Wie beeinflusst das Internet der Dinge die Wirtschaft?


Hausarbeit, 2018
20 Seiten, Note: 1,3

Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

I. Abbildungsverzeichnis
1 Einleitung
1.1 Problemstellung
1.2 Gang der Untersuchung
2 Das Internet der Dinge
2.1 Die Entwicklung des Internets
2.2 Definition und Ziele
2.3 Voraussetzungen
2.4 Konzepte rund um das Internet der Dinge
3 Industrie 4.0
3.1 Definition
3.2 Das Industrielle Internet der Dinge
3.3 Chancen und Risiken
3.4 Konzepte rund um das Industrielle Internet der Dinge
4 Schlussbetrachtung
4.1 Fazit
4.2 Ausblick

II. Literaturverzeichnis

I. Abbildungsverzeichnis

Abb. 1.1: Wearables,

Abb. 1.2: Kiva-Roboter,

1 Einleitung

1.1 Problemstellung

Ein Kühlschrank, der selbstständig registriert, wenn die Milch zur Neige geht und autonom Neue ordert. Ein Toaster, der sich weigert, uns eine weitere Scheibe Brot zu rösten, bevor wir nicht eine Runde joggen waren. Diese Information erhält er von unseren Socken, die nebenbei auch den Ausbruch des immer wiederkehrenden Nagelpilzes erkannt haben und schon längst bei der Apotheke eine Tinktur dagegen bestellt haben.

So oder so ähnlich könnte ein nur kleiner Ausschnitt aus unserem zukünftigen Leben aussehen. Dieses Leben war schon immer begleitet von technologischen Entwicklungen. Beginnend mit der Erfindung des Steinwerkzeuges vor Millionen von Jahren, der erste Einsatz von Dampfmaschinen zur industriellen Fertigung von Gütern oder die Verwendung von Computern, die zu Beginn ihrer Entwicklung noch ganze Räume füllten, mittlerweile aber eine enorme Rechenleistung auf kleinstem Raum innehaben. Durch jeden vergangenen Fortschritt hat sich das Leben der Menschen maßgeblich verändert. Seitdem wurden in immer kürzer werdenden Abständen neue technologische Projekte vorgestellt, sodass wir jetzt wieder vor solch einer entscheidenden Entwicklung stehen, dem „Internet der Dinge“ (im folgenden IoT).

Durch den Interessantheitsgrad und die Aktualität dieser Thematik, wurde mein Interesse an der Entwicklung des Internets der Dinge geweckt. Daher fiel es mir leicht mich im Rahmen meiner Hausarbeit für dieses Thema zu entscheiden. Die Hypothese meiner Arbeit konzentriert sich auf die Auswirkungen des Internets der Dinge auf die Wirtschaft und wird sich zur Beantwortung dieser Frage mit dem Bereich der „Industrie 4.0“ auseinandersetzen. Da die Thematik sehr umfangreich ist, insbesondere im Bereich der Technologie und Umsetzung, werde ich nur die wichtigsten Punkte dieser Aspekte behandeln und mich auf mögliche Veränderungen für Unternehmen in der Zukunft konzentrieren.

1.2 Gang der Untersuchung

Zu Beginn meiner Arbeit werde ich auf die Geschichte sowie die Entwicklung des Internets bis heute eingehen. Darin enthalten sind ebenfalls die Anfänge des Internets der Dinge, welche ich kurz näher erläutern werde. Unter dem darauffolgenden Punkt werde ich neben einer Definition auch die Ziele des Internets der Dinge vorstellen. Unter Punkt 2.3 behandle ich die technischen sowie sicherheitskritischen Voraussetzungen für den weiteren Fortschritt des IoT und werde ergänzend die Technik der Radio Frequency Identification erklären. Den Schluss dieses Kapitels bildet eine Vorstellung verschiedener Beispiele des Internets der Dinge aus unserem privaten Leben.

Das nächste Kapitel beginnt mit dem Hauptthema meiner Arbeit, der Verwendung des IoT in der Wirtschaft. Dazu werde ich unter Punkt 3.1 kurz die vergangenen industriellen Revolutionen aufführen sowie die vierte industrielle Revolution „Industrie 4.0“ definieren und erläutern. Der nächste Punkt beschäftigt sich zum einen mit dem „Industriellen Internet der Dinge“ (im folgenden IIoT), zum anderen mit Cyber-physischen Systemen als Voraussetzung für eben dieses. Zur Beantwortung meiner Fragestellung werde ich unter dem nächsten Punkt die Chancen und Risiken des IIoT in der Wirtschaft anbringen und mögliche Veränderungen unseres zukünftigen Lebens herausarbeiten. Auch dieses Kapitel schließt mit einer Übersicht über bereits vorhandene Umsetzungen des Internets der Dinge in der Wirtschaft. Das letzte Kapitel enthält ein Fazit, welches wichtige Aussagen meiner Arbeit erneut betont und gibt eine Einschätzung der Zukunft.

