IoT Boom – Entwicklungen in 2021

Nina Grzybowski
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Inhalt

Das Internet der Dinge vernetzt bereits mehrere Milliarden Geräte auf der Welt, und auch wir bei ECBM tragen mit nachhaltigen IoT Lösungen dazu bei, dass das IoT weiterwächst. Das Jahr 2021 hat gezeigt, dass Digitalisierung und IoT einen höheren Stellenwert bekommen und die Menschen sich bereitwilliger mit digitalen Alternativen auseinandersetzen. Dies gilt sowohl für den privaten als auch den beruflichen Bereich, aber auch für ganze Städte und die Industrie. 

Welche  IoT-Entwicklungen wir für das Jahr 2021 beobachten konnten, stellen wir Ihnen in diesem Artikel vor. Außerdem werfen  wir einen Blick in die Glaskugel und schauen auf das, was das Jahr 2022 für uns bereithält.  

Größere Auswahl an Funktechnologien

Anfang des Jahres 2021 war 5G schon in aller Munde, und es ist gekommen – wenigstens ein bisschen. Aber wir haben noch kein “echtes” 5G. Das, was momentan von den Mobilfunkanbietern beworben wird, ist ein sogenanntes Non-Standalone 5G Netz. Das bedeutet, dass das 5G Netz im Kernnetz von der LTE-Infrastruktur unterstützt wird. So muss das Endgerät, beispielsweise ein Smartphone, sich gleichzeitig in LTE und 5G einwählen. Deswegen ist z.B. der Datenaustausch in Echtzeit noch nicht möglich. Doch die Forschung arbeitet sehr intensiv mit Piloten, Prototypen und Projekten daran, das 5G Standalone, also “echtes” 5G, herauszubringen.Doch die Anforderungen an das 5G-Netz sind sehr hoch und auch die Endgeräte sind noch nicht dafür ausgelegt. Bis zum Rollout von 5G für den alltäglichen Gebrauch dauert es vermutlich noch einige Jahre. Aber es bleibtspannend, wie die Entwicklungen voranschreiten, denn mit seiner geringen Latenzzeit wird 5G Standalone vor allem auch in der Industrie und für Autonomanwendungen wie selbstfahrende Autos vieles ermöglichen.

Außerdem konnten wir beobachten, dass LoRaWAN  immer populärer wird. Viele Städte und Kommunen bauenihr eigenes LoRaWAN Netz auf oder aus, um dieses für Anwendungsfälle wie Smart Parking oder intelligente Straßenbeleuchtung nutzen zu können; andere setzen auf LoRaWAN Dienstleister und Netzanbieter. Auch diese Funktechnologie  entwickelt sich kontinuierlich weiter: das LoRaWAN  Protokoll wird mit Version 1.1 deutlich verbessert. Neu sind zum Beispiel Handover Roaming, wodurch LoRaWAN überregional und international besser genutzt werden kann. Außerdem wird das ohnehin schon stark auf Sicherheit fokussierte Protokoll durch Architekturverbesserungen noch sicherer.  

Sicherheit im Fokus

Beim Internet of Things spielt Sicherheit eine wichtige Rolle, denn wenn ein Gerät im IoT-Netzwerk verwundbar ist, sind womöglich auch die anderen Geräte angreifbar. Deswegen arbeiten die Hersteller der Geräte und IoT-Protokolle an ständigen Verbesserungen, wie man am Beispiel der neuen Version des LoRaWAN Protokolls sieht.  Sicherheitsexpert*innen befassen sich auch bereits mit ersten Lösungen, um zukünftige Angriffe von Quantencomputern abwehren zu können.  

Zusätzlich stellt die EU-Kommission höhere Sicherheitsanforderungen an Hersteller, Integratoren und Händler von IoT-Geräten, die den Zugang für Hacker zu lokalen Netzwerken, sensiblen Daten oder Servern verhindern sollen. Die neuen Maßnahmen sollen etwa dazu beitragen, dass der unbefugte Zugriff auf personenbezogene Daten oder deren unbefugte Übermittlung nicht mehr möglich ist. Bis 2024 soll diese erweiterte RED Richtlinie in Kraft treten und für noch mehr Sicherheit gegen Cyber-Attacken sorgen. 

