IoT

IoT steht für Internet of Things, auf Deutsch Internet der Dinge. Gemeint sind physische Geräte, Maschinen oder andere Objekte, die über Sensoren Daten erfassen, über ein Netzwerk austauschen und teilweise automatisch auf diese Daten reagieren. Dafür ist nicht bei jedem Schritt eine Bedienung durch einen Menschen nötig.

IoT begegnet uns in vielen Bereichen des Alltags und der Wirtschaft. Typische Beispiele dafür sind:

• Eine vernetzte Heizung: Misst die Raumtemperatur und regelt diese vollautomatisch nach.
• Eine Werkzeugmaschine: Meldet kontinuierlich Daten zum Zustand ihrer Bauteile an die Instandhaltung.
• Ein Lieferfahrzeug: Übermittelt seinen aktuellen Standort in Echtzeit an ein Logistiksystem.

Der Begriff Internet of Things geht auf Kevin Ashton zurück. Er verwendete ihn im Jahr 1999 bei Procter & Gamble im Zusammenhang mit RFID (der automatischen Identifikation von Objekten per Funk) und der Vernetzung von Lieferketten mit dem Internet. Später machten günstigere Sensoren und Funkmodule, mobiles Internet sowie leistungsfähige IT-Infrastrukturen IoT-Anwendungen in vielen weiteren Branchen wirtschaftlich nutzbar.

IoT folgt einem einfachen Prinzip: Ein Gerät erfasst Informationen, überträgt sie und löst auf Grundlage der Daten eine Reaktion aus. Dafür arbeiten Sensoren, eine Netzwerkverbindung und die Datenverarbeitung zusammen.

Der Ablauf lässt sich in vier Schritte unterteilen:

1. Erfassen: Sensoren messen zum Beispiel Temperatur, Bewegung, Druck oder Stromverbrauch.
2. Übertragen: Die Daten gelangen über WLAN, Bluetooth, Mobilfunk oder andere Funktechnologien an ein anderes Gerät oder IT-System.
3. Auswerten: Dort werden die Daten verarbeitet. Das kann über Cloud Computing oder direkt vor Ort mit Edge Computing geschehen.
4. Reagieren: Das System gibt eine Meldung aus oder löst automatisch eine Aktion aus. Wird eine Maschine beispielsweise zu heiß, kann sie abgeschaltet werden. Solche Aktionen übernehmen sogenannte Aktoren.

So entsteht aus einem Messwert eine konkrete Reaktion, häufig ohne manuellen Eingriff.

Vernetzte Geräte kommen in vielen Bereichen zum Einsatz.

Das Internet der Dinge wird sowohl im Alltag als auch in Unternehmen eingesetzt. Besonders wichtig ist IoT dort, wo Zustände laufend überwacht, Prozesse automatisiert oder Geräte aus der Ferne gesteuert werden sollen.

In der Industrie ist die vorausschauende Wartung, auch Predictive Maintenance genannt, ein typischer Anwendungsfall. Sensoren überwachen beispielsweise Maschinen und erkennen auffällige Schwingungen oder Temperaturen. So kann ein Wartungsbedarf frühzeitig erkannt werden.

Weitere typische IoT-Anwendungen sind:

• Logistik: Vernetzte Systeme erfassen Standorte und Zustände von Fahrzeugen, Paletten oder Containern.
• Gebäudetechnik: Smarte Thermostate und Zähler helfen dabei, Heizung, Lüftung oder Beleuchtung bedarfsgerecht zu steuern.
• Landwirtschaft: Sensoren messen beispielsweise die Bodenfeuchte und liefern Daten für die Bewässerung.
• Medizintechnik: Vernetzte medizinische Geräte können Messwerte erfassen und zur weiteren Auswertung übertragen.

IoT spielt deshalb auch in Weiterbildungen rund um Industrie 4.0 eine Rolle. Dort geht es unter anderem darum, wie Maschinen, Sensoren, IT-Systeme und automatisierte Prozesse zusammenspielen.

Für Beschäftigte verändert diese Vernetzung auch den Arbeitsalltag. Wartungsarbeiten lassen sich anhand von Daten besser planen, Störungen können automatisch gemeldet und Prozesse genauer überwacht werden. Damit ist IoT ein wichtiger Bestandteil der digitalisierten Arbeitswelt und eng mit Arbeiten 4.0 verbunden.