2 Das Internet der Dinge

2.1 Die Entwicklung des Internets

Ein Leben ohne das „World Wide Web“ können sich die meisten Menschen mittlerweile gar nicht mehr vorstellen. Längst unterstützt uns das Internet nicht mehr nur im Privatleben. Auch der Arbeitsalltag wird mit dessen Hilfe deutlich erleichtert. Und dabei ist das Internet, wie wir es heute kennen grade einmal dreiundzwanzig Jahre alt.

Die Anfänge des Internets lassen sich in den 1960er Jahren finden. Joseph Carl Robnett Licklider entwickelte zu dieser Zeit eines der ersten Time-Sharing-Systeme. Mit diesen Systemen ist es möglich, mehrere Benutzer an einem Computer zeitgleich arbeiten zu lassen, ohne, dass ein Nutzer das Gefühl hat er müsste sich die Rechenleistung mit den anderen teilen. Licklider entwickelte ein sogenanntes Mehrbenutzersystem. Dieses System erlaubte ihm erstmalig die Definition des Computers als Rechenmaschine zum Computer als Kommunikationsgerät abzuändern. An dieser Entwicklung war insbesondere das US- Verteidigungsministerium interessiert, sodass Licklider Im Jahr 1962 vom amerikanischen Rüstungslieferanten „Bolt Beranek and Newman“ (BBN) zur militärischen Abteilung „Advanced Research Projects Agency“ (ARPA) wechselte.

Unabhängig davon veröffentlichte Paul Baran zeitgleich eine Arbeit, die dezentrale Netzwerke von Rechnern vorstellte. Einzelne Datenpakete sollten in der Lage sein sich selbstständig einen Weg durch miteinander verbundene Rechner zu suchen. Falls dabei einer der Rechner ausfallen würde, wäre es den Datenmengen möglich, selbstständig auf eine alternative Route auszuweichen. Diese Arbeit war Voraussetzung für die verteilte, dezentrale Architektur des Internets sowie den nächsten großen Schritt.

Im Jahr 1966 wurden das erste Mal vier US-amerikanische Universitäten, die für das Verteidigungsministerium forschten mit einem dezentralen Netzwerk verbunden, dem ARPAnet. Dieses von Licklider und seiner Abteilung entwickelte System verknüpfte in den nächsten Jahren noch weitere Universitäten und Forschungseinrichtungen miteinander und der Begriff des „Internets“ entstand, zusammengesetzt aus dem Präfix „inter“ für „zwischen,mitten“ und „net“, der Kurzform für „Network“.

1971 beauftragte das US-Verteidigungsministerium den Rüstungslieferanten BBN mit der Entwicklung einer Nachrichtenfunktion. Daraufhin schrieb Ray Tomlinson als Mitarbeiter der Firma das erste Mal eine elektronische Nachricht an seinen Kollegen und konstruierte die vermutlich wichtigste Applikation des Internets, die E-Mail. Nicht ganz zwanzig Jahre später, im Jahr 1989, wurde die wohl wichtigste Funktion des Internets von Tim Berners-Lee erfunden, das „World Wide Web“. Sein Ziel war es, dass Forscher weltweit ihre Ergebnisse miteinander, vorerst nur in Textform, teilen können. Anders als von vielen umgangssprachlich verwendet, ist dieses nicht mit dem Internet gleichzusetzen. Es ist ein über das Internet abrufbares System von Hypertext-Dokumenten, sogenannten Webseiten, die mit Hyperlinks untereinander verknüpft sind. 1