Weil Sicherheit eine so hohe Relevanz hat, entwickelnsich aus unzureichenden KenntnissenhäufigMythen, die zu einem falschen Eindruck bezüglich der Sicherheit des IoT und seinen Anwendungen führen. In unseremPodcastklären wir einigeLoRaWAN-Mythen auf. 

Wandel in der Büro- und Verwaltungswelt

Smarte Gebäudetechnologie, das Smart Office und die Verwaltung der Zukunft –IoT Anwendungsfälle in der Büro- und Arbeitswelt gewannen im Jahr 2021 an Bedeutung. Durch das Internet der Dinge werden Arbeitsplätze in vernetzte Systeme verwandelt.  

Im Smart Office laufen die Heizung, Klimaanlage und Belüftung nicht mehr unabhängig voneinander, sondern sie kommunizieren miteinander. Abläufe wie die Lüftung bei zu hohen CO2-Werten und das Ausschalten der Heizung während des Lüftens werden automatisch geschaltet. Die einzelnen Systeme werden zu einem System zusammengefasst und arbeiten effizienter und nachhaltiger. 

Eine smarte Verwaltung ermöglicht mehr digitale Anwendungen für Bürger*innen auf der einen Seite und für die Mitarbeiter*innen praktisch aller Politik- und Verwaltungseinrichtungen auf der anderen Seite. Die Bürger*innen können z.B. den Personalausweis und viele weitere Vorgänge online bequem von zu Hause aus beantragen. Die Stadt Paderborn beispielsweise arbeitet an dem Projekt “Digitales Bürgerbüro”.  

Es geht aber um mehr als die vorhandenen Prozesse einfach nur zu digitalisieren. Die Verwaltungsprozesse sollen optimiert und zeitgleich innovativ gedacht werden. Das E-Government Gesetz des Bundes sowie das Onlinezugangsgesetz haben in Deutschland bereits dazu beigetragen, dass sich beim Thema Digitalisierung etwas bewegt. Zusätzlich entstehen spannende IoT Piloten und Projekte im öffentlichen Sektor. Der Aufbau einer Public-IoT-Plattform ermöglicht beispielsweise, dass verschiedene Behörden auf die gleichen Sensordaten und Analysen zugreifen und ihre Ressourcen nachhaltiger und effizienter einsetzen. Das IoT treibt somit die Vernetzung und das Wissensmanagement im öffentlichen Sektor voran.

Smart Cities auf dem Vormarsch

2021 zeigt, dass viele Kommunen und Städte gemerkt haben, welchen Nutzen sie von IoT haben können. Immer mehr Kommunen und Städte vernetzen sich untereinander und lernen voneinander. So muss das Rad nicht 1000-mal neu erfunden werden. Im Austausch profitieren die Städte und Kommunen von den Ideen und Projekten der anderen und können sich bei den unterschiedlichen Herausforderungen der digitalen Transformation gegenseitig unterstützen. 

Spannende Anwendungsfälle entstehen in Deutschlands Smart Cities. Die Stadt Mönchengladbach zum Beispiel baut ein IoT-Netzwerk mit LoRaWAN auf, um Projekte wie Smart Lighting umzusetzen. Neben intelligenter Straßenbeleuchtung sind mit LoRaWAN zahlreiche weitere IoT-Anwendungsfälle umsetzbar: unter anderem smarte Lösungen im Bereich Umwelt- und Klimaschutz oder die bedarfsgerechte Reinigung von Kanälen. 

Weitere Smart City Vorreiter sind Stuttgart und Bochum. Während Stuttgart das Projekt “Digitaler Zwilling – Mobilität und Umwelt” realisiert, fördert die Stadt Bochum mit der Einrichtung der Smart City Innovation Unit die Digitalisierung im Bereich “Digitale Gesellschaft” mit einer Bürger-App.   

