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Das Internet der Dinge (englisch Internet of Things, kurz IoT) steigert nicht nur die industrielle Produktion, sondern fördert auch Innovationen. Und das sowohl innerhalb eines Unternehmens als auch zwischen dem Unternehmen und seinen Kunden. Es ist ein Treiber der Digitalisierung und absolut spannend.

In diesem Artikel erklären wir das Internet der Dinge und zeigen inspirierende Anwendungsfälle auf.

Was ist das Internet der Dinge?

Das Internet der Dinge sorgt seit einiger Zeit für enorme Aufregung, da Visionäre in allen Branchen beginnen, sein revolutionäres Potenzial zu erkennen.

Das Netzwerk aus miteinander verbundenen Geräten, Fahrzeugen und Apparaten befindet sich noch in einer frühen Phase, hat aber ein klares Potenzial für vielfältige Möglichkeiten in jedem Industriesektor. 2015 gab es eine Installationsbasis von etwa 15 Millionen vernetzten Geräten. Die IoT-Prognosen für 2025 reichen von 75 Millionen bis zu über 212 Millionen Geräten.

brown circuit board on laptop

Foto von Louis Reed auf Unsplash

Produkte existieren nicht mehr nur im physischen Universum. Stattdessen werden sie zu Behältern zunehmender Intelligenz, die in größere Systeme eingebettet sind. Der Bienenstock” des IoT ist ein Quantensprung über die Kapazitäten eines einzelnen Geräts oder einer einzelnen Anlage hinaus. Genau so, wie die Synergie eines Bienenstocks viel größer und komplexer ist als die einer einzelnen Biene. Selbst Unternehmen, die sich selbst nicht als industriell” bezeichnen, verwenden intelligente Sensoren, die mit Waren und Produktion vernetzt sind. Die Investitionen in das Industrial Internet of Things (IIoT) könnte in den nächsten 15 Jahren auf über 15 Billionen Dollar steigen.

Wie ist das Internet der Dinge entstanden?

Wie das IoT entstanden ist, darüber gibt es viele Geschichten und Sagen. So könnte den Anfang ein Cola-Automat an der Carnegie Mellon University in den frühen 80er Jahren gemacht haben, der mit dem Computersystem der Universität verbunden war. Oder eine Echtzeit-Kaffeekannen-Kamera an der Cambridge University in den 90er Jahren.

Die erste wirklich öffentliche Schnittstelle zwischen physischen Objekten und digitalen Informationen dürfte jedoch der Strichcode gewesen sein. Die Verarbeitungsleistung hat in den letzten Jahren stark zugenommen, so dass immer mehr Intelligenz auf immer kleinerem Raum untergebracht werden kann. Als diese höhere Verarbeitungsleistung mit der allgegenwärtigen drahtlosen Konnektivität kombiniert wurde, entstand das Internet der Dinge.

Was steckt in einem angeschlossenen Gerät?

Es ist hilfreich, die verbunden Geräte in drei verschiedenen Kategorien von Komponenten zu betrachten. Es gibt keine klaren Trennlinien zwischen diesen Kategorien, da viele Komponenten mehrere Funktionen gleichzeitig erfüllen. Dennoch lassen sich die Komponenten normalerweise in eine der drei folgenden Funktionen einordnen:

  • Physische Komponenten: Dazu gehören elektrische und mechanische Elemente, die das Produkt in der physischen Welt funktionieren lassen.
  • Intelligente Komponenten: Diese Kategorie umfasst Sensoren, Software, Steuerungen, Mikroprozessoren usw. und verleiht der Funktionsweise des physischen Geräts individuelle Intelligenz.
  • Konnektivitätskomponenten: Die verschiedenen Anschlüsse, APIs und Protokolle, aus denen sich die Konnektivität zusammensetzt, erweitern die Funktion des Produkts über seine physischen Grenzen hinaus. Sie verstärken die Intelligenz eines einzelnen Geräts mit Daten, die zu einer externen, zentralen Quelle hin und her übertragen werden.

Die externe Infrastruktur des IoT fungiert als Gateway, Zugangskontrollstelle und Speicherplattform für alle Informationen, die zwischen Geräten und ihren Nutzern ausgetauscht werden. Einige Geräte kommunizieren direkt miteinander (Machine-to-Machine- oder M2M-Netze). Andere beziehen den Menschen mit ein.

Zwei Epochen der digitalen Transformation 

Das IoT hat eine völlig neue Ära der digitalen Transformation eingeläutet.

Epoche 1

Als die Unternehmen begannen, digital zu arbeiten, war es ihr Ziel, über eine Vielzahl von Kanälen direkt mit den Kunden in Kontakt zu treten. Unabhängig davon, ob es sich bei diesen Kunden um einzelne Verbraucher oder andere Unternehmen handelte, bot die Technologie Werkzeuge, um einen Omnikanal-Ansatz aufzubauen. Dies war ein großer Fortschritt gegenüber den analogen Tagen der Telefonanrufe und der traditionellen Marketingmedien.