1991 veröffentlichte Mark Weiser einen Aufsatz mit dem Titel „The Computer for the 21st Century“ und publizierte in diesem Zusammenhang das erste Mal den Begriff „Ubiquitous Computing“, die erste Vision des „Internets der Dinge“.2 Weiser behauptete in seinem Artikel, dass im 21. Jahrhundert omnipräsente Computer den Menschen in all seinen Lebenslagen unauffällig und unsichtbar unterstützen würden zum Beispiel durch die selbstständige Erledigung von alltäglichen Aufgaben. „The third wave of computing is that of ubiquitous computing, whose crossover point with personal computing will be around 2005 - 2020. The UC [Ubiquitous Computing] era will have lots of computers sharing each of us. Some of these computers will be the hundreds we may access in the course of a few minutes of Internet browsing. Others will be embedded in walls, chairs, clothing, light switches, cars - in everything. UC is fundamentally characterized by the connection of things in the world with computation. This will take place at many scales, including the microscopic.“3 Mit dieser These erhielt der Computer nicht mehr nur eine Leistungsfähigkeit, sondern auch eine Entscheidungsfähigkeit, eine Art „Bewusstsein“.4

1993 stellte Marc Andreessen den ersten grafischen Browser vor. Dank Berners-Lee, der nie Patent auf seine Ideen und Umsetzungen anmeldete, wandelte sich das hierarchische Internet zur selben Zeit in ein Massenmedium, welches grundsätzlich allen Menschen zur Verfügung stand: „Das Web ist eher eine soziale als technische Errungenschaft. Ich habe es aus einem gemeinnützigen Anliegen erfunden, um Menschen zu helfen, miteinander zu arbeiten, nicht aber als technisches Spielzeug.“

Durch die rapide Computerisierung wurden immer schneller immer mehr Haushalte an das Internet angebunden und bald war es so gut wie jedem Menschen möglich das Internet zu nutzen. Dennoch etablierte sich das Internet zunächst vor allem in der Wirtschaft. Ab 1994 begannen Unternehmen eigene Webseiten einzurichten und erstmalig Geschäftsprozesse über das World Wide Web abzuwickeln. Start-Up-Unternehmen schossen aus dem Boden und gingen mit unrealistisch hoher Gewinnerwartung an die Börse. Als dann im März 2000 die Spekulationsblase platzte, die Kurse sanken und der Markt zusammenbrach, erkannte man, dass die digitale Revolution die Regeln der Wirtschaft nicht aus den Ankern heben konnte. Während dieses „Neuanfangs“ wurde den Entwicklern bewusst, dass jetzt der beste Zeitpunkt für neue Technologien und Projekte ist und man betrat ein neues Zeitalter des Internets, das „Web 2.0“. Ein anderer Name für diese Form des Internets ist auch das „Mitmach-Internet“. Der Nutzer wandelte sich in diesem Zusammenhang vom Konsumenten zum Produzenten. Es war ihm jetzt möglich eigenständig Inhalte in Form von Fotos, Videos oder Profilen hochzuladen und diese mit anderen Nutzern zu teilen. Soziale Netzwerke wie Facebook werden populär und erlauben Menschen auf der ganzen Welt in Kontakt zu treten. Im Zuge des Web 2.0 werden aber auch neue Applikationen entworfen. Anwendungssoftware wie Mailprogramme oder Bildbearbeitung können jetzt zunehmend über das Internet genutzt werden und sind dadurch losgelöst vom eigenen Computer und eigenem Arbeitsplatz. Das Internet besteht jetzt nicht mehr nur aus neuen Technologien und Programmen sondern wurde auch Grundlage für eine soziale Bewegung der Selbstdarstellung. Das Internet ist somit demokratischer geworden und wird gestaltet durch seine Nutzer „mit allen positiven wie negativen Konsequenzen dieser Entwicklung“.5

2.2 Definition und Ziele

Heute wissen wir, dass Weisers Auffassung von einem Leben mit dem Ubiquitären Computing (im folgenden UC) keinesfalls nur eine Wunschvorstellung war. Was damals belächelt worden ist, ist heute schon Realität. Für uns sind die technologischen Entwicklungen des UC, jetzt „Internet der Dinge“, nicht mehr zwanzig Jahre entfernt, sondern befinden sich bereits vielfach im Einsatz. Aber was ist eigentlich dieses „Internet der Dinge“, welches in den letzten Jahren immer wieder die Innovations- und Digitalisierungsmessen von Cebit bis IFA beherrscht hat?

