informationsaustausch sind sie nahtlos in das Internet eingebunden und ver- fügen über intelligente Schnittstellen. Diese ermöglichen das Abfragen und Verän- dern von Status, wobei sicherheits- und datenschutzrelevante Aspekte berücksichtigt werden.8

2.2. Definition des „Future Internet of Things“ nach Uckelmann et al.

Uckelmann, Harrison und Michahelles fassen diese Definition 2011 auf und erweitern das Konzept. Ausgehend von drei Kritikpunkten an der CERP-IoT-Definition formulieren sie das „Future Internet of Things“.

Ihrer Ansicht nach lassen sich die Beschreibung des CERP-IoT nur schwer von an- deren Konzepten wie dem unter anderem von Mark Weiser geprägten „pervasive computing“ oder „ubiquitous computing“ abgrenzen. Darüber hinaus berücksichtige es keine moderneren Entwicklungen wie die des Web 2.0. Zuletzt kritisieren Uckel- mann et al., dass die Definition des „Internet of Things“ keine Gründe anführe, warum es sich hierbei um ein erfolgreiches, langfristig etablierendes Konzept handele.9

Des Weiteren übertragen sie die von Pfohl unter dem Begriff „6R der Logistik“ be- kanntgewordenen Hauptaufgaben der Logistik10, wonach Logistik die Bereitstellung der richtigen Produkte, in der richtigen Menge, am richtigen Ort, zur richtigen Zeit, im richtigen Zustand, unter richtigen Kosten sicherstellen soll, auf das Internet der Din- ge.11

Als Ergebnis kommen sie zum einen zu einer minimalistischen Definition des Internets der Dinge. Abgeleitet von dem Begriff „Internet of Things“ beinhaltet diese Definition lediglich identifizierbare, physische Objekte, das Internet als Speicher und Infrastruktur sowie eine Verknüpfung von beiden.12

Zum anderen kommen Uckelmann et al. durch die Kombination der "6R der Logistik"- Definition und der Definition des „Internet of Things“ nach CERP-IoT zu einer Defini- tion des „Future Internet of Things". Eindeutig identifizierbare Objekte sind demnach über eine virtuelle Repräsentation im Internet mit diesem verknüpft, welches weitere Informationen zu dem Objekt enthält. Diese weiteren Informationen umfassen bei- spielsweise dessen Status, Ort oder andere geschäftlich, sozial oder privat relevan- ten Informationen. Hierbei ist zu beachten, dass der Mehrwert durch diese Informati- onen die Kosten der Bereitstellung übersteigt und auch von vorher nicht bekannten Nutzern in Anspruch genommen werden kann. Die Informationen werden dabei in einer adäquaten und fehlerfreien Form zum benötigten Zeitpunkt und Ort in der rich- tigen Detailebene bereitgestellt, sodass sie mit minimalem Aufwand weiter verarbei- tet werden können.

Das Internet der Dinge ist hierbei nicht gleichzusetzen mit „ubiquitous computing" oder "pervasive computing", dem Internet-Protokoll, eingebetteten Geräten, einer Anwendung, dem „Internet of People“ oder einem Intra- bzw. Extranet der Dinge. Allerdings nutzt und kombiniert es diese Technologien bzw. Modelle.13

2.3. Gegenüberstellung der unterschiedlichen Definitionen

In Tabelle 1 sind abschließend alle drei Definitionen zusammengefasst und gegenüber gestellt. Jede Zeile repräsentiert dabei ein Attribut, was nach der jeweiligen Definition vorhanden sein muss, um eine Anwendung nach dieser Definition dem „Internet der Dinge“ zuzuordnen.

Alle Definitionen haben dabei gemeinsam, dass es ein eindeutig identifizierbares, physisches Objekt geben muss, für welches eine virtuelle Repräsentation existiert. Über diese virtuelle Repräsentation sind weitere Informationen mit dem physischen Objekt in einem globalen Netzwerk wie dem Internet verknüpft.

Die minimalistische Definition enthält - wie der Name schon vermuten lässt - die wenigsten Anforderungen. Die Definition des CERP-IoT beschreibt die meisten Anforderungen, welche sich allerdings, wie zuvor schon erwähnt, mit anderen Methoden, Konzepten und Technologien überschneiden. Die Definition von Uckelmann et al. hingegen umfasst neben technischen Aspekten auch die Forderung nach Wirtschaftlichkeit als besonderes Merkmal.

Tabelle 1 Gegenüberstellung der Definitionen

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

3. Anwendungsbeispiele für die unterschiedlichen Definitionen

Im Folgenden wird anhand ausgewählter Beispiele gezeigt, dass das Internet der Dinge keine Vision der Zukunft mehr ist, sondern bereits in der Realität existiert. Darüber hinaus sollen die Beispiele die Unterschiede der zuvor vorgestellten Definitionen verdeutlichen. Des Weiteren wird gezeigt, dass nicht jede Anwendung des „Internet of Things“ sich eindeutig einer Definition zuordnen lässt bzw. Anwendungen, die im ersten Moment scheinbar zum Internet der Dinge gehören, bei näherer Betrachtung keiner der hier betrachteten Definitionen entsprechen.