Epoche 2

Das industrielle Internet der Dinge (IoT) hat die zweite Ära der digitalen Transformation eingeleitet. Automatisierung und Roboter verändern die Infrastruktur der Schwerindustrie, und die Ergebnisse sind im privaten Handel ebenso präsent wie in Regierungen, Städten, Gesundheitseinrichtungen und anderen Sektoren. Der riesige Datenstrom von Gerätesensoren wird die Kundenerfahrung weiter verändern.

Wie wird sich der digitale Wandel der 2. Epoche auf die Gesellschaft auswirken?

Das IIoT steigert nicht nur die industrielle Produktion, sondern fördert auch die Innovation innerhalb eines Unternehmens und zwischen dem Unternehmen und seinen Kunden.

Kundenbeziehungsmanagement

Geräteinteraktionen beeinflussen Kundenbeziehungen genauso wie bisher Website-Interaktionen. Transaktionsdaten werden dabei in einen neuen Kundenkontext gestellt, unabhängig davon, ob es sich um B2B- oder B2C-Beziehungen handelt.

Beispielsweise werden Versicherer ihre Policen zunehmend auf individuelles Verhalten und nicht auf versicherungsmathematische Durchschnittswerte stützen. Sensoren in Autos können Serviceprogramme steuern und spezielle Angebote für den Fahrzeughalter anregen. Tesla kann so im Falle eines Waldbrands die Reichweite der Autos vor Ort erhöhen, um sicherzustellen, dass alle die Region verlassen können. Heute wird auch in CRM-Software eine Vielzahl von Daten aus der IoT-Cloud integriert.

Transparenz

Früher waren Kundenberichte die einzige Möglichkeit für Unternehmen, den Nutzungszyklus ihrer Kunden zu bewerten. Jetzt berichten die Produkte selbst direkt an die Hersteller über ihre Nutzung, was eine reichhaltige neue Quelle authentischer direkter Daten darstellt. Die Produktentwicklung kann schnell und ungehindert voranschreiten, ohne dass das Unternehmen indirekte Informationen aus Kundeninteraktionen gewinnen muss.

Produktivität

Die Industrie erforscht gerade die grenzenlosen Möglichkeiten, wie das IoT die Produktivität erhöhen kann. Millionen von vernetzten Geräten, die in Statistiken aufgeführt sind, können automatisierte Systeme schaffen, indem sie direkt miteinander kommunizieren, während anderswo Roboter und andere Sensorgeräte die Verantwortung für Entscheidungen übernehmen können. Steuerliche Einsparungen und Leistungsverbesserungen sind so zahlreich und vielfältig, wie es die menschliche Vorstellungskraft erlaubt.

Geschäftliche Agilität

Alltagsgeräte zu Hause können Informationen über ihre Nutzung an den Entwickler zurücksenden. Selbstfahrende Autos beispielsweise senden ständig einen Datenstrom an den Hersteller, der darauf mit einer Reihe von Verbesserungen reagiert. Er kann die Leistung so kontinuierlich verbessern und potenzielle Probleme vermeiden. In gewisser Weise gibt es keine endgültige Version eines Produkts mehr, denn das Produkt wird während seiner gesamten Nutzungsdauer ständig verbessert. Was früher nur für Software-Abonnements galt, trifft heute auf viele physische Objekte zu.

Verstärkte Industrialisierung

Die Produktion endet nicht mehr an den Werkstoren. Stattdessen ist der Fabrikbetrieb in eine Kommunikationskette eingebettet, die sich bis in die Produktentwicklung und die IT sowie in die Logistik, den Vertrieb, den Verkauf und den laufenden Service erstreckt.

Die Industrie ist das Herz vom IoT

Selbst persönliche und häusliche IoT-Geräte sind nur die sichtbare Spitze eines Eisbergs, der sich in der Nähe der Schwerindustrie abzeichnet. Wer ein intelligentes Thermostat von Nest oder ein anderes Gerät in seinem Haus so einstellt, dass es intelligent arbeitet, zapft die Rohstoffe der Energieversorgung an. Die Daten über diese Verbraucherentscheidungen fließen in das größere Energienetz ein, das seinerseits durch die Nutzung von IoT-Daten nach Stabilität strebt.

Beispiele für Angebote der Industrie an Endverbraucher

Ein intelligentes Bewässerungssystem in einem landwirtschaftlichen Betrieb kann Wasser einsparen, indem es Wettervorhersagedaten in den Pflanzenbedarf einbezieht und die Wasserabgabe anhand der Messwerte von Feuchtigkeitssensoren genau auf die an den einzelnen Mikrostandorten benötigten Mengen abstimmt. Intelligente Produktgarantien können überdurchschnittliche Nutzungsmuster erkennen und den Kunden für eine vorbeugende Wartung kontaktieren. Der kann so kostspielige Reparaturen vermeiden. Die Kundenerfahrungen (Customer Journey) mit unseren Dienstleistungen oder Produkten liefert die Basis zum Erkennen von Potential.