Sicherheit ist beim IoT besonders wichtig.

Wo Geräte miteinander und mit dem Internet verbunden sind, entstehen auch neue Sicherheitsrisiken. Jedes vernetzte Gerät kann zum Angriffspunkt werden, wenn es nicht ausreichend geschützt ist.

Ein bekanntes Beispiel ist das Schadprogramm Mirai. Es infizierte 2016 zahlreiche vernetzte Kameras, Router und andere Geräte. Dabei nutzte es unter anderem Geräte mit voreingestellten oder unsicheren Zugangsdaten. Die infizierten Geräte wurden zu einem sogenannten Botnetz zusammengeschlossen und für groß angelegte Angriffe auf Internetdienste eingesetzt.

Zu den typischen Sicherheitsrisiken bei IoT-Geräten gehören:

• Unsichere Zugangsdaten, etwa voreingestellte Passwörter.
• Fehlende Sicherheitsupdates, durch die bekannte Schwachstellen bestehen bleiben.
• Ungeschützte Datenübertragungen, bei denen Informationen abgefangen werden können.
• Sicherheitslücken in Software und Schnittstellen, über die Angriffe möglich sind.

Neben der Cybersicherheit ist der Datenschutz wichtig. IoT-Geräte können kontinuierlich Daten sammeln und dadurch Einblicke in private oder betriebliche Abläufe ermöglichen. Verbrauchsdaten eines Haushalts können beispielsweise Rückschlüsse darauf zulassen, wann Geräte genutzt werden.

Auch deshalb gelten in der EU neue Vorgaben für die Cybersicherheit vernetzter Produkte. Der Cyber Resilience Act (CRA) legt Sicherheitsanforderungen für Produkte mit digitalen Elementen fest. Hersteller müssen unter anderem Sicherheitsrisiken berücksichtigen und Schwachstellen während des vorgesehenen Unterstützungszeitraums behandeln. Die zentralen Anforderungen des CRA gelten ab Dezember 2027.

Worin unterscheiden sich IoT und Industrial Internet of Things?

Das Industrial Internet of Things (IIoT) bezeichnet IoT-Anwendungen in Industrie und Produktion. Die technische Grundlage ist ähnlich. Im industriellen Umfeld spielen jedoch Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit und die sichere Vernetzung von Maschinen eine besonders große Rolle. Je nach Anwendung sind außerdem sehr kurze Reaktionszeiten erforderlich.

Wie viele Geräte sind weltweit vernetzt?

Eine eindeutige Zahl gibt es nicht. Schätzungen liegen im zweistelligen Milliardenbereich, unterscheiden sich aber deutlich. Das liegt unter anderem daran, dass unterschiedlich definiert wird, welche Geräte zum Internet of Things zählen.

Braucht man für Projekte mit vernetzten Geräten Programmierkenntnisse?

Das hängt von der Aufgabe ab. Wer IoT-Geräte oder deren Software entwickelt, benötigt in der Regel Programmierkenntnisse, beispielsweise in C, C++ oder Python. Für Betrieb und Instandhaltung sind dagegen häufig Kenntnisse in Netzwerktechnik, Sensorik oder Automatisierung wichtiger. Bei der Auswertung von IoT-Daten spielt zusätzlich Datenanalyse eine Rolle.

Was passiert mit einem Gerät, wenn der Hersteller den Dienst abschaltet?

Das hängt davon ab, wie das Gerät aufgebaut ist. Benötigt es dauerhaft einen Cloud-Dienst des Herstellers, können nach dessen Abschaltung einzelne Funktionen oder das gesamte Gerät ausfallen. Deshalb lohnt es sich, auf die zugesagte Dauer von Updates und die Möglichkeit eines lokalen Betriebs zu achten.

Welche Berufe arbeiten mit vernetzten Geräten?

IoT ist für verschiedene technische und digitale Berufsfelder relevant. Dazu gehören unter anderem Automatisierungstechnik, IT und Netzwerkadministration, Softwareentwicklung und Datenanalyse. Auch Fachkräfte in Instandhaltung, Produktion und Logistik arbeiten zunehmend mit Daten aus vernetzten Geräten und Anlagen.