Das war's für heute. Bis zum nächsten Mal. Herzlich Willkommen zu meinem Video über das Internet der Dinge. Alles ist mit allem vernetzt. Stell dir vor, am Morgen werden in deinem Haus die Lichter sukzessive heller, damit du langsam wach werden kannst und aufstehst um in den Tag zu starten. Im Haus duftet es schon nach frischem Kaffee, der nur noch darauf wartet getrunken zu werden. Wenn du ins Badezimmer kommst, hat dies bereits eine angenehme Temperatur. Du kannst dich ganz entspannt fertig machen für den Tag. Nachdem du das Haus verlassen hast, wird die Alarmanlage scharf geschaltet und es werden alle noch aktive Geräte ausgeschaltet, bis du wieder nach Hause kommst. Auf dem Weg zur Arbeit kannst du in Ruhe die Nachrichten lesen, denn dein Auto bringt dich dorthin, ohne dass du etwas tun musst. Wenn du nach Hause kommst, stehen bereits die von deinem Kühlschrank bestellten Lebensmittel vor deiner Haustür. Und müssen nur noch eingeräumt werden. Wäre das nicht schön oder etwa doch nicht? All das geht bereits oder wird so in Zukunft funktionieren können. All das hat mit dem Internet der Dinge oder auf Englisch Internet of Things, IoT, zu tun. Doch was genau ist das eigentlich? Zu Beginn schauen wir uns erst einmal an, was genau das Internet der Dinge überhaupt ist. Daraufhin möchte ich dir ein paar wichtige Daten im Zusammenhang mit dem Internet der Dinge nennen. Als nächstes lernst du die benötigten Technologien des IoT kennen, ohne die das System nicht funktionieren würde. Im nächsten Schritt stelle ich dir ein paar Anwendungsbereiche des Internet der Dinge vor und möchte dir darauf aufbauend die Herausforderungen aufzeigen, die das IoT mit sich bringt. Am Schluss möchte ich dir noch einen kurzen Ausblick geben, wie es zukünftig weitergehen kann. Das Internet der Dinge verbindet alltägliche physische Objekte aus der realen Welt durch ein Netzwerk mit der virtuellen Welt. Grundlage davon ist die Sammlung von Daten durch Sensoren. Erst durch die Möglichkeit des Datenaustauschs mit einem Netzwerk werden die Geräte smart beziehungsweise intelligent. Solche Geräte nennt man dann auch Smart Devices. Das Ziel des Internet der Dinge ist es, automatisch die relevanten Informationen aus der realen Welt durch Sensoren zu erfassen, diese Daten miteinander zu verknüpfen und in einem Netzwerk verfügbar zu machen. Dadurch wird eine Interaktion zwischen Menschen und Maschinen ermöglicht, aber auch eine Kommunikation ausschließlich zwischen Maschinen, sodass ein Eingreifen des Menschen nicht mehr notwendig ist. Bereits im Jahr 1982 überwachten Informatik-Studenten aus den USA, den Füllstand eines Getränkeautomaten. Das erste IoT-Gerät war ein Toaster, der 1990 über ein Netzwerk an- und ausgeschaltet werden konnte. Der Begriff "Internet of Things" wurde im Jahr 1999 von dem Briten Kevin Echten geprägt, der damit die RFID-Technik bezeichnete und weitere Geräte mit dieser Technik forderte. Schon im Jahr 2000 stellte LG einen intelligenten Kühlschrank vor, der dem Besitzer mitteilte, wenn der Vorrat an bestimmten Lebensmitteln aufgebraucht ist. Im Jahr 2008 sind bereits mehrere Geräte mit dem Internet verbunden, als es Menschen auf der Erde gibt. Amazon hob 2014 die Steuerung des intelligenten Hauses durch die Einführung des Echo-Lautsprechers und des Alexa-Sprachassistenten auf ein neues Niveau. Seit dem Jahr 2018 werden alle Autos serienmäßig mit dem Notrufsystem in E-Call ausgestattet, und die Einführung des Alexa-Sprachassistenten wird in den nächsten Jahren erledigt. Wodurch das Auto nach einem Unfall automatisch Hilfe rufen kann. Schätzungen zufolge sind im Jahr 2020 bereits circa 20 Milliarden Geräte mit dem Internet verbunden. Kommen wir nun zu den wichtigen Technologien des Internet der Dinge. Die RFID-Technik ist der Beginn des Internet der Dinge. RFID steht für Radio Frequency Identification oder auf Deutsch Funkerkennung. Es funktioniert, indem ein Lesegerät Daten kontaktlos von einem Funketikett, auch "Tech" genannt, lesen und diese dann auch speichern kann. Die NFC-Technik, also die Near Field Communication, ist eine Weiterentwicklung des RFID. Sie kann zusätzlich zum Lesen auch noch Daten schreiben. Sie wird