IoT Blockchain – Eine zukünftige Realität?

Anmerkung der Redaktion: Mittlerweile hat jeder vom Internet der Dinge (IoT) gehört, das sich auf die Milliarden von Geräten auf der ganzen Welt bezieht, die heute mit dem Internet verbunden sind und Daten sammeln und teilen. Die Umwandlung gewöhnlicher Objekte – von Kühlschränken über Autos bis hin zu Uhren – in intelligente Datensammler schafft eine neue Ebene des maschinellen Lernens und der digitalen Kommunikation.

“IoT”

Diese Verschmelzung der digitalen mit der physischen Welt ist in fast allen Branchen zu finden und stellt ein bedeutendes Wachstumsfeld für den Immobiliensektor dar. Smart-City-Projekte füllen städtische Gebiete mit Sensoren, damit sie die Umwelt verstehen und kontrollieren können. Innerhalb eines Gebäudes können Energieeinsparungen erzielt und vorausschauende Instandhaltungsmaßnahmen durchgeführt werden. Asset-Manager können jetzt auf Grundlage von Echtzeitdaten bessere Entscheidungen treffen, die nicht nur die Kenntnisse über die aktuelle Position der Anlage erhöhen, sondern auch verdeutlichen, wie die Anlage einen höheren Marktwert erzielen kann.

Was steckt also hinter dem explosiven Wachstum des Internets der Dinge? Der folgende Artikel von Yuen H. Lee von Augmentum gibt Antworten.

Beim IoT geht es darum, Dinge zu verbinden, die vorher nicht miteinander verbunden waren. Geräte, die uns im Alltag umgeben, sind allgegenwärtig. Glühbirnen, Schalter, Wanduhren, Türschlösser, Haushaltsgeräte usw. Diese können wiederum Vorrichtungen enthalten, die wir nicht sehen, die jedoch allgegenwärtig sind: Schutzschalter, HLK-Anlagen, Gasabsperrventile im Haushalt, Aufzugssteuerungen, Fahrzeugteile, Sensoren und Smartphones.

In einer Studie von Bain & Company aus dem Jahr 2018 wird geschätzt, dass die kombinierten Märkte des Internets der Dinge (IoT) bis 2021 auf rund 520 Milliarden US-Dollar anwachsen werden, mehr als doppelt so viel wie 2017.

Ein ausgelöster intelligenter Schutzschalter kann den Hausbesitzer darüber informieren, was und wo das Problem liegt. Eine Gruppe von ausgelösten intelligenten Schutzschaltern in einem Stadtteil kann dem Versorgungsunternehmen mitteilen, dass ein größeres Problem vorliegen könnte. Ein intelligenter Fahrzeugsensor kann eine starke Erschütterung durch ein Schlagloch oder eine Bodenschwelle registrieren (bei einem Schlagloch kann die Stadtverwaltung benachrichtigt werden). Eine Gruppe von intelligenten Sensoren in verschiedenen Fahrzeugen, die ähnliche Erschütterungen am gleichen GPS-Standort registrieren, kann es Navigationssystemen ermöglichen, die Fahrer zu warnen, um langsamer zu fahren und besonders aufzupassen. Die Möglichkeiten sind grenzenlos.

IDC prognostiziert, dass die weltweit installierten Endpunkte des Internets der Dinge (IoT) von 14,9 Milliarden Ende 2016 auf mehr als 82 Milliarden im Jahr 2025 anwachsen werden. In einer separaten Studie aus dem Jahr 2018 schätzte Frost & Sullivan, dass Gebäudeautomationssysteme und Sicherheitssysteme voraussichtlich mehr als 50 % aller IoT-Geräte ausmachen werden.

Durch diese schnelle Entwicklung kann das Internet der Dinge bald so unverzichtbar sein wie das Internet selbst. Laut einer Umfrage von Cisco aus dem Jahr 2017 scheitern jedoch fast drei Viertel aller IoT-Projekte. Menschliche Faktoren wie Kultur, Organisation, Betrieb und Führungsqualitäten werden oft als kritische Erfolgsfaktoren für Initiativen der digitalen Transformation und Industrie 4.0 angegeben. IoT-Initiativen bilden da keine Ausnahme. Für den Erfolg ist nicht nur die Technologie ausschlaggebend.
Sicherheit, Integration mit bestehenden Technologien und unsichere Renditen werden in einer Bain-Umfrage als die drei größten Hindernisse für eine stärkere IoT-Einführung in Unternehmen genannt.

IoT-Implementierungen bringen Sicherheitsrisiken mit sich. Cyberangriffe auf traditionelle serverbasierte Systeme sind so alt wie das Internet selbst. Seit Jahrzehnten waren Unternehmenssysteme diesen Problemen ausgesetzt und haben diese bekämpft. Eine alarmierende Folge der rasend schnellen Einführung des Internets der Dinge ist, dass viele dieser bewährten traditionellen Netzwerksicherheitsprotokolle oft übersehen wurden, aus Hochachtung vor den exotischen Funktionalitätsversprechen der IoT-Systeme. Ein Gelegenheits-Hacker, der ein kostenloses, aus dem Internet heruntergeladenes Hacker-Tool verwendet, wird nicht allzu große Schwierigkeiten haben, alles von Babyfonen bis hin zu Laptop-Kameras zu hacken. Die Blockchain ermöglicht dem Internet der Dinge die Nutzung der kryptographisch gesicherten, unveränderlichen Distributed-Ledger-Technologie und könnte eine relativ einfache Antwort auf ein sehr komplexes Sicherheitsproblem sein.

