Wie das Internet der Dinge mit KI alles verändert | epicinsights

Das Internet der Dinge (engl. Internet of Things, IoT) stellt die Verbindung zwischen realer und digitaler Welt her. Seit Jahren wächst diese Technologie kontinuierlich und auch für die Zukunft werden goldene Zeiten und fast grenzenlose Möglichkeiten für das Internet der Dinge prognostiziert. Welche Vorteile IoT für Ihr Unternehmen bietet und welche Rolle Künstliche Intelligenz dabei spielt, erfahren Sie im Folgenden.

Was ist das Internet der Dinge?

Die Bezeichnung ist eigentlich selbsterklärend: Verschiedenste Gegenstände werden mit dem Internet vernetzt und sind dadurch in der Lage, selbstständig miteinander zu kommunizieren und Aufgaben zu erfüllen. In Abgrenzung zu dieser Definition wird das klassische Internet als Social Internet bezeichnet, weil hier Menschen untereinander bzw. mit Maschinen kommunizieren. Im Internet der Dinge lassen sich Geräte hingegen nicht allein von Benutzern steuern, sondern kommunizieren durch Machine-to-Machine-Communication direkt miteinander und können Aufgaben so auch komplett automatisiert erfüllen.

Die Anwendungsbereiche von IoT sind vielfältig. Sie ermöglichen Innovationen wie Smart City, -Industry, -Health und natürlich Smart Home; alles wird intelligent! Connected Cars, die untereinander kommunizieren und auf Gefahren oder nahende Verkehrsprobleme aufmerksam machen oder Industrieanlagen, die drohende Mängel vorhersagen und selbstständig das passende Ersatzteil bestellen und den Techniker rufen, sind nur zwei Beispiele.

Für private Haushalte bedeutet IoT zum Beispiel, dass ein intelligenter Kühlschrank in Zukunft selbstständig „merkt“, wann sich bestimmte Lebensmittel dem Ende neigen und bestellt diese unter Umständen vollkommen autonom nach. Und das alles ist erst der Anfang; das Internet der Dinge wird unser gesamtes Leben künftig maßgeblich verändern und eine Menge Komfort und automatisierte Prozesse schaffen. Die Einsatzmöglichkeiten sind dabei nahezu unendlich.

Was bedeutet die Industrie 4.0 für Unternehmen?

Auch die Arbeitswelt wird sich durch das Internet der Dinge stark wandeln. In der Industriebranche spricht man abweichend nicht vom IoT, sondern von IIoT, dem Industrial Internet of Things. Im Deutschen hat sich stellvertretend dazu seit längerem der Begriff Industrie 4.0 etabliert. Wie im Privathaushalt sind auch hier die einzelnen Geräte untereinander vernetzt, nur handelt es sich dabei nicht um Toaster oder Staubsauger, sondern oftmals um riesige Produktionsmaschinen und -anlagen. Ziel dieser Vernetzung ist eine Produktion zu garantieren, in der sowohl die Maschinen als auch die Menschen effizient miteinander kommunizieren und kooperieren. Das optimiert die gesamte Wertschöpfungskette und reduziert gleichzeitig Kosten.

Vorteile des IIoT

Besonders in der Produktion erweist sich IIoT als nützlich. Die Maschinen liefern kontinuierlich und meist in Echtzeit eine Vielzahl verschiedener Daten. Diese Datenbasis ermöglicht nicht nur einen genaueren, sondern auch einen aktuelleren Blick auf das eigene Unternehmen und die zugrundeliegenden Prozesse. Durch diese prädiktiven Informationen lassen sich bspw. Wartungskosten und Neuinvestitionen zuverlässig planen.

Die übermittelten Daten werden allgemein als Maschinendaten bezeichnet. Diese lassen sich nach einfachen Datenpunkten und komplexen Datensätzen unterscheiden. Erstere werden kontinuierlich bzw. bei möglichen Veränderungen aufgezeichnet und sind daher Prozessdaten. Sie werden mit dem entsprechenden aktuellen Wert und einem Zeitstempel abgespeichert. Damit lässt sich der Zustand der Maschinen über die historischen Datenreihen hinweg analysieren. Die komplexen Daten werden als zusammenhängende Datensätze aufgezeichnet. Neben dem Zeitstempel enthalten sie zusätzlich genaue Informationen zu den Datenobjekten, welche die Daten geliefert haben (bspw. Produktionsaufträge, Maschinennummern etc.). Die im Datensatz enthaltenen Daten sind daher abhängig vom jeweiligen Anwendungsfall; es handelt sich also zum Beispiel um Prüfergebnisse oder Verbrauchsdaten.

