Die Welt der vernetzten Dinge

Es ist das Jahr 20 irgendwas… Wir leben in einer vernetzten Welt, in der nicht nur Nachrichten, Musik, Videos und jegliche andere Information zu jeder Zeit und überall sofort “on our fingertips” verfügbar ist. Sondern auch die Interaktion mit Geräten, Maschinen und normalen Alltagsgegenständen ist jederzeit und von jedem Ort aus möglich. Das vom Nachbarn geliehene Auto im Park&Ride-Parkhaus mit dem Handy orten, öffnen und starten. Die Produktionsstraße vom Homeoffice aus überwachen und auf eine andere Produktvariante umrüsten. Und von der Krankenversicherung eine Prämie für vorbildliches Zähneputzen aufgrund der elektronischen Auswertung der Zahnbürste erhalten – alles ganz normal im Zeitalter des Internet-of-Things.

Aber wann kommt das Internet der Dinge? Es ist längst da. Was für manchen noch eher fiktiv klingt, für andere gar bedrohlich, ist technologisch bereits möglich und durchaus auch schon im Praxiseinsatz. Seit Jahren wird alles, was einen Stromanschluss hat, zusätzlich mit einer Anbindung an ein Datennetz versehen. Im einfachsten Falle für Updates, die auf Grund zu früher Auslieferung unreifer Geräte häufig notwendig sind. Aber immer öfter wird die Konnektivität mitgegeben, um aus der Entfernung Informationen aus dem Gerät auslesen und mit ihm interagieren zu können.

Die Basistechnologien für diese Funktionen haben in den letzten Jahren große Fortschritte gemacht. Die Sensoren, die (als remote-Augen und -Ohren) Daten in und um die vernetzten Dinge sammeln, aber auch die Aktoren, die (als remote-Hand und -Mund) eine Interaktion mit der Umgebung der entfernten Dinge ermöglicht, werden immer kleiner und preiswerter. Die Mikrocontroller – winzige Computer, die für eine Steuerung dieser Sensoren und Aktoren benötigt werden, ebenso.

Daneben sind gleich mehrere Funkstandards für die unterschiedlichsten Anforderungen entstanden, die eine Anbindung solcher entfernter Geräte “im Feld” oder “on Edge” mitbringt. Das ist wichtig, denn es lässt sich lange nicht jedes Ding in unserer Welt einfach per WLAN erreichen oder mit einer Mobilfunk-SIM ausstatten. Ein daumennagel großer Temperatursensor in einem Frachtcontainer beispielsweise muss mit kleinstmöglichem Energieeinsatz weite Funkstrecken überbrücken, hat aber dafür eine relativ kleine Datenmenge zu transportieren. Kleine oder große Datenmengen, kurze oder weite Funkstrecken, von fixen oder mobilen Standorten aus, mit viel oder wenig Energieeinsatz – die verfügbaren Funkstandards, wie NB-IoT, LoRa, WiFi, BLE, ZigBee, SigFox, 5G decken bereits viele Kombinationen dieser Parameter ab.

Und letztlich müssen die Dinge auch irgendwie abgebildet und die von ihnen gelieferten Daten irgendwo gesammelt und ausgewertet werden. Hier kommen die IoT-Plattformen ins Spiel, von denen es mittlerweile vermutlich so viele gibt, wie mittelgroße Unternehmen in dem Segment. Ein wichtiges Stichwort hier ist der digitale Zwilling. Auf den Plattformen werden die Dinge virtuell so abgebildet, als hätte man sie direkt vor sich.

Doch die Vielzahl der entwickelten Sensoren, Aktoren, Mikrocontroller, Funkstandards und IoT-Plattformen macht es wiederum schwierig, die richtige Lösungskombination für die eigene Herausforderung zu finden. Oft haben Hersteller geschlossene Ökosysteme geschaffen, die nicht kompatibel zu anderen Lösungen sind, vor allem im Retailgeschäft rund um die Heimautomatisierung.

Erfreulicherweise gibt es auch Gegenbewegungen, die insbesondere für professionelle Einsätze konsequent auf open source setzen und so eine breite Palette von unterschiedlichen Bausteinen kombinierbar machen wollen. Allerdings fehlen dafür wiederum noch Standards, um die Kombinierbarkeit auch zu ermöglichen. Mit der Eclipse Foundation hat sich beispielsweise eine Vereinigung hervorgetan, die sich beide Aufgaben auf die Fahne schreibt und damit ein open source full stack System bereitstellt und gemeinsam mit den Nutzern an den Standards und der Weiterentwicklung arbeitet. Für die weitere Verbreitung und vor allem für die Nachhaltigkeit von vernetzten Geräten sind das wichtige Erfolgsfaktoren.

Dass die Verbreitung weiter voranschreiten wird, steht ausser Frage. Zu groß sind die Vorteile in Sachen Komfort, Kosteneffizienz und Skalierbarkeit. Einzig ein weiterer Erfolgsfaktor könnte hier und da den Aufstieg bremsen – die Sicherheit. Es ist natürlich toll, wenn ich von überall meine Wohnung per vernetzter Videoanlage einsehen und sogar die Tür aus der Ferne öffnen kann – aber Achtung: nur wenn das nicht auch ein unberechtigter Dritter kann. Noch kritischer kann die Vernetzung von Industrie-Infrastruktur und beispielsweise diejenige von Versorgern gesehen werden. Ein Szenario, bei dem solche Anlagen gestört, manipuliert oder gar gekapert werden, sind Futter für spannende Romane. Mit der heutigen Technologie aber auch durchaus Risikoszenarien in der realen Welt und das nicht erst seit gestern – Stichwort “Stuxnet”. Wie schon so oft in der Vergangenheit kommt es darauf an, welche Hände die neuen Möglichkeiten wofür einsetzen. Und mit Blick auf die bisherigen durch die Menschheit errungenen Fortschritte, würde ich es mit dem Rheinischen Grundgesetz halten: Et hätt noch emmer jot jejange.