Das allgegenwärtige Smartphone – ein intelligentes Gateway und intelligentes IoT
In vielen IoT-Anwendungen von Unternehmen wird das Smartphone als Gateway genutzt. Ein IoT-Gateway ist ein physisches Gerät, das die internetfähigen Geräte-Sensoren mit der Cloud und aus der Cloud verbindet. IoTs erzeugen über ihre Sensoren einen wahren Daten-Tsunami. Ein IoT-Gateway kann Daten vorverarbeiten, bei Bedarf Daten sammeln und sogar eine Sicherheitsdecke um Daten wickeln, bevor sie in die Cloud gesendet werden. Omnitracs, ein weltweit tätiges Transportmanagementunternehmen, nutzt in seiner unternehmensweiten Flottenmanagementlösung Smartphones als intelligentes IoT-Gateway und bringt durch vernetzte Technologie und Erkenntnisse einen Wandel in das Verkehrswesen. Das IoT-Gateway sammelt die Daten sicher, verschlüsselt, komprimiert, sendet und verwaltet alle Aspekte der Netzwerkstabilität. Ein intelligentes IoT-Gateway, wie z. B. der Einsatz von Smartphones, ist in der Lage, die Leistung von Lkw-Fahrern und Fahrzeugen zu sammeln, zu analysieren und möglicherweise sogar Daten in Erkenntnisse umzuwandeln, bevor sie in die Cloud übertragen werden. Das hat einen enormen Einfluss auf die Reaktionszeit, die Netzwerkleistung und Kosteneinsparungen, insbesondere wenn die Übertragung über Mobilfunkmasten erfolgt.

Smartphones dienen heute sowohl als IoT-Gateways als auch als IoT-Geräte. Smartphones haben viele eingebaute Sensoren – Beschleunigungsmesser und Drehratensensoren, Barometer, Näherungssensor, Mikrofon und Kamera. Durch digitale Fotometadaten (ein Datensatz, der andere Daten beschreibt) können Informationen zu einem Foto derart mit dem Foto übertragen werden, dass sie unabhängig vom Format auch von anderer Soft- und Hardware verstanden werden können. Ein digitales Foto ist für den Kontext und die semantische Bedeutung des Fotos von Metadaten abhängig, um Informationen, wie z. B. wann (Zeitstempel) und wo (GPS) das Foto aufgenommen wurde, bereitstellen zu können. Innovative Unternehmen haben begonnen, das Potenzial des Smartphones als Werkzeug in ihrer digitalen Transformation weiter auszuschöpfen, menschliche Eingriffe in ein IoT-Netzwerk zu injizieren und Unternehmenswerte zu liefern. Der Erfolg der digitalen Transformation zeigt sich manchmal in einer Branche, die ursprünglich nicht digital ist.

Ein typisches Beispiel ist Ananda Development, ein führender Projektentwickler, der sich auf städtische Wohnhochhäuser in Thailand spezialisiert hat. Als Projektentwickler ist eine der wichtigsten Tätigkeiten von Ananda Development die Übergabe der fertiggestellten Eigentumswohnungen an die Käufer. Das Unternehmen macht nur dann einen Umsatz, wenn der Käufer das Abnahmeprotokoll für die Immobilie unterzeichnet. Um diesen Schritt abschließen zu können, führt ein Mitarbeiter von Ananda Development gemeinsam mit dem Käufer eine detaillierte Überprüfung der Eigentumswohnung auf eventuelle bauliche Abweichungen durch, die noch korrigiert werden müssen. Mit Hilfe der Google Cloud Speech-to-Text API und der Cloud Vision API hat Ananda Development eine App für die Eigentumsübertragung für Mobilgeräte entwickelt, um die Inspektion der Wohnungen durch einfaches Fotografieren zu automatisieren und zu optimieren[Ananda Transfer App, Google] Das ist ein hervorragendes Beispiel für die Nutzung des Internets der Dinge und künstlicher Intelligenz mit menschlichen Eingriffen in das Netzwerk. Ananda Development hat durch den wirksamen Einsatz von Standardtechnologien und digitalen Fotometadaten allein in den ersten Monaten der Bereitstellung dieser App bereits hunderttausende Dollar eingespart.
Metadaten von einem IoT-Gerät oder einem Digitalfoto unterliegen wie alle anderen Daten gewissen Sicherheitsrisiken. Zusätzliche Maßnahmen sind erforderlich, um Metadaten vor unbefugtem Zugriff, nachträglichen Änderungen und absichtlichen Verfälschungen zu sichern. Blockchain und Smart Contracts (Computerprotokolle zur digitalen Erleichterung, Überprüfung und Durchführung von Transaktionen) können die Authentizität der von den IoT-Geräten gesammelten Sensordaten sicherstellen.