Ein entscheidender Vorteil der Prozessdaten ist ihre Rolle bei der Optimierung der Maschineninstandhaltung. Hier ergeben sich zwei Möglichkeiten:

• – Die zustandsbasierte Instandhaltung (engl. Condition Based Maintenance) nutzt die Daten, um den aktuellen Verschleißstatus der Maschinen zu beurteilen. Liegen die Maschinenwerte außerhalb eines vordefinierten Normbereichs, wird autonom eine Wartung in Gang gesetzt.
• – Bei der vorausschauenden oder auch vorbeugenden Instandhaltung (engl. Predictive Maintenance) wird die Wahrscheinlichkeit eines zukünftigen Maschinenfehlers automatisch prognostiziert. Mathematische Modelle sorgen dabei für eine möglichst genaue vorbeugende Wartung und Instandhaltung der Maschinen.

Herausforderungen

Die Digitalisierung stellt für so manche KMU eine Hürde dar. Auch die Implementierung von IoT-Produkten kann zum Problem werden. So sind beispielsweise in der Produktion nicht alle Maschinen auf dem neusten technischen Stand und die Anschaffungs- bzw. Anpassungskosten sehr hoch. Um jedoch automatisiert Maschinendaten erfassen zu können, ist eine durchgängige Vernetzung Grundvoraussetzung. Maschinen benötigen für die zumeist IP-basierte Vernetzung entsprechende Netzwerkkomponenten. In modernen Maschinen sind diese bereits fertig verbaut und müssen nur noch aktiviert und konfiguriert werden.

Darüber hinaus sind die Technologien für das Internet der Dinge viel fragmentierter als im „Internet der Menschen“, was die Kommunikation der Geräte untereinander angeht. Die dafür notwendigen einheitlichen und unabhängigen Standards und Kommunikationsprotokolle sind bisher noch nicht hinreichend etabliert.

Eine Studie von Kaspersky zeigt, dass mittlerweile auch die Sicherheit von IIoT-Systemen in Gefahr ist. 28% der Befragten gaben an, 2019 bereits Sicherheitsprobleme mit IoT-Plattformen gehabt zu haben. Vor dem Einsatz von IoT sollten Unternehmen diese Sicherheitsfragen also genau evaluieren und präventiv in entsprechende Schutzsysteme investieren. Auf dem Spiel stehen Datenschutz, die Sicherheit der Systeme und Anlagen sowie der allgemeine Arbeitsschutz.

Daneben ändert sich durch die Industrie 4.0 auch die organisatorischen Ebenen vieler Unternehmen. IoT und die Digitalisierung lassen neue Geschäftsmodelle entstehen. Um auf dem Weg ins digitale Zeitalter nicht auf der Strecke zu bleiben, braucht es mutige und kreative Visionäre, die bereit sind, diesen neuen Weg zu beschreiten. Daneben ist auch qualifiziertes Personal mit hoher IT-Affinität und Datenkompetenz notwendig, um diesen Weg zu ebnen.

Weitere Branchen, die das Internet der Dinge verändern wird

Nicht nur die Produktion wird von IoT/IIoT profitieren. In der Logistikbranche ist der Einsatz von IoT-Systemen bereits weit verbreitet. So werden unter anderem die Fahrzeugrouten durch GPS-Tracking erfasst und sowohl Kunden als auch Unternehmen können den aktuellen Ort ihrer Ware gezielt nachverfolgen.

Auch für autonomes Fahren wird das Internet der Dinge essenziell werden, damit die Fahrzeuge untereinander sicher vernetzt sind und kommunizieren können. Für die besonders wichtige Übermittlung von Echtzeitdaten braucht es zudem den 5G Mobilfunkstandard.

Für das Marketing und den Vertrieb werden besonders die neuen verfügbaren Datenmengen von großem Nutzen sein. Detaillierte Informationen zu Produkten, der Produktnutzung und dem Kaufverhalten liefern ganz neue Einblicke in das Tagesgeschäft. Dadurch ist es zukünftig noch besser möglich, auf die individuellen Bedürfnisse der Kunden einzugehen und ihre Customer Journey bestmöglich zu personalisieren.

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