heute oftmals beim Bezahlen mit dem Handy verwendet. Auch der QR-Code ist eine wichtige Verbindung zwischen der realen und der virtuellen Welt und gehört damit ebenso zum Internet die Dinge. Der schwarz-weiße Code kann mit einer Kamera eingelesen werden und schafft somit Verweise in die virtuelle Welt. Stoppe an dieser Stelle ruhig einmal das Video und versuche herauszufinden, wohin dich der QR-Code bringt. Hast du es herausgefunden? Sehr gut! Die nahezu wichtigste Technologie im Internet der Dinge und damit seine Grundlage sind die Sensoren. Sie erfassen und liefern Informationen aus der Umgebung. Sie sind also vergleichbar mit den menschlichen Sinnen. Ein Sensor misst einen Istwert und leitet diesen an ein digitales Datenverarbeitungssystem weiter. Hier kannst du ein paar Sensoren sehen. Ein Taster, einen Bewegungssensor, einen Ultraschall-Sensor zur Abstandsmessung. einen Temperatur- und Feuchtigkeitssensor sowie einen Wasserstandsensor. Die Aktoren sind das Gegenstück zu den Sensoren. Sie werden benötigt, um bestimmte Aktionen auszuführen, die aufgrund von den gesammelten Informationen zu tun sind. Hier sind vier verschiedene Aktoren zu sehen. Ein Ventilator, eine Lichterkette, eine 4-ziffern-7-Segment-Anzeige und ein Vibrationsmotor. Das Herzstück eines intelligenten Gerätes ist der Mikrocontroller. Er ist für die Verarbeitung und Weitergabe der vom Sensor gelieferten Daten an das Netzwerk beziehungsweise für die Weitergabe der Signale an den Aktor zuständig. Es handelt sich dabei um einen kleinen Computer, der auf einem einzigen Chip zu finden ist und ein einzelnes Programm periodically immer wieder ausführt. Er ist somit die Schlüsselkomponente sowohl von Sensoren als auch von Aktoren. Durch seine Input/Output Anschlüsse bietet er die Möglichkeit, externe Signale zu erkennen und darauf zu reagieren. Erst dadurch wird ein Gerät zu einem Smart Device. Die Mikrocontroller werden immer kleiner und billiger, sodass eine Integration in alltägliche Geräte kein Problem mehr darstellt und eine Vernetzung mit anderen Geräten möglich wird. Um die gesammelten Daten von einem Sensor weg oder zu einem Aktor hin zu übertragen, benötigt man ein Netzwerk. Es gibt im Bereich des Internet der Dinge eine Vielzahl von verwendeten Netzwerken. Oft verwendet man die bekannten Netzwerke WLAN und Bluetooth oder auch das Mobilfunknetz. Außerdem gibt es extra für das Internet der Dinge entwickelte Kommunikationsprotokolle. Eins davon wird SIGBI genannt. Es wurde 2005 mit dem Ziel entwickelt, alle bis dahin bekannten speziellen IoT-Netzwerke zu vereinheitlichen, um auch unterschiedliche IoT-Systeme miteinander verbinden zu können. Es basiert auf dem Übertragungsprotokoll für Kurzstrecken-Funk-Technik IEEE 802.15.4 und soll eine energieeffiziente Kommunikation in einem drahtlosen Netzwerk mit geringem Datenaufkommen ermöglichen. Es handelt sich bei SIGBi um ein Mech-Netzwerk, bei dem die Daten direkt von einem zum anderen Knoten übertragen werden und kommt so ohne ein Assesspoint aus. Aber auch in diesem Netzwerk sind trotz Sicherheitsvorkehrungen auf Funk-, Netzwerk- und Applikationsebene die Angelegenheit, dass die Angelegenheit, dass die Angelegenheit, dass die Angelegenheit, dass die Angelegenheit, dass die Angelegenheit, dass die Angelegenheit, dass die Angelegenheit, dass die Angelegenheit, dass die Angelegenheit, dass die Angelegenheit, dass die Angelegenheit, dass die Angelegenheit, dass die Angelegenheit, dass die Angelegenheit, dass die Angelegenheit, dass die Angelegenheit, dass die Angelegenheit, dass die Angelegenheit, dass die Angelegenheit, dass die Angelegenheit, dass die Angelegenheit, dass die Angelegenheit, dass die Angelegenheit, dass die Angelegenheit, dass die Angelegenheit, dass die Angelegenheit, dass die Angelegenheit, dass die Angelegenheit, dass die Angelegenheit, dass die Angelegenheit, dass die Angelegenheit, dass die Angelegenheit, dass die Angelegenheit, dass die Angelegenheit, dass die Angelegenheit, dass die Angelegenheit, dass die Angelegenheit, dass die Angelegenheit, dass die Angelegenheit, dass die Angelegenheit, dass die Angelegenheit, dass die Angelegenheit, dass die Angelegenheit, dass