Mit dem Eintritt in das moderne Industriezeitalter der Industrie 4.0 hat die Technologie die Landschaft der Fertigung drastisch verändert. Während früher der Mensch jeden technischen Schritt des Fertigungsprozesses ausführen musste, sind viele Werkzeuge heute so „intelligent“, dass sie ziemlich selbstständig arbeiten. Diese Werkzeuge werden meist im gesamten industriellen Umfeld oder als Komponenten in größeren, komplizierten Maschinen eingesetzt. Dies wird als das Internet der Dinge, kurz IoT, bezeichnet.
SCHLUSSFOLGERUNGEN
IoT-Geräte müssen eine Internetverbindung haben
IoT-Geräte können mit vier Dingen verbunden werden: mit anderen Geräten, der Cloud, einem Gateway oder Back-End-Datensystemen
Cybersicherheit und Interoperabilität sind wichtige Anliegen
Was ist das IoT?
Der Grund, warum Menschen heute in der Lage sind, Werkzeuge so viel einfacher zu verwalten, ist, dass diese Maschinen über Sensoren und Programme verfügen, die sich über das Internet mit anderen Geräten verbinden können. Da diese Geräte über eine Internetverbindung verbunden werden, anstatt zusammengelötet oder eingesteckt zu werden, können sie in Sekundenbruchteilen über große Entfernungen kommunizieren. Diese sofortige Weitergabe von Informationen ist weitaus umfangreicher und komplexer, als es ein Mensch mit manuellen Methoden versuchen könnte.
Die ersten Anwender der IoT-Technologie haben Geräte mit RFID-Sensoren (Radio Frequency Identification) ausgestattet. Diese Technologie ist vielleicht schon bekannt, da sie zum Beispiel in Arbeitsausweisen und Debit- und Kreditkarten verwendet wird. Die IoT-Technologien haben seither große Fortschritte gemacht, sowohl bei der Beschleunigung der Produktion als auch bei der Anhebung der theoretischen Grenzen für technologische Innovationen. Sensoren und Prozessoren sind oft direkt in die Hardware der Geräte integriert, was die Einrichtung erleichtert.
Ist das Internet eine Sache?
Nicht ganz! Das Internet ist kein Gerät, sondern ein Netz, das wir mit Geräten wie Computern oder Handys anzapfen können. Dieses Netz ist immer und überall präsent, denn es besteht aus vielen möglichen Kommunikationswegen, die einen sofortigen Informationsfluss ermöglichen.
Wir können dieses allgegenwärtige Netz anzapfen und seine kollektive Reichweite und erstklassige Verarbeitungsleistung nutzen. Das Internet ermöglicht es Geräten, sich auf bestimmte „Frequenzen“ einzustellen, auf denen Daten sofort und unabhängig von Ort und Zeit ausgetauscht werden können. Wenn Sie sich eine Minute Zeit nehmen, können Sie wahrscheinlich mindestens ein Dutzend verschiedene Dinge oder Geräte nennen, die mit dem IoT in praktisch allen Branchen interagieren, vom Gesundheitswesen über die Wartung von Infrastrukturen bis hin zur Luft- und Raumfahrt.
Wenn Sie sich ein Gerät vorstellen können, das das Internet nutzen kann, können Sie sich auch ein Thing vorstellen!
Die Kunst besteht darin, zu entscheiden, was zu „Thing-ifizieren“ ist. Das Ziel ist nicht, dass am Ende alles mit einem eigenen Gerät automatisiert wird. Vielmehr geht es darum, herauszufinden, welche Aspekte Ihres Unternehmens durch Automatisierung und Querverweise optimiert werden können.
Okay, aber es gibt so viele Dinge! Können wir sie nicht weiter aufschlüsseln und ihnen verschiedene Namen geben, um es einfacher zu machen?
Arten von IoT-Geräten
Es gibt vier Arten von Geräten, die von der Internet Engineering Task Force (IETF) definiert wurden:
Gerät-zu-Gerät
Es handelt sich um ein Gerät, das wie ein geschlossener Stromkreis mit einem anderen Gerät funktioniert, und die beiden interagieren nur miteinander.
Beispiel. Intelligente Glühbirne, die mit einem bestimmten Lichtschalter verbunden ist.
Device-to-Cloud
Dies ist der heute am häufigsten verwendete Typ, bei dem ein Gerät eine Verbindung zu einem Anwendungshostingdienst herstellt, der Daten sicher außerhalb Ihres eigenen Servers speichert. Das Speichern Ihrer Daten in der Cloud bedeutet, dass Sie nahezu unbegrenzten Speicherplatz zur Verfügung haben und dass Sie überall sofort auf Ihre Daten zugreifen können.