Der Begriff „Internet der Dinge“, kurz IoT (Internet of Things), beschreibt die Auflösung der Verbindung von Internet und Computer. Der Rechner wird in Zukunft immer mehr verschwinden und durch „smarte Geräte“ ersetzt werden. Ein solches Ding oder „Thing“ kann letztendlich alles ein. Das können neben Smartphone und Tablet auch Alltagsgegenstände wie Toaster oder Regenschirm sein, die mit Prozessoren, Sensoren und Netzwerktechnik ausgerüstet werden.6 Durch diese Ausstattung ist es ihnen möglich autonom zu messen, zu navigieren, zu rechnen, zu steuern, zu regeln oder auch untereinander zu kommunizieren. Ein Beispiel der heutigen Zeit wären die „Wearables“. Unter diesen Begriff fallen Fitnesstracker, die man bequem am Arm tragen kann und während des Laufens die Herzfrequenz und die Laufgeschwindigkeit messen. Interessant sind solche Werte nicht nur für den Trainierenden selbst, sondern auch für den Trainer oder die Krankenkasse. Besonders aktive Mitglieder haben die Möglichkeit bei einigen wenigen Krankenkassen ihren Beitrag durch Weitergabe der Tracker-Daten zu reduzieren. Ein weiteres Beispiel, welches mittlerweile weit verbreitet ist, sind Drucker, die eigenständig Patronen nachbestellen, wenn ein bestimmter Füllstand unterschritten wird. Das sind bisher jedoch nur die Anfänge des IoTs. Geplant ist, dass in Zukunft sämtliche Gegenstände des Alltags miteinander vernetzt sind und untereinander kommunizieren.7 Aber was genau soll uns das eigentlich bringen?

Als übergeordnetes Ziel wird die Bereitstellung von Daten aus der realen Welt im Netzwerk verstanden. Das bedeutet, dass smarte Gegenstände ihren Zustand („Milch ist leer“, „Druckertoner ist voll“) im Netzwerk zur Weiterverarbeitung zur Verfügung stellen. Auf diese Weise könnte ein Wartungs- oder Austauschbedarf frühzeitig erkannt werden oder auch die Situation einer Person verbessert werden, indem das Netzwerk die Dinge in einem Haushalt steuert. Einsatzmöglichkeiten lägen zum Beispiel im Baugewerbe. Sensoren könnten Informationen über die Statik einer Brücke an die zuständigen Behörden funken oder Risse registrieren, bevor diese überhaupt sichtbar sind. Smarte Haushaltsgeräte und Sensoren könnten aber auch dabei helfen, dass ältere Menschen länger in ihren eigenen Wohnungen bleiben können. Diese Sensoren registrieren, ob sich eine Person normal verhält und können bei Problemen den Pflegedienst, Verwandte oder Behörden alarmieren.8

Zusammengefasst hat das Internet der Dinge das Ziel, unseren Alltag zu erleichtern, uns darin zu unterstützen und Hilfestellung bei kritischen Situationen zu geben.

2.3 Voraussetzungen

So fortschrittlich und bequem sich unser zukünftiges Leben mit dem Internet der Dinge in der Theorie auch anhört, so komplex ist die Umsetzung jedoch in der Praxis. Denn leider gibt es nicht die eine Technik, die eine reibungslose Verwendung sicherstellt. Neben den verschiedenen Voraussetzungen an Netzwerke oder „Smart Devices“, ist es ebenfalls notwendig Themen bezüglich Speicherung und Sicherheit der gesammelten Daten zu behandeln. Diese Voraussetzungen werde ich im Folgenden näher erläutern.

Die Hauptaufgabe des IoT besteht in der Erstellung und Speicherung von Daten. Damit diese Daten erstellt werden können, müssen die intelligenten Dinge mit Sensoren ausgestattet werden. Ein Sensor ist ein Bauteil, das physikalische Eigenschaften wie zum Beispiel Temperatur, Helligkeit oder Bewegung erkennt und in eine elektrische Spannung umsetzt. Bekannt sind sie heute jedem, der ein Smartphone besitzt. Beim Kippen kann die Benutzeroberfläche von vertikal zu horizontal umgeschaltet werden und umgekehrt.