die Angelegenheit, dass die Angelegenheit, dass die Angelegenheit, dass die Angelegenheit, dass die Angelegenheit, dass die Angelegenheit, dass die Angelegenheit, dass die Angelegenheit, dass die Angelegenheit, dass die Angelegenheit, dass die Angelegenheit, dass die Angelegenheit, dass die Angelegenheit, ohne diese würde nichts funktionieren. Sie sorgt dafür, dass die Daten erhoben und weitergeleitet werden und am anderen Ende des Netzwerkes zu Aktionen führen. Und wo kann man das Internet der Dinge nun anwenden? Die Anwendungsbereiche werden durch die immer günstigere Technologie und den geringeren Energiebedarf immer vielfältiger. Eigentlich alle Anwendungsgebiete sollen den Alltag von uns Menschen erleichtern, indem Dinge automatisiert werden und Maschinen untereinander kommunizieren. Dies schafft uns mehr Komfort und Sicherheit und steigert die Effizienz bei Produktionen in Fabriken oder beim Energieverbrauch. Es können aber auch ganz neue Geschäftsmodelle entstehen. Beispielsweise können Prämien ausgeschüttet und niedrigere Beiträge bezahlt werden, wenn wir zum Beispiel Versicherungsunternehmen erlauben, unsere Daten von Arztbesuchen oder Fahrweisen auszuwerten. Beim Auto nennt man dies auch "Pay-as-you-drive"-Modell. Beispiele des Internetdinges. sind zum einen das Tracking durch Sensoren oder Sendern wie eFID-Chips oder GPS. So können ohne menschliches Zutun Waren problemlos auf ihrem Weg verfolgt werden. In der Industrie 4.0 geht es um die Automatisierung von Prozessen, zum Beispiel im Bereich der Logistik oder auch der Warenproduktion. Jede Ware kennt ihren genauen Standort und Produktionsstand und den nächsten Schritt. Sie kann sich also selbstständig bei dem nächsten Produktionsschritt anmelden und läuft so bis ans Ende der Produktion. Auch im Bereich der Fahrzeugtechnik wird eine Vernetzung immer hilfreicher. Das kann dazu führen, dass Staus verringert oder sogar ganz verhindert werden können. Zukünftig wird das autonome Fahren ohne Vernetzung nicht möglich sein. Die Fahrzeugvernetzung kann zukünftig auch ein Teil der Vernetzung in einer Smart City sein. Dort sollen alle Systeme der Stadt miteinander vernetzt sein um diese nachhaltiger und sicherer zu machen. So kann zum Beispiel die Luftqualität überprüft werden und bei schlechten Werten sofortige Maßnahmen eingeleitet werden. Ein besonderer Vorteil der Vernetzung kann bestehen, wenn man bei Katastrophenfällen schnell sehen kann, wo freie Rettungswege sind, um schnell zum Patienten zu kommen oder die Stadt zu verlassen. Die Bereiche Smart Home und e-Health schauen wir uns nun ein bisschen genauer an. Ein Smart Home kann entweder im eigenen Haus oder aber auch in einem Bürogebäude Anwendung finden. Durch das Smart Home soll der Komfort, Effizienz und Sicherheit gewährleistet werden. So kann die Beleuchtung automatisch über die Uhrzeit oder die Umgebungshelligkeit gesteuert werden. Aber auch die Heizungs- und Klimakontrolle kann automatisch durchgeführt werden. Alarmanlagen können mit der Tür vernetzt werden und stellen sich scharf, sobald das Haus verlassen wird, oder das Haus kann aus der Ferne überwacht werden. Eine ebenfalls nützliche Anwendung des Smart Home ist die Pflanzenbewässerung. Das System trifft regelmäßig die Feuchtigkeit im Boden der Pflanzen und gießt sie bei Bedarf. Sehr hilfreich kann es auch sein, wenn wir von unterwegs in der Kühlschrank schauen können, welche Lebensmittel noch vorhanden sind bzw. wenn der Kühlschrank gleich selbst die Lebensmittel zu uns nach Hause bestellt. Auch die Vernetzung mit Haushaltsrobotern ist möglich, so dass diese automatisch den Befehl zum Putzen, Saugen und so weiter bekommen. Durch Smart Grid werden die Verbraucher im Haus abhängig von der verfügbaren Strommenge im Stromnetz gesteuert, so dass Stromspitzen vermieden werden können. Ein wichtiger Vorteil im Bereich Smart Home ist auch das Gebet des Ambient Assisted Living. Dies ermöglicht ein längeres Leben im eigenen Haus durch Ausstattung mit Sensoren und Aktoren. So kann zum Beispiel ein Sensor im Boden registrieren, ob eine Person gefallen ist und automatisch Hilfe gerufen werden. Außerdem können schwierige Aufgaben wie putzen, Rollläden