Full-Stack-Ansatz ermöglicht Massive IoT

Ein kurzer Blick ins Internet genügt, um eine Reihe unterschiedlicher Definitionen des Begriffs „Massive IoT“ zu finden. Uneinigkeit herrscht unter anderem über die benötigte Bandbreite, den Stromverbrauch der beteiligten Geräte und den zu erwartenden Durchsatz. Für Sam Colley, Digital Connectivity Portfolio Strategist bei G+D, sind das jedoch Nebensächlichkeiten. Die wirklich wichtigen, die entscheidenden Aspekte sind für ihn ganz andere:

1. „Das Massive IoT ist darauf ausgelegt, so ziemlich alles zu vernetzen, was sich vernetzen lässt, um seinen Zweck zu erfüllen.“
2. „Um seiner Aufgabe gerecht zu werden, sollte dafür so wenig menschliche Interaktion wie möglich erforderlich sein.“
3. „Das Massive IoT muss einen Mehrwert bieten.“

Colley betont, dass das Internet der Dinge in seiner heutigen Form nicht alle diese Anforderungen erfüllt. Um dies zu erreichen, müssten sich die Interessengruppen auf eine kollaborative Entwicklung einigen, anstatt in Silos zu denken. Gelingt dies, könnte das Massive IoT tatsächlich Realität – und ein wesentlicher, wenn auch unauffälliger Bestandteil des Alltags werden. Colley nennt als Beispiel die Lieferdienste: Für die Auslieferung eines bestimmten Pakets benötigt der Zusteller/die Zustellerin eine Unterschrift. Ist der Empfänger/die Empfängerin nicht zu Hause, war die Fahrt reine Zeitverschwendung. Zwei Minuten an einer Haustür sind zwar nicht viel, doch auf einen Tag und hundert Zustellerinnen und Zusteller hochgerechnet, stellt sich die Frage, wie viele Arbeitsstunden und wie viel Kraftstoff täglich für erfolglose Zustellversuche verschwendet werden.

„Stellen Sie sich ein intelligentes Schließsystem oder Ähnliches vor. Der Zusteller/die Zustellerin hat den Zugangscode und kann die Lieferung auch dann erledigen, wenn der Empfänger/die Empfängerin nicht zu Hause ist. Wie viel Zeit, Kosten und CO₂-Emissionen könnten dadurch eingespart werden! Der Paketempfänger/die Paketempfängerin musste dafür nichts tun – sein intelligentes Schließsystem hat sich um alles gekümmert. In diesem Fall kann das Internet der Dinge weltweit für ökonomische und ökologische Effizienz sorgen."

Verbraucherorientierte Anwendungen wie diese, die im Hintergrund aktiv sind, werden den Einfluss des IoT auf unser Leben verändern. Bevor es so weit ist, müssen allerdings noch einige Hürden aus dem Weg geräumt werden. 

Wachstumsherausforderungen des Massive IoT

Die Interessengruppen müssen sich unter anderem mit folgenden Aspekten auseinandersetzen:

• Kosten: Die Akzeptanz wird von der Bezahlbarkeit abhängen. Die Kosten für die Hardware, ihre Langlebigkeit und Konnektivität sollten bereits in den Preis eines intelligenten Geräts einkalkuliert werden – ohne das Budget zu sprengen. 
• Konnektivität: Die fehlende Standardisierung von Protokollen ist ein echtes Problem. Die 5G-Technologie ist zwar ein großer Fortschritt, wurde aber noch nicht weltweit eingeführt. Für Geräte, die an verschiedenen Orten zum Einsatz kommen, beispielsweise in der Logistik- oder Reisebranche, sind unterschiedliche Konnektivitätsprotokolle mitunter schwer zu handhaben.
• Hardware und Betriebssysteme: Auch hier ist das Fehlen von Standards ein Problem. Die Übernahme unterschiedlicher Standards führt zur Ausmusterung älterer Geräte, was die Komplexität erhöht. Zudem verfolgen einige Hersteller unterschiedliche Ansätze für ihre Technologie-Stacks, einschließlich der Einführung neuer Plattformen. Die dadurch entstehenden Kosten für Tests und Neuzertifizierungen werden an die Kundinnen und Kunden weitergegeben. Dieser Silo-Ansatz dämpft die Begeisterung für das IoT.
• Sicherheit: Je mehr vernetzte Geräte im Umlauf sind, desto mehr Einfallstore gibt es für Kriminelle. Einige Länder haben versucht, die Geräte durch Vorschriften zu schützen, doch dieser Ansatz ignoriert andere Schwachstellen wie das Netzwerk oder sogar die Cloud.