Industrielles Internet der Dinge (IIoT) – Digitale Fabrik der Zukunft
In der Fertigungsindustrie breitet sich der Einsatz des Internets der Dinge rasend schnell aus. Das industrielle Internet der Dinge (IIoT) hat als Betreiber der digitalen Fabrik der Zukunft das Potenzial, für die Fertigungsindustrie einen enormen Mehrwert darzustellen. Viele haben vorhergesagt, dass das industrielle Internet der Dinge die Grundlage für die kommende vierte industrielle Revolution, Industry 4.0, bilden wird. Das industrielle Internet der Dinge ermöglicht die Nachverfolgung der Produkte, der Maschinen, die sie herstellen, und der Fabrikarbeiter, die sie bedienen, in einer unanfechtbaren Aufzeichnung dessen, was, wann und wie in der Fabrik erfolgt. Für eine schlanke Produktion (eine systematische Methode zur Minimierung von Verschwendung innerhalb eines Fertigungssystems ohne Beeinträchtigung der Produktivität) wird das industrielle Internet der Dinge in der Lage sein, die Erkennung und Beseitigung von Verschwendung zu erleichtern, die Qualität zu verbessern und die Kosten zu senken.

Kritische operative Daten zur Produktion, die von IIoT-Sensoren erstellt werden, helfen Fabrikbetreibern, fundierte betriebliche Entscheidungen zu treffen, die Effizienz zu verbessern und Verschwendung zu minimieren. Dieselben Daten haben, wenn sie an der Quelle gesichert werden können und für andere Interessengruppen (wie der nächste Verarbeiter und schließlich der Käufer des fertigen Produkts) transparent sind, das Potenzial, die Kosten für Audit und Compliance zu senken, Qualitätsstreitigkeiten aus der Welt zu schaffen und dem Herstellungsprozess Integrität und nachprüfbares Vertrauen zu verleihen.

Eine auf IIoT-Blockchain basierende digitale Fabrik der Zukunft ermöglicht eine einzige Version der Wahrheit und des integrierten Vertrauens, so dass sowohl Maschinen als auch Mitarbeiter des Fabriknetzwerks jederzeit auf die gleichen Daten zugreifen können. Jede durch das IIoT erstellte Transaktion ist, sobald sie in der Blockchain aufgezeichnet wurde, unveränderlich. Der Endhersteller kann dem vorigen Verarbeiter vertrauen, der wiederum dem vorigen Hersteller vertrauen kann, usw.

Internet der Dinge und Blockchain – Ein himmlisches Paar?
Das Internet der Dinge und die Blockchain streben dasselbe Ziel an. IDC prognostizierte, dass bis 2019 20 % aller IoT-Implementierungen [IDC, WW IoT Prediction] zumindest teilweise Blockchain-Dienste aktiviert haben werden. Gleichzeitig werden mehr als 75 % der IoT-Gerätehersteller ihre Sicherheits- und Datenschutzfunktionen verbessern.

Umfrage nach Umfrage macht deutlich, dass das Momentum der Blockchain an dem Punkt steht, vom Lernen und Experimentieren nun zur Auswahl eines Anwendungsfalls und Erarbeitung einer praktischen Geschäftslösung überzugehen. Wie ein Forscher es ausdrückt, ist es wie ein Umstieg vom „Blockchain-Tourismus“ zum Finden eines eigenen Zuhauses innerhalb des Unternehmens, unabhängig von der vorübergehenden Natur dieses Zuhauses für die Blockchain. Die Blockchain ermöglicht die Identifizierung von IoT-Geräten, die Authentifizierung und eine sichere Datenübertragung zwischen den Geräten und der Cloud. Die Blockchain reduziert die Gefahr der Manipulierung von Sensordaten. Einmal aufgezeichnet, ermöglichen die in der Blockchain gespeicherten Daten den Aufbau von Vertrauen zwischen Geräten, Maschinen und Menschen. Es gibt jedoch immer noch viele Skeptiker. Einige glauben, dass die Blockchain immer noch ein „Hype“ ist und noch nicht für den großen Einsatz geeignet ist. Aber viele haben schon damit angefangen. Blockchain hat sich als eine Technologie erwiesen, die leicht zu handhaben und einsatzbereit ist und messbare Geschäftsergebnisse vorweisen kann.

Die Suche nach einer einzigen Quelle der Wahrheit ist der ultimative Business Case für die Blockchain des Internets der Dinge. Es ist ein integraler Bestandteil einer digitalen Transformationsstrategie der obersten Führungsebenen eines Unternehmens. Unternehmen sollten das Zusammenlaufen von IoT und Blockchain nutzen, wahrscheinliche Anwendungsfälle initiieren und diese mit einer klaren Messung der Ergebnisse ausführen. Darin eine abwartende Haltung einzunehmen könnte sich letztlich als sehr kostspielig herausstellen.


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