Damit Informationen im Netzwerk abgerufen werden können, müssen die „Smart Devices“ zur Identifikation mit einem Chip oder einem Code ausgestattet werden. Hilfreich dabei wird die Technik der Radio Frequency Identification (RFID) sein, zu Deutsch „Erkennung per Funk“. RFID setzt sich in der Regel aus zwei Komponenten zusammen: einem Transponder (RFID- Tag/RFID-Etikett) und einem RFID-Lesegerät (RFID-Reader). Da die Übermittlung ausschließlich über Funkerkennung erfolgt, ist es nicht notwendig, dass sich die zu sammelnden Daten und der Reader berühren oder innerhalb eines bestimmten Radius aufhalten. Das Lesegerät sendet ein Signal an den Transponder eines Mikrochips und veranlasst die Übermittlung von Informationen. Mit Hilfe eines elektromagnetischen Feldes wird die Antenne des Transponders empfangen und weitergeleitet. In diesem Magnetfeld wird nach Abfrage auch die jeweilige Antwort zur Verfügung gestellt und kann vom Lesegerät erfasst werden. Im Gegensatz zu Bar- oder QR-Codes können Geräte hunderte von RFID- Tags gleichzeitig auslesen. Vorteilhaft ist ebenfalls die Größe. Sie könnten zum Beispiel leicht in einem Container, Kleidung oder unter der Haut angebracht werden. So ist es möglich, dass ein zentrales System für den Nutzer relevante Daten aufgearbeitet zur Verfügung stellt.9 Die ersten Vorläufer des RFID-Systems kamen in den 1970er Jahren in Form von Warendiebstahlsicherungen auf den Markt. Zehn Jahre später wurde die Technik erstmalig erfolgreich zur Erkennung von Tieren verwendet. Daraufhin folgten Ende des 20. Jahrhunderts neue Entwicklungen mit Hilfe der RFID-Technik wie das bargeldlose Bezahlen, Tankkarten oder Zutrittskontrollen. Seit diesen Fortschritten kann man RFID immer öfter finden, die Anwendungsgebiete werden immer vielseitiger, bei Gegenständen, Tieren und mittlerweile sogar bei Menschen. Die Kosten der RFID-Technologie sind gering und werden es laut Expertenmeinungen auch bleiben. Derzeit kostet ein Chip ca. 30 Euro. Am teuersten ist die Installation des Systems. Aktuell werden die Mikrochips von RFID bereits bei der Fahrzeugidentifikation, der Erkennung gefälschter Banknoten, Identifizierung von Tieren, Diebstahlsicherung, zur Positionsbestimmung oder auch in der Müllentsorgung zur Bestimmung und Personenzuordnung von Abfallmengen verwendet.10

[...]


1 Vgl. Thurm, Frida, Die Entwicklung des Internets, auf: http://blog.zeit.de/schueler/files/2010/09/4.1- Entwicklung_des_Internets.pdf, 17.02.2018

2 Vgl. Friedewald, Michael / Raabe, Oliver / Georgieff, Peter / Koch, Daniel J. / Neuhäusler, Peter: Ubiquitäres Computing - Das Internet der Dinge - Grundlagen, Anwendungen, Folgen, Berlin, 2010, S. 34ff

3 Vgl. Friedewald, Michael / Raabe, Oliver / Georgieff, Peter / Koch, Daniel J. / Neuhäusler, Peter (2010), S. 36

4 Vgl. Friedewald, Michael / Raabe, Oliver / Georgieff, Peter / Koch, Daniel J. / Neuhäusler, Peter (2010), S. 37

5 Vgl. Thurm, Frida, Die Entwicklung des Internets, auf: http://blog.zeit.de/schueler/files/2010/09/4.1- Entwicklung_des_Internets.pdf, 17.02.2018

6 Vgl. von Gagern, Stefan, Was ist was im Internet der Dinge?, auf: https://www.cio.de/a/was-ist-was-im-internet-der- dinge,3213802, 18.02.2018

7 Vgl. Stecher, Björn, Das Internet der Dinge - wenn Kühlschränke reden, auf: https://initiatived21.de/artikel-das-internet-der- dinge-wenn-kuehlschraenke-reden/, 18.02.2018

8 Vgl. Schipper, Lena, Was eigentlich ist das Internet der Dinge, auf: http://www.faz.net/aktuell/wirtschaft/cebit/cebit-was- eigentlich-ist-das-internet-der-dinge-13483592-p3.html#void, 18.02.2018

9 Vgl. von Gagern, Stefan, Was ist was im Internet der Dinge, auf: https://www.cio.de/a/was-ist-was-im-internet-der- dinge,3213802, 22.02.2018

10 Vgl. Lammers, Sascha, RFID Grundlagen - Das RFID Informationsportal, auf: http://www.rfid-grundlagen.de/, 22.02.2018

Ende der Leseprobe aus 20 Seiten

Details

Titel
Wie beeinflusst das Internet der Dinge die Wirtschaft?
Hochschule
Northern Business School
Note
1,3
Autor
Jahr
2018
Seiten
20
Katalognummer
V421263
ISBN (eBook)
9783668715110
ISBN (Buch)
9783668715127
Dateigröße
754 KB
Sprache
Deutsch
Schlagworte
internet, dinge, wirtschaft
Arbeit zitieren
Roxanna Kück (Autor), 2018, Wie beeinflusst das Internet der Dinge die Wirtschaft?, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/421263

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