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Internet of things: Sinn, Sensibilität und Sicherheit

Je mehr technische Geräte untereinander kommunizieren, umso lauter wird die Frage, nach welchen Regeln sie das tun. Je mehr Daten das Smartphone vom Nutzer sammelt, umso wichtiger wird die Diskussion darüber, wer, was mit diesen Daten machen kann und darf.

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Von Frank Puscher

Es geschah an einem Sonnentag in Südkaliforniern. Urplötzlich blockierten alle vier Räder des Ford Escape und brachten ihn auf wenigen Metern zum Stillstand. Und dabei hatte niemand ein Bremspedal gedrückt. Der Fahrer des Wagens war gänzlich unbeteiligt. Stattdessen hatten sich Studenten der Universität von San Diego in den Bordcomputer des Ford gehackt und das Antiblockiersystem manipuliert. Auch das ist das Internet of things (IoT).

„Eine der großen Herausforderungen im Zusammenhang mit dem Internet of things wird sein, die Systeme von Beginn an auf Sicherheit zu planen und kontinuierlich sicher zu halten“, meint Werner Reuss, bei Microsoft Manager der Business Group Embedded Systems. Früher waren in vielen Produktionsbereichen die Ingenieure mit ihrer Arbeit fertig, sobald ein Produkt in die Serienfertigung ging. Sie hatten abgeschlossene Systeme erzeugt – etwa einen Kaffeeautomaten – die mit einem überschaubaren Satz an klar definierten Wartungseingriffen am Leben gehalten und mit Verbrauchsmaterial bestückt werden konnten. Fertig.

Die Idee der Vernetzung der Systeme, die dem Internet of things innewohnt, bringt es nun mit sich, dass Datenverkehr zwischen dem Kaffeeautomaten und einem Server stattfindet, der sich im Zweifel auf der anderen Seite der Erde befindet. Lange Datenwege sind anfällig. Anfällig gegen Störungen aber auch anfällig gegen Angriffe. So lange die Daten nur vom Endgerät versendet werden, können Fremde eventuell mitlesen oder diese Daten verändern. Sobald das System bidirektional funktioniert, können Eindringlinge auch den Automaten am Ende manipulieren.

Microsoft arbeitet aktuell an solchen vernetzten Kaffeeautomaten und schenkt dem Aspekt Sicherheit besondere Beachtung. Der Nutzen für den Aufsteller besteht darin, dass der Automat das Kundenverhalten vor Ort messen kann. So kann das Angebot spezifisch auf lokale Kundengruppen angepasst werden. Außerdem meldet der Automat natürlich, wenn ihm etwas fehlt. Support und Wartung arbeiten präziser und damit kosteneffizienter.

Die Automaten arbeiten mit einem eingebetteten Windows-Betriebssystem. Inzwischen gibt es beim Gates-Konzern eine ganze Familie solcher Systeme. Man setzt große Hoffnung auf den Markt für Embeded Devices. Die Marktforscher von IDC hatten für 2012 errechnet, dass über eine Milliarde Embedded Intelligent Systems weltweit installiert wurden. Doppelt so viele wie Smartphones.

Lokale Datenverarbeitung

Eine zweite große Herausforderung neben der Sicherheit ist das Handling der enormen Datenmengen, die in Zukunft entstehen werden. Boeings Dreamliner erzeugt im Flugbetrieb ein Terrabyte an Daten pro Stunde. Das ist so viel, dass es nicht gespeichert und später ausgewertet werden kann. Mindestens ein Teil der Daten muss sofort lokal verarbeitet und sinnvollen Prozessen zugeführt werden. In der Unterscheidung mit welchen Daten was zu passieren hat und welche man ignorieren kann, liegt die große Kunst.

Dass mehr Daten produziert werden steht außer Frage. Neben der Cloud und dem Adressraum (URLs) IPv6 sowie der universellen Präsenz des Internet als grundlegenden Voraussetzungen für ein funktionierendes Internet of things, gehört auch das Ausstatten von allem und jedem mit Sensoren dazu. Es reicht nicht mehr, die Temperatur im Raum zu kennen, man möchte auch noch die Luftfeuchtigkeit, Lichthelligkeit und Bewegungen messen.

Das Kickstarter-StartUp WigWag hat sich eben das auf die Fahne geschrieben. Acht unterschiedliche Sensoren werkeln in den kleinen Kästchen und stellen die Daten für die Steuerung von Systemen zu Verfügung. Dazu zählt zum Beispiel ein Bewegungsmelder. Der Sensor in der Keksdose erkennt, wenn sie unerlaubt vom Nachwuchs geöffnet wird. Je mehr Sensoren umso mehr Intelligenz, so das Credo von WigWag.

