Möglichkeiten und Gefahren in einem Smart-Home. Internet der Dinge

Inhaltsverzeichnis

Deckblatt + Eidesstattliche Erklärung

1 Überblick
1.1 Definition Internet der Dinge

2 Smart Home
2.1 Sicherheitsaspekte in „Smart Home“ Systemen
2.2 Amazon Echo Alexa
2.3 Risikofaktoren
2.3.1 Angriffe auf die Verfügbarkeit
2.3.2 Unbefugter Zugang durch Dritte
2.3.3 Datenausspähung
2.4 Möglichkeiten
2.4.1 Persönlicher Komfort
2.4.2 Energieeffizienz
2.4.3 Gesundheit

3 Fazit

Literaturverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

1.0 Überblick

Aufgrund des modernen Aufschwungs der heutigen Zeit, sind viele Bürger bequemer geworden. Sie nutzen eine Vielfalt von Entertainment Produkten und versuchen sich das Leben so entspannt wie möglich zu gestalten. Außerdem ist durch die heutige wirtschaftliche Lage „Effizienz“ ein wichtiger Oberbegriff für alle Bürger Deutschlands geworden. Die Kosten für Heizöl, Strom & Gas sind nicht für jedermann bezahlbar, so versuchen einige diese und viele weitere positive Aspekte wie zum Beispiel: Sicherheit und Komfort unter ein Dach zu bringen. Das sogenannte Smart Home.

Aber was bedeutet eigentlich der vielbenutzte Begriff „Smart Home“? Smart Home dient als Oberbegriff für technische Verfahren und Systeme in Wohn- räumen und -häusern, in deren Mittelpunkt eine Erhöhung von Wohn- und Lebensqualität, Sicherheit und effizienter Energienutzung auf Basis vernetzter und fernsteuerbarer Geräte und Installationen sowie automatisierbarer Abläufe steht.

Beispiele dafür sind Heizung, Beleuchtung, Haushaltsgeräte und Unterhal- tungselektronik. Smarte Geräte sind oft mit dem Internet verbunden und un- tereinander vernetzt. Sie können immer häufiger aus der Ferne mit dem Smartphone oder Tablet Computer gesteuert werden und reagieren auf Senso- ren oder Daten aus dem Internet oder Daten von anderen Geräten. ¹

Somit spricht man von privat genutztem Wohnraum, in dem die zahlreichen steuerbaren Geräte der Hausautomation, Haushaltstechnik, Konsumelektronik und Kommunikationseinrichtungen zu intelligenten, miteinander vernetzten Gegenständen werden, die sich an den Bedürfnissen der Bewohner orientieren, deren Bedürfnis nach persönlichem Wohnkomfort, erhöhter Sicherheit sowie Optimierung des Energiebedarfs befriedigen und damit über den Mehrwert der Einzelgeräte als Insellösungen hinausgehen.

Durch die Vernetzung vieler Geräte, Aktoren und Sensoren entsteht im Haus ein lernfähiges System, das sich an den Bedürfnissen der Bewohner orien- tiert.²

Jedoch wären die zunächst scheinbaren Vorteile ohne das Internet der Dinge nicht möglich gewesen.

1.1 Definition Internet der Dinge

Objekte, die über das Internet eigenständig Informationen austauschen, Akti- onen auslösen und sich wechselseitig steuern, werden durch Programmier- barkeit, Speichervermögen, Sensoren und Kommunikationsfähigkeiten intel- ligent. Diese sollen die mithilfe eines Micro-Chips die virtuelle Welt mit der realen Welt vereinen.³

Das Internet der Dinge, ist demnach nichts anderes als die Verknüpfung von physischen Objekten mit der virtuellen Welt des Internets, diese bilden ein Netzwerk aus miteinander automatisch interagierenden Computern, Maschi- nen und Sensoren.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 1 Mit dem Internet der Dinge wurde eine neue Form der Mensch-Maschine Kommunikation erschaffen.

