In der Vergangenheit erforderte der Computer als Arbeitsmittel menschliche Interaktion und Aufmerksamkeit, um unterstützende Aufgaben zu erfüllen. Mit der zunehmenden Vernetzung hat auch die unabhängige Kommunikation zwischen Computersystemen stark zugenommen.
Im Internet der Dinge kommunizieren eindeutig identifizierbare “Dinge” mittels einer internetähnlichen Struktur oder direkt über das Internet miteinander, wobei der Mensch als Teilnehmer oder Betreiber dieser “Dinge” nicht unbedingt erforderlich ist. Daher kann das IoT als eine Menge kleiner oder kleinster eingebetteter Systeme mit Netzwerkanschluss verstanden werden, die hochspezialisierte Aufgaben erfüllen.
Das Internet der Dinge (IoT) in der Industrie
In der Industrie 4.0 kommunizieren bereits vernetzte Maschinen direkt miteinander. Dies wird als M2M-Kommunikation (Machine to Machine) bezeichnet. Das Internet der Dinge und Industrie 4.0 haben innerhalb einer vernetzten Industrie die gleichen Anforderungen in den Bereichen Vernetzung sowie Senkung der Betriebs- und Hardwarekosten oder Miniaturisierung, jedoch mit unterschiedlichen Ansätzen. Während es bei Industrie 4.0 um die “intelligente Fabrik” geht, die sich durch Ressourceneffizienz und Anpassungsfähigkeit auszeichnet, steht beim Internet der Dinge die Vernetzung intelligenter Geräte im Vordergrund.
Der Übergang zwischen Industrie 4.0 und dem Internet der Dinge ist fließend.
Von der Dampfmaschine zur Industrie 4.0
Die Industrie 4.0 hat nicht weniger Ehrgeiz, als die nächste industrielle Revolution zu sein, und wir sind bereits mitten drin.
Mit der ersten industriell nutzbaren Dampfmaschine (von Thomas Newcomen) im Jahr 1712 wurde der Grundstein für die industrielle Revolution in unserer Gesellschaft gelegt und die Industrie 1.0 war geboren. Die Einführung von Förderbändern um 1870 führte Henry Ford 1913 zum Beginn der Fließbandproduktion und das Zeitalter der Industrie 2.0 begann. 1969 stellte Richard Morley einen halbleiterbasierten sequentiellen Logikcomputer vor, und 1974 wurde die erste SPS (Speicherprogrammierbare Steuerung) in Deutschland von Klaschka und Pilz eingeführt. Der Siegeszug des Computers in der Industrie war von da an unaufhaltsam und hält bis heute an. Dies war der Beginn der dritten Revolution, der Industrie 3.0. Mit kontinuierlicher Verbesserung und immer komplexerer Automatisierungstechnik konnten immer mehr Aufgaben von Robotern übernommen werden. Das Aufkommen der Vernetzung und des Internets gipfelte schließlich in der Industrie 4.0, in der Menschen Hand in Hand mit Maschinen und Robotern arbeiten und in der alle Maschinen in Produktionsprozessen direkt miteinander kommunizieren.
Man könnte meinen, dass all diese revolutionären Entwicklungsschritte nur die Vorbereitung auf die bevorstehende Revolution waren.
Der nächste logische Schritt und damit die eigentliche Revolution in der Industrie ist die Verschmelzung von Industrie 4.0 und dem Internet der Dinge.
Smart Factory, Cyber-Physical Systems und das Internet der Dinge (IoT)
Sowohl die Produktion als auch die industrielle Automatisierung verändern sich, alles ist miteinander vernetzt. Intelligente Automatisierungskomponenten kommunizieren miteinander, da die Daten der realen Welt als dynamische Informationen in Netzwerken gespeichert werden. Der dynamische Datenaustausch erfolgt über Algorithmen, Apps und Dienste. Der Mensch kommuniziert nicht mehr nur über das Eingabeterminal oder den Touchscreen-Monitor mit der Maschine. Augmented Reality ist bereits ein Teil der H2M-Kommunikation (Human to Machine) geworden.
