Technologie

IoT / Internet of Things

Vernetzung physischer Geräte mit dem Internet. IoT ermöglicht Datenerfassung, Fernsteuerung und Automatisierung in Industrie 4.0, Smart Home und Logistik.

Das Internet of Things verbindet die physische mit der digitalen Welt. Sensoren in Maschinen, Gebäuden, Fahrzeugen und Alltagsgegenständen sammeln Daten, die in der Cloud analysiert werden – für vorausschauende Wartung, Energieoptimierung, Logistiksteuerung und intelligente Automatisierung. Bis 2030 werden laut Schätzungen über 30 Milliarden IoT-Geräte weltweit vernetzt sein.

Was ist IoT / Internet of Things?

Das Internet of Things (IoT) bezeichnet die Vernetzung physischer Objekte (Dinge) mit dem Internet, um Daten zu erfassen, auszutauschen und auf dieser Basis zu handeln. IoT-Geräte reichen von einfachen Sensoren (Temperatur, Feuchtigkeit) über Smart-Home-Geräte (Thermostate, Lampen) bis zu komplexen industriellen Systemen (Roboter, Produktionsanlagen). Kernkomponenten: Sensoren/Aktoren (Daten erfassen, Aktionen ausführen), Konnektivität (Wi-Fi, Bluetooth, LoRaWAN, 5G, NB-IoT), IoT-Plattform (Datensammlung und -verarbeitung) und Analytics (Dashboards, Alarme, KI-basierte Prognosen).

Wie funktioniert IoT / Internet of Things?

Ein IoT-System folgt einem Datenfluss: 1) Datenerfassung: Sensoren messen physische Größen (Temperatur, Vibration, Position, Stromverbrauch). 2) Übertragung: Daten werden per MQTT, HTTP oder CoAP an ein Gateway oder direkt in die Cloud gesendet. 3) Verarbeitung: Edge Computing verarbeitet zeitkritische Daten lokal, Cloud-Processing analysiert historische Daten. 4) Analyse: Dashboards visualisieren Echtzeit-Daten, ML-Modelle erkennen Muster und Anomalien. 5) Aktion: Automatisierte Reaktionen (Maschinenabschaltung bei Überhitzung, Nachbestellung bei niedrigem Bestand) oder Benachrichtigungen an Verantwortliche.

Praxisbeispiele

Predictive Maintenance: Vibrationssensoren an einer CNC-Maschine erkennen Verschleiß 2 Wochen vor dem Ausfall – geplante Wartung statt ungeplanter Stillstand spart Tausende Euro pro Vorfall.

Smart Building: Bewegungssensoren, Temperatur- und CO2-Fühler steuern Beleuchtung, Heizung und Lüftung automatisch – 30% Energieeinsparung.

Fleet Management: GPS-Tracker und OBD-Sensoren in Lieferfahrzeugen optimieren Routen, überwachen Fahrverhalten und prognostizieren Wartungsbedarf.

Smart Agriculture: Bodenfeuchte-Sensoren und Wetterdaten steuern die Bewässerung automatisch – 40% Wasserersparnis bei gleicher Ernte.

Asset Tracking: BLE-Beacons und RFID-Tags verfolgen Inventar, Werkzeuge und Transportbehälter in Echtzeit durch die gesamte Lieferkette.

Typische Anwendungsfälle

Industrie 4.0: Maschinenüberwachung, Qualitätskontrolle und Produktionsoptimierung in Echtzeit

Logistik: Echtzeit-Tracking von Sendungen, Temperaturüberwachung der Kühlkette und Lagerverwaltung

Gebäudemanagement: Energie-Optimierung, Zutrittskontrolle und Facility Management

Gesundheitswesen: Wearables für Vitalzeichen-Monitoring, ferngesteuerte Medizintechnik

Landwirtschaft: Precision Farming mit Boden-, Wetter- und Pflanzensensoren

Vorteile und Nachteile

Vorteile

Datenbasierte Entscheidungen: Echtzeit-Daten aus der physischen Welt für bessere Geschäftsentscheidungen
Automatisierung: Physische Prozesse werden datengetrieben und regelbasiert automatisiert
Kostensenkung: Predictive Maintenance, Energieoptimierung und Prozesseffizienz sparen konkret Geld
Neue Geschäftsmodelle: Pay-per-Use, Equipment-as-a-Service und datengetriebene Dienstleistungen
Skalierbarkeit: Cloud-basierte IoT-Plattformen skalieren von 10 auf Millionen Geräte

Nachteile

Sicherheit: IoT-Geräte sind häufige Angriffsziele und schwer zu patchen (begrenzte Ressourcen)
Interoperabilität: Viele proprietäre Protokolle und Standards erschweren die Integration
Komplexität: IoT-Systeme umfassen Hardware, Firmware, Konnektivität, Cloud und Analytics
Datenmenge: Millionen Sensordaten pro Tag erfordern effiziente Speicher- und Verarbeitungsstrategien
Zuverlässigkeit: Funk-basierte Kommunikation ist anfällig für Störungen und Ausfälle

Häufig gestellte Fragen zu IoT / Internet of Things

Wie sicher sind IoT-Geräte?

IoT-Sicherheit ist eine bekannte Schwachstelle: Viele Geräte haben schwache Standard-Passwörter, veraltete Firmware und keine Verschlüsselung. Best Practices: Einzigartige Credentials pro Gerät, verschlüsselte Kommunikation (TLS/DTLS), regelmäßige Firmware-Updates (OTA), Netzwerksegmentierung (IoT-Geräte in eigenem VLAN) und Anomalie-Erkennung. IoT-Security-Standards wie IEC 62443 geben einen Rahmen vor.

Welches IoT-Protokoll sollte ich nutzen?

MQTT: Der Standard für IoT – leichtgewichtig, Publish-Subscribe, ideal für Sensordaten. HTTP/REST: Für Geräte mit genug Ressourcen und seltene Kommunikation. CoAP: UDP-basiert, für extrem ressourcenbeschränkte Geräte. LoRaWAN: Für Geräte mit geringem Datenvolumen über große Distanzen (Kilometer). BLE: Bluetooth Low Energy für kurze Reichweiten und Wearables. 5G/NB-IoT: Für mobile Geräte und Anwendungen mit Latenz-Anforderungen.

Was kostet ein IoT-Projekt?

PoC (Proof of Concept): 10.000-30.000 EUR für Sensor-Anbindung, Datenvisualisierung und erste Auswertungen. Pilot: 30.000-100.000 EUR für eine produktionsreife Lösung mit Dashboard, Alarmierung und Integration. Skalierung: 100.000-500.000+ EUR für unternehmensweiten Rollout mit Hunderten Geräten, Edge Computing und ML-basierter Analyse. Hardware-Kosten kommen hinzu: 10-500 EUR pro IoT-Gerät je nach Sensorik und Konnektivität.