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Sensorik: Smarte Objekte nehmen über Sensoren ihre Umgebung wahr, messen zum Beispiel Temperaturen, Bewegungen oder die Position. MEMS-Sensoren (Micro-Electro-Mechanical Systems) vereinen viele Funktionen in einem nur wenige Quadratmillimeter kleinen Gehäuse und sind damit prädestiniert für das Internet der Dinge. Ein wichtiger Trend ist zudem, durch die gezielte Kombination verschiedener funktionaler Materialien Sensorelemente direkt auf die Oberfläche smarter Objekte zu drucken. Diese gedruckte Elektronik ermöglicht preiswerte, weniger störanfällige Sensoren.

Datenverarbeitung: Das Internet der Dinge erfordert extrem kostengünstige, stromsparende und gleichzeitig leistungsstarke Prozessoren. Heute bietet die Halbleiterindustrie entsprechende Mikroprozessoren, die dank eines auf niedrigen Energiebedarf hin optimierten Low-Power-Schaltungsdesigns nur wenige Mikroampere pro Megahertz Rechenleistung verbrauchen. Dank moderner Fertigungsverfahren liegen die Kosten für derartige Chips im Euro-Cent-Bereich – eine Voraussetzung für die massenhafte Ausrüstung von Alltagsgegenständen, wie sie für das Internet der Dinge erforderlich ist.

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Vernetzung: Zur Kommunikation untereinander und mit dem Internet nutzen die smarten Objekte unterschiedliche Verfahren: Für den Zugang zum lokalen Netzwerk können Technologien wie Near-Field-Communication, RFID, Wi-Fi, Bluetooth oder ZigBee eingesetzt werden. In Anbetracht dessen, dass Smartphones und Tablets die bevorzugten Schnittstellen zwischen den cyber-physischen Systemen (CPS) und dem Menschen sind, bevorzugen immer mehr Hersteller Wi-Fi und Bluetooth als Technologien für die Vernetzung der Gegenstände.

Software: Der letzte wesentliche Baustein des Internets der Dinge ist die Software. Sie ermöglicht die zugrunde liegende Kommunikation zwischen den Objekten. Damit werden auch Interoperabilität und offene Standards immer wichtiger. Nur so kann die Vielzahl der Geräte nahtlos interagieren.

Vier Sektoren, die besonders vom IoT profitieren werden

Gesundheitswesen: Der Gesundheitssektor steht vor drei großen Herausforderungen: Die Bevölkerung wird immer älter, chronische Krankheiten nehmen drastisch zu und die Gesundheitskosten explodieren. Das Internet der Dinge bietet hier vielfältige Ansätze: Zum Beispiel die Vernetzung von Geräten und Prozessen im Krankenhaus, die erheblich die Effizienz der Behandlung und Pflege steigert. Oder die automatische Erfassung und Auswertung der Gesundheitsdaten von Patienten, unabhängig vom jeweiligen Aufenthaltsort. Das medizinische Personal muss erst aktiv werden, wenn sich der Gesundheitszustand tatsächlich verschlechtert. In vernetzten, mit Sensoren ausgestatteten Gebäuden und Städten bekommen ältere und kranke Menschen die Chance, länger in den eigenen vier Wänden zu wohnen.

Automotive: Die Vernetzung von Fahrzeugen untereinander und mit der Infrastruktur macht den Verkehr effizienter und sicherer. Autos können sich gegenseitig vor Staus warnen, ihren Standort und die geplante Route an Leitsysteme melden, die wiederum den Verkehr effizienter managen. Das Fahrzeug wird aber auch mit der Unterhaltungselek- tronik verschmelzen. Das Infotainment-System des Autos hat Zugriff auf die Musikdateien des Smartphones, umgekehrt kann dieses zum Fahrzeugschlüssel werden und automatisch die richtige Sitzposition einstellen.

Smart City / Smart Building: Schon heute leben laut den Vereinten Nationen rund 57% der Weltbevölkerung in Städten, 2050 sollen es bereits 70% sein. Dies wird eine große ökonomische und soziale Herausforderung für die neuen Mega-Cities. Mobile Netzwerke könnten intelligente Dinge verbinden und so Informationen generieren, welche die Stadtverwaltungen und Bürger nutzen können. Das Internet der Dinge kann die Mobilität aufrechterhalten, Umweltbelastungen reduzieren und die Sicherheit in den Straßen erhöhen. Auch die Gebäude einer derartig vernetzten Stadt nutzen das Internet der Dinge: Anlagen zur Erzeugung von Strom und Wärme werden intelligent mit den Geräten verknüpft, die die Energie verbrauchen. Dadurch kann die Energieversorgung wesentlich effizienter gesteuert werden.

Industrie / Logistik: Die intelligente Verknüpfung smarter Objekte in der Produktion mit Internetdiensten erschließt enorme Optimierungspotenziale. In der Fabrik der Zukunft steuern die Produkte über das Internet der Dinge ihre Fertigung selbst und erlauben so eine flexible Produktion, die selbst kleinste Stückzahlen bei höchster Produktivität effizient fertigt. Damit diese Produkte schnell und exakt an ihren Bestimmungsort gelangen, erhält im IoT jeder Behälter, jede Palette und jedes Paket einen digitalen Speicher mit Zielinformationen und Prioritäten. So können die Objekte einfache Entscheidungen selbstständig treffen und ihren Weg zum Ziel finden.

* Thomas Staudinger ist VP Vertical Segments EMEA bei EBV Elektronik

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