Der Eingriff durch denkende Maschinen in die intelligente Mikrochipwelt ist auf dem Vormarsch und tatsächlich immer weniger Wissenden vorbehalten. „Bis 2022 werden Schätzungen nach rund 14 Milliarden Geräte wie Sensoren, Sicherheitskameras, Fahrzeuge und Produktionsmaschinen miteinander ver- netzt sein. ⁴

Die Vision des Internet der Dinge stammt von Kevin Ashton und geht auf das Jahr 1999 zurück. An dieser Idee wurde bereits über Jahrzehnten gearbeitet und es lassen sich vielversprechende Erfolge aufzeigen - so zum Beispiel in der Gebäudeautomation und den Heimnetzen.⁵

2 Smart Home

Der Begriff "Smart Home" zielt auf das informations- und sensortechnisch aufgerüstete, in sich selbst und nach außen hin vernetzte Zuhause. Auf Grundlage von Internet der Dinge strebt das Konzept Beispielweise eine Erhöhung der Lebens- und Wohnqualität an.⁶

Der Ursprung des heutigen Smart Home ist auf die 1970er Jahre zurückzuführen. Zu dieser Zeit entstanden die ersten Prototypen von Smart Home Anwendungen, die in Form von Gebäudeleitsystemen für Überwachungsaufgaben zumeist in Zweckbauten umgesetzt wurden.⁷

Rund ein Jahrzehnt später gab es eine vertiefte Forschung von Bau-, Tele- kommunikations- und Chipherstellerunternehmen in Europa, den USA und Japan. Um eine breitere Zielgruppe anzusprechen reagierten die Unternehmen mit Kooperationen und der Festlegung von Standards und Normen. Zusätzlich wurden staatliche Richtlinien eingeführt. Durch diese eine konsequente Förde- rung der Hauptziele Komfort, Sicherheit und Ökonomie angestrebt wurde. ⁸

In der heutigen Zeit, werden verschiedene Geräte innerhalb des Wohnraums miteinander verknüpft. Sie werden dadurch in die Lage versetzt, Informatio- nen untereinander auszutauschen und Befehle zu empfangen. Für die Kom- munikation zwischen den einzelnen Geräten eines Smart Home Netzwerks werden die anfallenden Daten per Funk oder Datenleitung übertragen und da- für in kleinere Datenpakete zerlegt. Damit ein Paket den richtigen Empfänger erreicht und dort wieder alle Pakete eines Signals zusammengefügt werden können, wird die Struktur dieser Datenpakete in einem Kommunikationspro- tokoll festgelegt. Ein Kommunikationsprotokoll enthält somit Angaben zu Absender und Empfänger eines Signals sowie die Inhalte, die in einer über das Protokoll definierten Anordnung aufgebaut sind. ⁹

2.1 Sicherheitsaspekte in „Smart Home“ Systemen

Immer häufiger hört man, dass intelligente Häuser mehr Schutz und Sicherheit bieten. So sollen diese dank intelligenter Technik ungewöhnliche Aktivitäten wie zum Beispiel Einbrüche, Brände oder Wasserschäden erkennen und diese an das Smartphone senden.¹⁰

Lampen oder Jalousien können beispielsweise über eine App an- und ausge- schalten beziehungsweise hoch- und runtergefahren werden, auch aus dem weit entfernten Urlaubsort. Beleuchtung und Jalousien werden nach Zufalls- prinzip aktiviert und erwecken auf diese Weise den Eindruck, als seien die Bewohner zu Hause. Durch die automatisierte Steuerung von Licht und Jalou- sien sollen die Einbrecher den Anschein haben, dass man zu Hause wäre. ¹¹

Bewegungsmelder sind ebenfalls fester Bestandteil bei smarter Haussicher- heitstechnik. Sobald der Bewegungsmelder dann etwas in der Nähe des Hau- ses registriert, springen die Geräte an und erwecken den Eindruck eines beleb- ten Hauses.