öffnen oder Blumen gießen automatisch übernommen werden. Auch hilfreich ist in diesem Bereich die smarte Medikamentendose, die speichert, ob die benötigten Medikamente bereits genommen wurden oder nicht. Dieses Gadget gehört ebenfalls zu dem Bereich e-Help, den wir uns nun widmen wollen. Die Vernetzung im Bereich Medizin und Gesundheit wird oft als e-Help bezeichnet. Dazu gehören auch die sich immer weiter verbreitenden. Railables, also miniaturisierte Computer beziehungsweise tragbare Geräte wie Fitnessanbänder, Smartwatches oder Sensoren in Schuhen. Es gibt aber auch smarte medizinische Geräte, die unseren Gesundheitszustand überwachen und Probleme entweder uns persönlich melden oder Direkthilfe rufen. Auch die intelligente Kleidung enthält Sensoren, die uns daran erinnern sollen, dass wir laufen gehen oder unsere Vitalfunktionen überwachen. Ein Beispiel sind die intelligente Feuerwehrausrüstungen. Die die Vitalfunktion des Feuerwehrmanns oder der Feuerwehrfrau an die Einsatzleitung und die Person selbst übertragen und so dessen Zustand angezeigt wird. So ist eine realistischere Einschätzung möglich, ob die Person im Einsatz weitermachen kann oder besser aufhören soll, um sich selbst zu schützen. Im Krankenhaus gibt es intelligente Betten, die die Auslastung mit Patienten angibt und smarte Geräte, die genau wissen, an welchem Ort sie sich befinden und so schneller aufgefunden werden können. Das ist ein Beispiel, an welchem Ort man sich befindet. Das ist ein Beispiel, an welchem Ort man sich befindet. Das ist ein Beispiel, an welchem Ort man sich befindet. Das ist ein Beispiel, an welchem Ort man sich befindet. Das ist ein Beispiel, an welchem Ort man sich befindet. Das ist ein Beispiel, an welchem Ort man sich befindet. Das ist ein Beispiel, an welchem Ort man sich befindet. Das ist ein Beispiel, an welchem Ort man sich befindet. Das ist ein Beispiel, an welchem Ort man sich befindet. Das ist ein Beispiel, an welchem Ort man sich befindet. Das ist ein Beispiel, an welchem Ort man sich befindet. Es gibt natürlich neben den Vorteilen auch Herausforderungen, die durch das Internet der Dinge an uns gestellt werden. Hier ist zum einen die Sammlung von einer riesigen Menge an Daten, also Big Data, zu nennen. Man sollte sich darüber im Klaren sein, dass die Daten gespeichert werden und sich Gedanken machen, wo genau dies geschieht und was weiter damit gemacht wird. Zwei Punkte sind in diesem Zusammenhang Datensicherheit und Datenschutz. Bei der Datensicherheit soll Unbefugten der Zugriff auf Daten verhindert werden. Beim Datenschutz kommt es auf den Schutz der Privatsphäre an. Diese zwei Punkte sind ganz besonders wichtig für viele von uns und müssen bei der Planung und Umsetzung der Netzwerke Beachtung finden. Es muss uns klar sein, dass nicht mehr wir Menschen alleine die Entscheidungen treffen, sondern dass Maschinen auf Grundlage von als programmierten Bedingungen die Entscheidungen im akuten Fall treffen werden müssen. und uns Menschen in gewisser Weise steuern. Das größte Problem des Internets der Dinge ist jedoch, dass es nur funktioniert, wenn dauerhaft Strom und Internet zur Verfügung stehen. Was passiert jedoch bei einem Stromausfall oder einer Störung im Internet? Können wir dann noch aus dem Smart Home raus? Oder was passiert mit einem vernetzten Auto ohne Strom? All das sind Fragen, mit denen wir uns beschäftigen müssen. Zum Schluss möchte ich noch einen kurzen Ausblick geben, wie es weitergehen kann. Durch den Ausbau des 5G-Netzes können noch mehr Daten über das Internet zusammengetragen werden. Dies hat die Folge, dass auch noch mehr Geräte gleichzeitig Daten senden können, was dazu führen kann, dass es auch noch mehr Geräte geben wird, die fähig sind, mit anderen zu kommunizieren. Außerdem wird auch die künstliche Intelligenz immer weiter verbessert, dass es noch mehr Geräte geben kann. Was dazu führen kann, dass die gesammelten Daten noch besser analysiert und miteinander verknüpft werden, sodass noch mehr Daten entstehen. Ob diese nützlich sind oder nicht, sei mal dahingestellt. Ich bedanke mich nun für deine Aufmerksamkeit und wünsche dir einen schönen Tag. Vielen Dank für die Aufmerksamkeit.