Auf Gmail-Konten kann z. B. von jedem Gerät aus über die Cloud zugegriffen werden.
Gerät-zu-Gateway
Dieser Typ wird vor allem für tragbare IoT-Geräte verwendet und umfasst ein Gateway, das vom Dienstanbieter mit dem Internet verbunden wird. Es ermöglicht einen intermittierenden Internetzugang für Geräte, die nicht ständig in Echtzeit mit anderen Systemen synchronisiert sein müssen.
Ein Smartphone mit Wi-Fi und einem Datentarif kann z. B. Informationen aktualisieren, während Sie sie abrufen.
Gemeinsame Nutzung von Back-End-Daten
Dieser Typ ist hauptsächlich für IIoT-Technologien geeignet. Es ermöglicht den Nutzern, erweiterte Daten aus Data Warehouses zu beziehen, die das Herzstück von Anwendungsdienstleistern sind.
Z. B. Ermöglichung des Zugriffs Dritter auf Ihre persönlichen oder geschäftlichen Daten zum Zwecke der Analyse der Zusammenstellung.
Wo ist also der Haken?
Die größte Sorge der Nutzer von IoT-Geräten ist die Cybersicherheit. Da die Geräte mit dem Internet verbunden sind, sind sie anfällig für Cyberangriffe, bei denen Daten gestohlen oder beschädigt werden können. Daher sollten Sie Ihre Systemplanung regelmäßig aktualisieren und den technischen Fortschritt aufmerksam verfolgen.
Als die IoT-Geräte auf dem Verbrauchermarkt populär wurden, waren sie noch sehr teuer. Ein komplettes Google Home- oder Alexa-Setup für ein Einfamilienhaus kann Hunderte von Dollar und ständige, teure Wartung kosten. Das Gleiche galt für den Bereich der verarbeitenden Industrie – eine Zeit lang.
Mit der Verbesserung der Technologie sind die Kosten gesunken, und der Gesamteffekt einer Investition in die IoT-Technologie besteht darin, dass die Kosten im Laufe der Zeit aufgrund der höheren Qualitätskontrolle, der Verarbeitungsgeschwindigkeit und der sofortigen Kundenkommunikation sinken. Auf dem heutigen Markt profitieren sowohl neue als auch etablierte Unternehmen von Enterprise Resource Planning-Systemen (ERPs). Die Kosten sollten nicht an erster Stelle stehen, da die IoT-Vorteile die Investitionskosten fast sofort decken (und noch einiges mehr!).
Interoperabilität ist ein wachsendes Problem in der IoT-Technologie, da immer mehr Geräte für die automatisierte Verarbeitung erfunden werden. Interoperabilität ist die Fähigkeit zur Kommunikation von IoT-Geräten zwischen Geräten, die auf völlig unterschiedlichen Verarbeitungssystemen basieren. Wenn IoT-Daten zusammengestellt werden, um einen Überblick über den Wartungsprozess des gesamten Systems zu geben, stoßen Geräte, die auf eine bestimmte Weise programmiert sind, manchmal auf Probleme, wenn sie mit neueren IoT-Geräten mit einer anderen internen Architektur interagieren. Aus diesem Grund müssen Sie, wenn Sie mit der Automatisierung Ihrer Fertigungsprozesse durch das Internet der Dinge beginnen, die Grenzen Ihrer internen Systeme erörtern.
Was ist mit IoT in großem Maßstab?
Immer mehr Hersteller aller Art nutzen die IoT-Technologie, um die Produktion zu beschleunigen und Prozesse für eine bessere Qualitätskontrolle zu automatisieren. Infolgedessen mussten die Führungskräfte feststellen, dass sie nicht über genügend Personal verfügten, um Tausende einzelner Datenpunkte von all den verschiedenen IoT-Geräten zu interpretieren. Um dieses Problem zu lösen, haben die Hersteller in datenbasierte Architekturen investiert, die aggregierte Daten über Systeme von IoT-Anwendungen zusammenfassen und melden. Dieses Netz von speziell für die Datenanalyse eingesetzten Dingen wird als das industrielle Internet der Dinge (IIoT) bezeichnet.
Das Internet der Dinge breitet sich mit jeder neuen Erfindung und Verbesserung der Technologie rasch aus. Was bedeutet das nun für die Zukunft des Internets der Dinge? Nun, wir haben schnell erkannt, dass das IoT riesig ist und dass bestimmte Geräte mit anderen Geräten in bestimmten Netzwerken integriert werden können, um ein Megasystem zu bilden. Da diese Situationen sehr unterschiedlich sind, fallen sie oft in verschiedene Kategorien von Branchen wie Fertigung, Luft- und Raumfahrt, Bergbau, Schienenverkehr und andere.