3.1. „AirTraffic LIVE“ als Beispiel für die minimalistische Definition

„AirTraffic LIVE“14 ist ein Projekt der ZHAW School of Engineering, welches im Rahmen einer Diplomarbeit von 2007 entstanden ist. Die Internetseite stellt in nahezu Echtzeit die Position von Flugzeugen im Raum Deutschland, Österreich und der Schweiz auf einer Karte dar.

Neben Informationen wie der Flugrichtung, -geschwindigkeit und -höhe eines Flug- zeugs liefert sie zu jedem Flugzeug sowohl den Start- als auch Zielflughafen, die Flugnummer und den Flugzeugtyp. Darüber hinaus lässt sich die Route des Flug- zeugs aufzeichnen. „AirTraffic LIVE“ erhält diese Daten über das automatische, bordabhängige Überwachungssystem, welches in fast jedem Flugzeug installiert ist und die Flugzeugdaten in Intervallen von in der Regel einer Sekunde versendet. Die- se ursprünglich für die Ortung und Überwachung im Luftraum versendeten Daten werden von einem Empfänger auf dem Dach der ZHAW abgefangen, aufbereitet und über die von Google Maps bereitgestellten Karten gelegt. Der Internetnutzer kann so über den auf dem PC installierten Webbrowser kostenlos diese Informationen abru- fen und alle Flugzeuge im Umkreis von circa 370 km um den Empfänger der ZHAW beobachten.

In Hinblick auf die in Kapitel 3 vorgestellten Definitionen lässt sich jedes Flugzeug, welches diesen Transponder installiert hat und innerhalb des Radius des Empfän- gers ist, als individuelles Objekt identifizieren. Auch wenn die Flugzeuge nicht selbst diese Daten ins Internet stellen, werden die Daten aber über den Server der ZHAW in eine vom Internet zugängliche MySQL-Datenbank eingestellt, sodass eine Ver- knüpfung zwischen dem physischen Objekt und dem Internet hergestellt wird. Das Internet bzw. die daran angebundene Datenbank der ZHAW speichert die abgerufe- nen Daten und ergänzt sie durch unter anderem die Karten von Google Maps.

Das Projekt „AirTraffic LIVE“ erfüllt somit die Anforderungen der minimalistischen Definition des Internet of Things. Die Definition des CERP-IoT trifft in diesem Beispiel nicht zu, da unter anderem kein bidirektionaler Datenaustausch stattfindet und keine Reaktion auf Einflüsse aus der Umwelt umgesetzt wurde. Für das „Future Internet of Things“ fehlt „AirTraffic Live“ der Mehrwert, welcher die Kosten für die Bereitstellung des Dienstes rechtfertigt.

[...]


1 Vgl. Weiser (1991)

2 Vgl. Statistisches Bundesamt (2011), S.7

3 Vgl. Reichenberger (2010), S.6

4 Vgl. Finger & Zeppenfeld (2009), S.1

5 Vgl. Europäische Kommission (o. J.), S.4

6 Vgl. IERC - European Research Cluster on the Internet of Things (2010)

7 Vgl. Guillemin, et al. (2009)

8 Vgl. Guillemin, et al. (2009), S.6

9 Vgl. Uckelmann, Harrison, & Florian, Architecting the Internet of Things (2011), S.5

10 Vgl. Pfohl (2010), S.12; zit. n. Pfohl (1972), S. 28ff.

11 Vgl. Uckelmann, Harrison, & Florian, Architecting the Internet of Things (2011), S.7

12 Vgl. Uckelmann, Harrison, & Florian, Architecting the Internet of Things (2011), S.8

13 Vgl. Uckelmann, Harrison, & Florian, Architecting the Internet of Things (2011), S.8

14 Siehe auch http://radar.zhaw.ch/

Ende der Leseprobe aus 18 Seiten

Details

Titel
Recherche und Bewertung von bestehenden Anwendungen im Bereich "Internet of Things" am Maßstab der Definition von CERP-IoT sowie Uckelmann et al.
Hochschule
Universität Bremen  (BIBA - Bremer Institut für Produktion und Logistik)
Veranstaltung
Identifikationssysteme in Produktion und Logistik
Note
1,7
Autor
Jahr
2011
Seiten
18
Katalognummer
V268480
ISBN (eBook)
9783656595342
ISBN (Buch)
9783656595311
Dateigröße
1035 KB
Sprache
Deutsch
Schlagworte
internet der dinge, internet of things
Arbeit zitieren
Dennis Kolberg (Autor), 2011, Recherche und Bewertung von bestehenden Anwendungen im Bereich "Internet of Things" am Maßstab der Definition von CERP-IoT sowie Uckelmann et al., München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/268480

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