„Um voranzukommen, müssen wir das gesamte System betrachten“, so Colley. „Der Silo-Ansatz ist schlichtweg nicht praktikabel.“

Auf dem Weg zum Full Stack

Der Full-Stack-Ansatz betrachtet das Internet der Dinge als Ganzes. Als eine Einheit, in der alle Geräte miteinander verbunden sind und nicht ein Problem nach dem anderen lösen. „Entscheidend ist, im gesamten System vertrauenswürdige Daten zu generieren, die geteilt werden können. Sobald diese Daten gemeinsam genutzt werden, können alle Geräte von diesen Daten und voneinander lernen“, sagt Colley.

“Wie das aussehen könnte, zeigt das Beispiel eines intelligenten Rauchmelders: Die derzeit auf dem Markt erhältlichen Rauchmelder benötigen WLAN oder Bluetooth (oder etwas Vergleichbares), um optimal zu funktionieren. Die Einrichtung dieser Geräte muss – zumindest teilweise – durch den Menschen erfolgen, meist über ein Telefon oder ein anderes Gerät. Stellen Sie sich nun vor, ein solches Gerät wäre für einen einmaligen, kaum nennenswerten Betrag mit einem Netzwerkanbieter verbunden, der den Service für die gesamte Lebensdauer des Geräts garantiert. Es würde Sie nur benachrichtigen, wenn beispielsweise eine neue Batterie benötigt oder ein Rauchalarm ausgelöst wird.”

“Nehmen wir weiter an, der Rauchmelder wäre mit der Sprinkleranlage verbunden. Von anderen Geräten im Internet der Dinge hat er gelernt, dass das Überschreiten einer bestimmten Menge an Rauch ein Feuer bedeutet. Er wartet nicht darauf, dass ein Mensch eingreift, sondern löst die Brandschutzmaßnahmen automatisch aus.”

“Die Sprinkleranlage und der Rauchmelder könnten durchaus von verschiedenen Herstellern stammen,” sagt Colley. “Das spiele keine Rolle. Wichtig seien vielmehr zuverlässige, sichere und gemeinsam nutzbare Daten. Damit dies möglich wird, müssen Hersteller überall einen ganzheitlichen Ansatz in ihrer Entwicklung verfolgen, um das enorme Potenzial des Internets der Dinge wirklich auszuschöpfen.”
 

Vorteile des Massive IoT

Die derzeitigen Unterschiede zwischen verschiedenen Teilen des IoT zeigen, wie diese Datensätze getrennt gehalten werden. Sobald es universell anerkannte Standards gibt und die Technologie nachzieht, dürften diese Trennungen verschwinden. „Das Massive IoT bedeutet das Ende dieser Datentrennung“, so Colley. Die Aufhebung der Datentrennung führe zu Effizienzgewinnen an anderer Stelle, da nun alle Daten überall verfügbar seien.

Zu diesen Effizienzgewinnen zählt die Ausweitung von Anwendungsfällen. „Das Konsumverhalten im Haushalt kann sich nahezu in Echtzeit auf die Produktion auswirken. Ein geringerer Verbrauch bedeutet eine geringere Nachfrage, was zu einer Drosselung der Fertigung in den Fabriken führen kann“, so Colley. Das ist nicht nur ein Vorteil für die Hersteller – auch die Umwelt kann von geringeren Lagerbeständen profitieren.

Neben dem unternehmerischen Gewinn ergibt sich auch ein gesellschaftlicher. So müssten Lebensmittelabfälle beispielsweise nicht weggeworfen werden, sondern könnten an Bedürftige verteilt werden. Die gemeinsame Nutzung relevanter Daten ermöglicht die Umsetzungeiner solchen Idee in die Praxis.

Standards sind unverzichtbar

Standardisierungen in den Bereichen Hardware, Software und Konnektivität sind eng miteinander verknüpft. Bereitstellungsstandards wie SGP.32 und SGP.41, Fortschritte bei eSIM und iSIM sowie eine schnellere Konnektivität durch 5G sind entscheidend für den Erfolg des IoT. All dies macht das Internet der Dinge einfacher, kostengünstiger, zugänglicher und letztlich skalierbarer.

Es ist absolut notwendig, dass die Akteure der Branche nicht nur auf ihre eigenen Märkte und Produktlinien schauen, sondern auch das große Ganze sehen. Der Full-Stack-Ansatz erfordert Weitblick und Erfahrung in der gesamten IoT-Kette, einschließlich der Geräteherstellung, der Bereitstellung und Sicherung der Konnektivität und der Entwicklung von Managementsystemen.

Mit seiner Expertise und Erfahrung in all diesen Segmenten nimmt G+D seine Verantwortung ernst. Das Unternehmen spielt eine führende Rolle dabei, die Branche zur Einführung von Standards für den gesamten Stack zu drängen. Denn nur so lassen sich Interoperabilität und Sicherheit so kostengünstig und anwenderfreundlich erreichen, dass eine Einführung tatsächlich möglich wird.