Man sollte wohl eher von Intelligenz-Potential sprechen. Denn die Daten gilt es nicht nur zu erheben und auszuwerten, sondern man muss auch die Steuerung der Geräte leisten. Und hier zeigt sich derzeit ein wildes Sammelsurium an eingesetzten Übertragungsprotokollen und Programmiersprachen. Kaum ein Gerät eines Herstellers spricht mit seinem Artgenossen aus einer anderen Firma. WigWag hat es sich zur Aufgabe gemacht, zumindest einige der Protokolle in der Heimautomatisierung mit einer JavaScript-ähnlichen Zwischensprache zu „übersetzen“.

Das mag für Heimautomatisierung denkbar sein, für Anwendungen mit höherem Sicherheits- und Stabilitätsbedürfnis geht der Weg nur über eine offizielle Standardisierung. Solange der Ford nicht mit dem Lexus spricht, können beide auch keine Kollision vermeiden, so intelligent sie einzeln auch sein mögen.

Seit Anfang dieses Jahres gibt es mit dem IoT ein kleines Konsortium für den Bereich Konsumelektronik, das versucht nicht nur die Übertragungsprotokolle sondern auch weitere technische Spezifikationen, wie etwa die verwendete Übertragungstechnik zu definieren. Bislang finden sich dort allerdings nur kleiner Firmen wie Ouya (Spielekonsole) oder Basis (Smartwatch) und der Zubehörspezialist Logitech. Professor Wolfgang Henseler (siehe Interview) weiß, dass auch in den Branchenverbänden über derartige Standards heftig diskutiert wird, unter anderem im VDE, dem Verband der Elektrotechnik.

Immerhin, ein Anfang ist gemacht.


Fünf IoT-Gimmicks für den nächsten Vortrag

Wer über die Trends der nächsten Jahre in Sachen Vernetzung und Internet reden möchte, muss unbedingt ein paar coole Gadgets im Gepäck haben, um seine Nutzer zu fesseln. Für einfachere Vorträge reichen eventuell auch die YouTube-Videos.

1. Koubachi: Das Gerät aus Zürich, das aussieht, wie ein verhinderter Golfschläger, wird in den Blumentopf gesteckt und analysiert die Umgebungsdaten der Pflanze, also sie Bodenfeuchtigkeit, die Außentemperatur und die Lichtmenge. Die dazugehörige App kennt natürlich die „richtigen“ Daten und hilft Ihnen, Ihren Daumen noch etwas grüner zu kriegen.

2. Tado und Nest: Eine der bereits gut versorgten Gerätegattungen ist die Heizungssteuerung. Jeder Heizungshersteller, der etwas auf sich hält, funkt Temperaturdaten an eine App und kann von dieser gesteuert werden. Die Münchner Tado GmbH und der US-Highfligher Nest machen ihre Systeme lernfähig und wollen eine Heizungssteuerung, die sich automatisch an das Verhalten der Nutzer anpasst. Nest sieht übrigens super-cool aus, aber das ist kein Wunder: Der Gründer der Firma ist Tony Fadell, ehemaliger Chefentwickler von iPod und iPhone.

www.nest.com – ab 190 Dollar bei Amazon
www.tado.de – ab 300 Euro

3. Ninja Blocks: Wer sich zutraut, seine eigene Anwendung zu programmieren oder aus einem Webbaukasten zusammen zu klicken, der besorgt sich aus Australien Ninja Blocks. Dabei handelt es sich um einen Linux-basierten kleinen Zentralcomputer, der von einer App gesteuert wird, Daten von Sensoren sammelt und seinerseits die Kontrolle über Connected Devices übernimmt, zum Beispiel über eine Steckdose.

www.ninjablocks.com – ab 199 Dollar

4. WigWag: Das kleine Kästchen mit der Halbkugel aus Plexiglas ist die Sensoreinheit von WigWag. Sie vermisst jeden Raum und liefert die Daten an ein zentrales Relay. Das wiederum steuert die angeschlossenen Geräte. Bei letzterem richtet sich WigWag an auf dem Markt bereits befindliche Empfänger von Philips oder Belkin.

www.wigwag.com – Nur Vorbestellung ab 124 Dollar

5. Digitalstrom: Und nochmal Zürich. Die Aizo AG baut eine Art Lüsterklemme mit WLan. Die wird in ein beliebiges Kabel gehängt und steuert den Stromfluss entweder stufenlos wie ein Dimmer oder eben per Ein/Aus. Die Dinger sehen aus wie kleine Legosteine.

www.digitalstrom.com – Über Fachhandel, keine Preisangaben

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