Verbesserung der Kundenerfahrungen

Sensorbasierte Daten können sich direkt auf das Kundenerlebnis auswirken.

So ist Lufthansa beispielsweise Vorreiter in der Luftfahrtbranche, indem sie Daten zur vorausschauenden Wartung, Reparatur und Überholung nutzt, um ihren Betrieb zu optimieren. Die Kombination von Flugzeuginformationen mit Echtzeit-Wetter- und Flughafeninformationen ermöglicht es dem System, ein hochwertiges Kundenerlebnis zu bieten.

Hat Zug XY einen bestimmten Punkt noch nicht überschritten, werden Passagiere, die sich den Zug gemerkt haben, via SMS darüber informiert, dass mit einer Verspätung zu rechnen ist. Ich würde mich freuen, liebe SBB!

black Tesla steering wheel

Foto von David von Diemar auf Unsplash

Konvergenz von Big Data und individuellen Daten

Sobald ein Anbieter zahlreiche identische intelligente Produkte verkauft hat, fließen die Daten in Strömen. Diese Daten geben Aufschluss über das individuelle Nutzungsverhalten und ermöglichen die direkte Anpassung der Funktionen an die Bedürfnisse des Einzelnen.

Richtig implementiert, bieten aggregierte Daten dem Hersteller einen enormen Nutzen. Die Analysen zeigen die Gesamtleistung des Geräts in Bezug auf das Benutzerverhalten und wie gut es die allgemeinen technischen Vorhersagen einhält. Aggregierte Informationen von zahlreichen Automobilsensoren können zum Beispiel detailliertes Feedback über die durchschnittliche Motorleistung liefern. Tiefergehende Recherchen in diesen Daten können weitere Erkenntnisse darüber liefern, wie sich das Auto unter bestimmten Bedingungen verhält.

Innovative Datenwerkzeuge, die im IoT entstehen 

Intelligente, vernetzte Produkte erzeugen eine Fülle von Daten. Aber man benötigt auch neue Werkzeuge, um diese Daten optimal zu nutzen. Diese Tools können in vier Kategorien eingeteilt werden: diagnostisch, beschreibend, vorausschauend und präskriptiv. Die Wissenschaft der Entwicklung von Datenwerkzeugen blüht im Zeitalter des IoT auf, da Daten eines der wertvollsten Produkte sind. Die Datenvisualisierung ist zu einem eigenen Zweig der Informatik geworden, da komplexe Hierarchien und multivariate Vergleiche nun in visuellen Formaten dargestellt werden.

Produktdesign erfordert eine neue Disziplin

Der Maschinenbau ist nicht mehr die Hauptkompetenz des Produktdesigns. Mit vernetzten Produkten entsteht eine neue Spezialität, die Systemtechnik” genannt wird. Denn was früher nur ein einzelnes Produkt mit einem bestimmten Standort im Raum war, ist heute ein komplexes System, das teilweise im Raum und teilweise in der Cloud existiert.

Veränderungen geschehen schnell

Änderungen an physischen Produkten waren früher kostspielig und erforderten umfangreiche Umrüstungen der Produktionsanlagen. Jetzt, da Produkte im Wesentlichen Systeme sind, ist es möglich, Upgrades zu produzieren, die die Funktionsweise eines Geräts verändern, ohne es neu zu fertigen.

Aufkommende strategische Fragen

Mit der neuen Technologie entstehen auch neue Fragen, die eine Antwort verlangen. Dazu gehören:

  • Welche Funktionen sollten im Gerät selbst und welche in der Cloud untergebracht sein?
  • Welcher Teil der Produktfähigkeiten sollte intern entwickelt werden? Und welcher Teil sollte an spezialisierte Anbieter ausgelagert werden?
  • Welche Daten sollte das Unternehmen sammeln, um den Nutzen seines Produkts zu maximieren, und wie können diese Daten mit der nötigen Sicherheit gehandhabt werden?
  • Müssen Umfang und Modell des Unternehmens im Hinblick auf die neuen Funktionen überprüft werden?
  • Gibt es Interoperabilitätsprobleme, die einer Lösung bedürfen?
    Derzeit gibt es zwischen 300 und 400 verschiedene Plattformen, die für IoT-Zwecke verwendet werden. Und die meisten von ihnen sind untereinander nicht kompatibel. Nest Labs könnte mit der Veröffentlichung des quelloffenen Netzwerkprotokolls OpenThread eine Vorreiterrolle spielen.

Eine Zukunft der sensorgesteuerten Strategie

Intelligente Technologien werden die Entwicklung der Geschäftsmodelle von morgen vorantreiben. Und das Industrial Internet of Things wird das Datennetz erstellen, auf dem diese Technologien basieren. Globale Branchen wie Bergbau, Energieerzeugung, Landwirtschaft, Gesundheitswesen und Transportwesen werden Produktivitätssteigerungen erleben, die vielleicht noch gar nicht messbar sind.

Wir sind begeistert von der Aussicht, an der kommenden vernetzten Revolution teilzuhaben!

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