Industrie 4.0

Internet der Dinge – Hype oder Zukunftsperspektive?

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Umwelttechnik

Vernetzte Sensoren zur Erkennung von Umweltveränderungen oder frühzeitigen Warnung vor Erdbeben, Lawinen, Eruptionen und Tsunamis gibt es bereits seit einigen Jahren. Jetzt beginnt man mit der Installation von Sensoren und Signalstationen in größeren Städten und Metropolen. Aktuell läuft an vielen Stellen ein Versuchsbetrieb, so zum Beispiel am Flughafen von San Francisco und in der britischen Stadt Reading. Dort unterstützt man Sehbehinderte bei der Orientierung in ihrer Umgebung über Signalstationen.

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Diese geben über ein Headset Sprachmeldungen aus, wo sich der Teilnehmer und was sich in seiner Nähe befindet. Kommen Fluggäste im Flughafen von San Francisco an einem der 500 Signalsender vorbei, so meldet ihr iOS-Gerät ohne aktive Nachfrage wichtige Informationen, z.B. zu den nächstgelegenen Abflug-Gates, Geldautomaten, Informationsschaltern oder Steckdosen.

Solche Konzepte ließen sich in Zukunft mit selbstfahrenden Autos weiter fortschreiben, die Staus vermeiden und ihre Routenplanung auf intelligente Weise für einen optimalen Verkehrsfluss aktualisieren. Sie würden dazu entlang der Strecke Daten aus Signalstationen nutzen, die mit einem zentralen Verkehrssteuerungssystem verbunden sind.

Werbung

Produkte wie Smart Watches und die Einführung einer Infrastruktur aus Signalstationen eröffnen für Werbeanbieter erhebliche Potenziale: Über die Sammlung von Benutzerdaten lassen sich Kunden zielgerichtet ansprechen. Die Möglichkeiten einer gezielten Platzierung kundenspezifischer Anzeigen auf den intelligenten Geräten des Kunden, während dieser an einem Laden vorbeigeht oder sich in einem umsieht, liegen deutlich auf der Hand. Ein solches Konzept wurde bereits im Jahr 2002 im Film Minority Report gezeigt.

Einzelhandel

Auf ähnliche Weise wie Fertigungsprozesse in der Industrie kann auch der Einzelhandel von Produkten profitieren, die mit dem Internet vernetzt sind. Die britische Handelskette Tesco erzeugte in den ersten sechs Monaten des Jahres 2013 fast 30.000 t Lebensmittel-Abfälle. In der gesamten Branche werden 68 Prozent des in Tüten abgepackten Salats weggeworfen . IoT bietet die Möglichkeit einer besseren Verfolgung und Steuerung von Lebensmitteln, um so Abfälle zu verringern.

Gesundheitswesen

Die in letzter Zeit immer beliebter gewordenen Produkte der Gesundheitsfürsorge, wie etwa Messgeräte für Blutdruck, Pulsfrequenz, Blutzucker oder Body-Mass-Index, eignen sich bestens für eine Weiterentwicklung zu vernetzten Geräten, die die erfassten Daten zur Diagnose und Analyse an die entsprechenden Stellen weiterleiten. Auf der diesjährigen Consumer Electronics Messe CES stand das Thema Connected Health im Zentrum der Aufmerksamkeit. Die Überwachung von Körperparametern und -Aktivitäten über intelligente Armbänder, wie beispielsweise der Firma Fitbit, wird zunehmend auf breiter Basis angenommen. Die Markteinführung von Apple Healthkit unter iOS 8 wird die Entwicklung noch vieler weiterer vernetzter Überwachungsgeräte vorantreiben.

Welche Herausforderungen sind damit verbunden?

Im Zuge des Hypes haben sich bereits einige reale Einsatzgebiete herauskristallisiert, es sind aber immer noch zahlreiche Herausforderungen zu bewältigen, bevor sich jedes dieser Anwendungsgebiete durchsetzen wird. Fünf dieser Bereiche werden im Folgenden genauer betrachtet.

Wireless

Wireless ist die praktikabelste Lösung für dezentrale Connectivity. In diesem Bereich gibt es jedoch eine massive Fragmentierung. Mobilfunk-Technologien haben sich gut bewährt, bieten aber keine Lösung für batteriebetriebene oder per Energy Harvesting versorgte Geräte wie Sensoren oder Signalstationen. Es gibt zahlreiche Wireless-Standards in geradezu überwältigender Auswahl: Wi-Fi, Wireless-Mbus, Bluetooth und IEE 802.15.4. Jeder von ihnen mag ein guter Kandidat sein, viele besitzen womöglich jedoch Unter-Standards und Frequenzen oder Software-Stack-Optionen - wie ZigBee, 6LowPAN, Thread for ‘802.15.4 - mit jeweils unterschiedlichen Stack-Versionen und Profilen, was zu Interoperabilitätsproblemen führt.

Um diesen Herausforderungen zu begegnen, wurde das Industrial Internet Consortium gegründet. Mehr als 100 Unternehmen sind dort bereits Mitglied, Ergebnisse stehen jedoch noch aus. Wireless-Lösungen benötigen darüber hinaus zur Sicherung der Kompatibilität zum gewählten Wireless-Standard eine sorgfältige Antennen-Entwicklung und -Optimierung einschließlich Zertifizierung. Beides sind komplexe Aufgabenbereiche, die spezielle Kompetenzen erfordern.

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