3 IoT-Anwendungen
3.1 Einführung

IoT kann als eine Kombination von Sensoren und Aktoren betrachtet werden, welche spezifische Angaben bieten und empfangen - diese Angaben werden weiter digitalisiert und in beide Richtungen mittels Kommunikationsnetzen übertragen, so dass sie von vielen verschiedenen Diensten und Endbenutzern verwendet werden können [4].

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Abb. 2. IoT-Konzept

An ein Objekt oder Gerät können viele Sensoren angeschlossen werden, die dann eine breite Skala von physikalischen Größen oder Ereignissen messen können und nachfolgend die erworbenen Daten in eine Cloud übertragen können. Eine solche Messung kann als ein Dienstmodell betrachtet werden.

Klassifikation der Sensoren

Anbieter der Sensordaten

Geschäftseinheiten, welche die Sensoren selbst einsetzen und verwalten.

Organisationen

Öffentliche oder private. Öffentliche Infrastruktur. Kommerzielle Organisationen. Private Unternehmen. Anbieter von Technologien und Dienstleister.

Personen und Haushalte

Handys, Smartwatches, Gyroskope, Kameras, GPS, Beschleunigungssensoren, Mikrofone, Laptops, Haushaltsgegenstände (z. B. Fernseher, Kameras, Gefriertruhen, Mikrowellenherde, Waschmaschinen, smarte Haushaltsgeräte).

Moderne Geräte, z. B. Kühlschränke oder Fernseher, werden mit Kommunikations- und Sensorsystemen ausgestattet. Diese Fähigkeiten werden noch weiter erweitert, weil noch smartere Technologien eingesetzt werden.

Möglichkeiten der verbundenen smarten Geräte

Überwachung

Außenumgebung. Zustand, Betrieb und Ausnutzung des Produktes.

Steuerung

Steuerung der Funktionen des Produktes. Personalisierung der Benutzereinstellungen. Programmierung.

Optimierung

Prädiktive Diagnostik. Optimierung der Leistung des Produktes. Kostenreduzierung.

Autonomie

Autonome Verbesserung und Personalisierung des Produktes. Eigendiagnostik und Selbstreparaturen. Koordination des Betriebes mit weiteren Produkten.

Effizienter Entscheidungsprozess

Echtzeitdaten für richtige Entscheidungen.

Die Architektur der IoT-Systeme kann in vier Schichten eingeteilt werden: Sensorik, Datenaustausch, Informationsintegration und Anwendungsdienste [5].

Smarte Geräte können schon über einen üblichen Internetanschluss verbunden werden. IoT umfasst jedoch auch die Schicht der Sensorik, welche die Anforderungen an die Fähigkeiten dieser Geräte reduziert und ihre gegenseitige Verbindung erlaubt. Die Empfänger der Sensordaten kommunizieren mit den Sensoren oder ihren Inhabern in der Schicht der Informationsintegration, die für die Kommunikation und Transaktionen verantwortlich ist. Inzwischen tauchen neue Anforderungen und Herausforderungen an Datenaustausch, Informationsfilterung und ‑integration, Definitionen neuer Dienste für Benutzer und komplexere Netzwerkarchitekturen auf. Darüber hinaus steigt die Verwendung der Cloud-Technologien exponentiell. Neue Infrastrukturplattformen und Softwareanwendungen werden im Rahmen des IoT angeboten. Zu den Hauptvorteilen des IoT gehört die Erzeugung von innovativen effizienteren Diensten und Mehrwertlösungen, Kostenreduzierung der Datenerfassung für die bestehenden Dienste und die Möglichkeit der neuen Einkommensquellen im Rahmen eines zukunftsfähigen Geschäftsmodells. Diese Anwendungen können an Kunden, Geschäften, Werbung und Marktuntersuchung, industrielle und wissenschaftliche Öffentlichkeit durch eine richtige Anweisung der Entwickler orientiert werden.

IoT-Architektur mit vier Schichten

Sensorik-Schicht

Aufnehmen und Erfassen von Daten aus physischen Objekten.

Datenaustauschschicht

Transparente Datenübertragung mittels Kommunikationsnetzen.

Informationsintegrationsschicht

Verarbeitung der unsicheren Informationen von Netzen, Filterung der unerwünschten Daten und Transformation der wichtigsten Informationen in nutzbare Kenntnisse für Dienste und Endbenutzer.

Anwendungsdienstschicht

Bereitstellung von Inhaltsdiensten den Endbenutzern.