Über einheitliche Schnittstellen werden Unternehmensstandorte zu einer Smart Factory zusammengeführt, Produkte und Verpackungen werden mit Smart Tags versehen. All dies geschieht, um Informationen über den Produktionsstatus, den Aufenthaltsort und Umgebungsinformationen wie Feuchtigkeit oder Temperatur zu sammeln. Vernetzte eingebettete Systeme werden zu komplexeren, verteilten cyber-physischen Systemen, während intelligente Produkte Informationen über ihre Zusammensetzung speichern, um sie am Ende ihrer Lebensdauer fach- und umweltgerecht zu entsorgen.
Das Internet der Dinge revolutioniert nicht nur alle Bereiche des menschlichen Lebens, sondern schafft vor allem neue Formen der Wertschöpfung. Die Verknüpfung aller Informationen in Echtzeit führt zu Synergien und Effizienz, nicht nur in Bezug auf Managemententscheidungen. In der produzierenden Industrie kann eine gezielte Prozessplanung und kontinuierliche Überwachung aller Produktionsschritte zu einem niedrigeren Stückpreis bei gleichzeitiger Produktionssteigerung führen. Die Hardwarekomponenten im Hinblick auf das Internet der Dinge sind oft sehr speziell auf ihre jeweilige Aufgabe zugeschnitten und zeichnen sich vor allem durch ihre Langlebigkeit und einen sehr geringen Energiebedarf aus. Ressourcenschonung und eine Reduzierung der Energiekosten sind die Folge.
Das Internet der Dinge ist überall, auch unterwegs!
Das IoT revolutioniert unseren Alltag nicht nur in der industriellen Produktion, sondern in allen Lebensbereichen. Fahrzeugflotten von Speditionen und Transportunternehmen sind bereits mit intelligenten Computersystemen ausgestattet, die nicht nur aktuelle Positionsdaten an das Flottenmanagement übermitteln oder dem Fahrer eine Karte mit seinen nächsten Lieferadressen auf den Bildschirm schicken, sondern auch immer komplexere Steuerungs- und Überwachungsaufgaben im Fahrzeug übernehmen.
Der Tablet-PC oder Handheld eines Logistikmitarbeiters leitet Bestandsinformationen oder Buchungsaufträge in Echtzeit weiter, Lieferstatus und Bestandslisten können direkt abgerufen werden.
Die Netzwerkkommunikation ist nicht mehr auf stationäre Systeme beschränkt, sondern allgegenwärtig.
IoT und Sicherheit
Da im Internet der Dinge fast alles miteinander kommuniziert, birgt dies Risiken und riesige Angriffsflächen für Cyber-Attacken. IoT-Geräte und -Systeme müssen daher mit geeigneter Sicherheits- und Verschlüsselungstechnik geschützt werden.
IoT und Data Respons Solutions
Data Respons Solutions steht seit mehr als 30 Jahren für hochwertige Embedded Systeme und kundenspezifische Entwicklungen. Gemeinsam mit unseren starken Partnern liefern wir IoT-Lösungen und Embedded-Hardwarekomponenten für das Internet der Dinge, die perfekt auf Ihre Bedürfnisse zugeschnitten sind. Besonders in den Bereichen Sicherheit, Performance, Energieeffizienz und Wartungsfreundlichkeit stellen wir sehr hohe Anforderungen an unsere Produkte. Darüber hinaus ist gerade im IoT-Bereich eine einfache Bedienung sehr wichtig. Unsere speziell für den Bereich Internet of Things konzipierten Geräte verfügen fast immer über passende Software (SEMA Cloud, IoT Studio, …) und Betriebssysteme (Wind River®, Yocto OS, …), um eine unkomplizierte Integration in bestehende Strukturen oder eine Anbindung an die Cloud zu realisieren.