Sensoren an Fenstern und Türen registrieren, ob diese geschlossen sind - dringt ein Einbrecher ein, wird eine Nachricht auf Ihr Smartphone gesendet. Intelligente Haustüren mit modernen und verstärkten Schließanlagen machen den Einbrechern es schwerer in das Haus einzudringen. ¹² Überwachungskameras mit Bewegungsmeldern zeichnen bei einem Einbruch den Eindringling auf und sichern so wichtiges Beweismaterial. Sie informie- ren gleichzeitig die Polizei oder vertreiben die Einbrecher mit einem akusti- schen Signal, das auch die Nachbarn aufmerksam macht. ¹³

Ein weiterer wichtiger Bestandteil einer intelligenten Haussicherheitstechnik ist der Brandschutz. Alle Rauchmelder in einem Haus oder einer Wohnung sind miteinander vernetzt und schlagen gleichzeitig Alarm, wenn nur ein Ge- rät Rauch registriert. Funk-Rauchmelder haben allerdings nur eine begrenzte Reichweite. ¹⁴

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 2

2.2 Amazon Echo Alexa

Ein Praxisbeispiel aus einem Smart Home ist das Amazon Echo, an diesem Gerät soll im folgendem die Problematik, die hinter einem solchen intelligenten Gerät steckt verdeutlich werden.

Mit "Echo" hat Amazon ein vernetztes Gerät mit stolzen sieben Mikrofonen auf den deutschen Markt und damit in die Wohnzimmer der Kunden gebracht. Die digitale Assistentin namens "Alexa Voice Service" spricht mit Nutzern und bietet zahlreiche Online-Funktionen, die sich allein durch Zuruf steuern lassen. Laut Werbung ist es Alexa möglich: Musik & Hörbücher abzuspielen; Nachrichten, Straßenverkehrsinfos und das Wetter vorzulesen; Sportergebnis- se zu melden; aber auch Intelligente Geräte zu steuern wie zum Beispiel das Licht und die Heizung. Außerdem ist Alexa in der Lage kostenpflichtige Be- stellungen per Amazon Prime auszuführen. Das Gerät ist über WLAN mit dem Internet verbunden, soll stetig dazulernen und horcht laut Hersteller selbst bei lauten Geräuschen und Musik problemlos von der anderen Seite des Rau- mes mit. Sobald das Wort "Alexa" im Raum fällt, zeichnet das Gerät auf und sendet die Aufnahmen an die Cloud, wo diese analysiert werden und Alexas ihre Antwort berechnet. ¹⁵

Die Aufnahmen selbst lassen sich nach Aussage von Amazon löschen. Die Daten landen aber ebenfalls auf Servern in Ländern, in denen geringere Da- tenschutzstandard als in Deutschland gelten und man dadurch z.B. einem Zu- griff von Dritten ausgesetzt werden könnte. Amazon will mit den Aufnahmen einerseits die Fragen an Alexa beantworten, andererseits seine "Dienste ver- bessern". Verarbeitet und gespeichert werden übrigens auch "sonstige Infor- mationen" (Amazon nennt hier To-do-, Einkaufs- und Musikwiedergabelisten als Beispiele). ¹⁶

Grundsätzlich ist auch ein Missbrauch solcher Geräte durch Dritte nicht hundertprozentig ausgeschlossen.

[...]

¹ Green Guide - Smart Home 2015

² Green Guide - Smart Home 2015

³ H.-J. Weimann: Internet der Dinge

⁴ Enterra: Internet der Dinge

⁵ itwissen.info: Internet der Dinge

⁶ Springer Gabler Verlag: Smart Home

⁷ vgl. KUSBER 2007, S11

⁸ vgl. KUSBER 2007, S12f

⁹ Green Guide - Smart Home 2015

¹⁰ Verivox: Smart-Home-Sicherheit: Das Zuhause schützen

¹¹ Verivox: Intelligente Beleuchtung und Jalousien

¹² Verivox: Bewegungsmelder und Sensoren

¹³ Verivox: Überwachungskameras und Alarmanlagen

¹⁴ Verivox: Intelligenter Brandschutz: Kommunizierende Rauchmelder

¹⁵ Verbraucherzentrale: Amazon hört zu

¹⁶ Verbraucherzentrale: Amazon hört zu