Steuerungsgeräte im Internet of Things

Im ‘Internet of Things’, kurz IoT, werden nicht “einfache” Computer miteinander vernetzt, sondern alle möglichen Objekte, Lebewesen und auch Menschen. Grundlage des IoT ist das “normale Internet”, also die Übertragung von Daten in Form von kleinen, addressierten Datenpaketen mittels Standard-Übertragungsprotokolle wie beispielsweise TCP/IP. Ähnlich wie das World Wide Web, über das wir via Internet auf “Webseiten” zugreifen, ist das IoT eine weitere Ebene von Inhalten, die mittels Internetprotokoll ausgetauscht werden. Beim IoT geht es um Kommunikation mit Maschinen, um Messergebnisse, die automatisch übertragen werden, und natürlich deren Steuerung.

Telemetrie, die Fernabfrage von Messgeräten, und Telematik, die Fernsteuerung von Maschinen, bekommen durch das Internet sozusagen eine neue Grundlage. Statt wie früher feste Leitungen zu verlegen, werden die Informationen und Steuerbefehle jetzt über das Netz geschickt. Dadurch ist es möglich, praktisch unbegrenzt viele Geräte anzuschließen und miteinander zu verbinden. Gleichzeitig findet eine wesentliche Miniaturisierung der Sensoren statt. Messgeräte, die Daten vor Ort sammeln, verbrauchen dadurch nur noch extrem wenig Strom. Durch die enormen Stückzahlen sinkt der Preis auf das Niveau von wenigen Euro oder gar in den Cent-Bereich pro Sensor.

“Smart Home” – vernetzte Haushaltsgeräte und computergesteuerte, vernetzte Haustechnik, “Connected Car” – Autos, die als kybernetische Systeme teilweise oder demnächst sogar vollständig automatisch fahren, “Wearable Technology” – Messtechnik, die wir direkt am Körper tragen, als Smartwatch, Armband oder als Smart Textile, und schließlich die “Smart City”, eine weitgehend vernetzte, datengesteuerte Stadtverwaltung, werden zu den wichtigsten Datenlieferanten für unseren Alltag. Sie machen auch klar, dass es beim Internet of Things keineswegs nur um Maschinen geht. “Data is made of people” – die wichtigsten Daten liefern ein detailliertes Bild des täglichen Lebens von Menschen. Daher gewinnen Datenschutz und informationelle Selbstbestimmung durch das IoT nochmals mehr Bedeutung.

Einen wichtigen Beitrag zum Internet of Things leisten Open Source Plattformen wie der Kleincomputer Raspberry PI oder die Steuerungsplattformen Arduino und BBC Micro Bit – mit den letztgenannten ist der BAYDUINO kompatibel um eine größtmögliche Einsetzbarkeit von Apps zu gewährleisten.. Der Raspberry PI ist ein vollwertiger Computer in der Größe einer Kreditkarte und kosten unter 20 EUR. Er eignet sich hervorragend für alle Aufgaben, bei denen man flexible, komplexere Programme laufen lassen muss, wie beispielsweise ein “Home Entertainment Center” mit Videoarchiv und IP-TV. Der Arduino sowie der BBC Micro Bit sind beide  vielseitige Plattformen für die Kontrolle und Steuerung von Prozessen. An beide – wie an den BAYDUINO – lassen sich viele Sensoren einfach anschließen, vernetzen und alle möglichen Steuerungsfunktionen auslösen, wie beispielsweise automatisierte Bewässerungssysteme für Pflanzen.

Das besondere an Arduino, BAYDUINO und Raspberry PI: Die Systeme sind Open Source Systeme, d.h. die Baupläne sind frei und offen verfügbar. Dadurch, dass eine große Gemeinschaft von Leuten auf Arduino, BAYDUINO und Raspberry PI entwickeln, diese hacken, auseinanderbauen und dabei ständig testen, sind sie erheblich sicherer als geschlossene Systeme, die lediglich von ihren hauseigenen Entwicklern getestet wurden. Jede Sicherheitslücke der Open Source Systeme, die von der Community entdeckt wird, ist sofort publiziert und in kurzer Zeit werden Patches veröffentlicht, die den Fehler beheben. Ein weiterer Vorteil liegt im Datenschutz: Durch Open Source Plattformen sind die Nutzer nicht gezwungen, ihre Daten in Cloud Services, also zu extern gehaltenen Servern zu schicken. Sie behalten ihre Daten und müssen sie nicht mit Unternehmen teilen, um das IoT zu nutzen. Auf Basis des Arduino, BAYDUINO und des Raspberry PI entstehen unzählige Anwendungen für das “Smart Home”, aber auch im Bereich “Industrie 4.0” und “Smart Cities”.

Die Bedeutung des Internet of Things ist mindestens vergleichbar mit der des “klassischen” Internets. Smart Home und Connected Car können effizienter mit Energie haushalten, Smart Cities erlauben mehr Menschen als bisher ein angenehmes, gut organisiertes Zusammenleben in Städten, Wearable Technology ist ein wesentlicher Schritt zur personalisierten Medizin; insbesondere für chronisch Kranke eröffnen sich völlig neue Möglichkeiten der Pflege, der Therapie und vor allem der Inklusion. Kein Wunder, dass der Markt des Internet of Things in den nächsten fünf Jahren auf bis zu 40 Milliarden Euro geschätzt wird.

Eine wichtige witschaftspolitische Aufgabe ist nun die Aushandlung von Normen für das IoT, sowohl was Sicherheits- und Qualitätsstandards betrifft, als auch hinsichtlich der Interoperabilität. Nur wenn gewährleistet ist, dass die Dinge auch wirklich miteinander sprechen, wird das Internet der Dinge seine Kraft auch entfalten können.

Die folgende Tabelle zeigt einige der derzeit auf dem Markt erhältlichen Steuerungsmodule für das Internet of Things. Die Aufzählung erhebt keinen Anspruch auf Volljährigkeit. Sollte dem geneigten Leser auffallen, dass relevante Produkte nicht aufgeführt sind, so bitten wir um entsprechende Hinweise – wir werden die Übersicht dann vervollständigen.

Steuerungsgeräte im IoT

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