Eine gesamte smarte Infrastruktur als Großprojekt der Smart Cities könnte also ein Ziel für die nahe Zukunft sein. Wir sind gespannt, wie viele Städte in Deutschland in 2022 (noch) smarter werden. Sehr wahrscheinlich rückt Bürger*innenbeteiligung zukünftig mehr in den Fokus. In Zusammenarbeit mit den Bewohner*innen können die Städte und Kommunen herausfinden, welche Anwendungen das Leben der Bürger*innen vereinfachen und angenehmer gestalten. Durch digitale Lösungen (Event-Lösungen oder digitales Voting) können Bürger*innen einfacher und direkter eingebunden werden. 

CO2 Ampel – Ebenso simpel wie genial

Ein stark Corona-geprägter und deswegen besonders aktueller IoT Usecase ist die CO2 Ampel. Passend zur erwähnten Technologie im Smart Office eignet sich eine solche Anwendung sehr gut für Räume und Gebäude zur Überwachung der Luftqualität mittels Sensoren. Die CO2-Ampel kommt hier zum Einsatz, damit ein gesundheitsgefährdender CO2-Wert nicht überschritten wird. Neben Kohlenstoffdioxid werden auch Messdaten zu Temperatur, Licht und Feuchtigkeit gesammelt, die für effizienteres Energiemanagement genutzt werden. 

In Schulen im Rhein Kreis Neuss haben wir diesen Anwendungsfall erfolgreich umgesetzt. Bei Überschreitung bzw. Unterschreitung eines bestimmten Wertes leuchtet die Ampel in der Farbe Rot bzw. Grün. Dementsprechend können Maßnahmen (Fenster öffnen bzw. schließen) getroffen werden. Außerdem kann der Energieverbrauch so optimiert werden, da die Fenster nie länger als nötig geöffnet werden und die anderen Messwerte entsprechend mit einbezogen werden. 

Für das Jahr 2022 könnte das bedeuten, dass noch in viel mehr Gebäuden solche Sensoren und CO2 Ampeln installiert werden. Diese Anwendung eignet sich für alle Orte, an denen Menschen zusammenkommen: Büro- und Verwaltungsgebäude, Sporthallen, Universitäten, aber natürlich auch Supermärkte, öffentliche Verkehrsmittel und Kinos. Die Installationsorte sind fast unbegrenzt, sodass diese simple Lösung vielfältig einsetzbar ist. 

IIoT – Digitalisierung in der Industrie

Im Jahr 2021 wuchs auch das Interesse der Industrie am Internet of Things und den Möglichkeiten, die sich daraus für den industriellen Bereich ergeben. Immer mehr Firmen- und Industriegelände wurden vernetzt, um die Produktions-, Logistik- und Instandhaltungsprozesse zu verbessern. Das ermöglicht neben der Fernwartung von Maschinen auch Predictive Maintenance, also vorausschauende Wartung. Bereits im Jahr 2021 gehören sie zu den wichtigsten Anwendungen im Bereich Industrial IoT und werden im Jahr 2022 vermutlich noch an Bedeutung gewinnen, wenn weitere Betriebe auf innovative IoT Lösungen setzen.  

AIoT, die Verschmelzung von AI (Künstliche Intelligenz) und IoT, ist als Methode schon länger im Einsatz, aber der Ausdruck “AIoT” ist erst in den letzten 1-2 Jahren aufgetaucht. IoT und AI ergänzen sich gegenseitig. Durch AI können die bisher eher passiven Geräte des IoT zu lernenden Maschinen werden. Das IoT wiederum ermöglicht den Austausch und stellt die Konnektivität der Geräte her. Vorausschauende Wartung, Qualitätsprüfung und –sicherung sowie die Optimierung der Herstellungsprozesse sind beliebte Anwendungen in der Industrie, die durch die Kombination von Künstlicher Intelligenz und dem Internet der Dinge vorangetrieben werden. AIoT kann in der Industrie viel bewegen. Deshalb treiben wir schon länger den Einsatz von IoT in Kombination mit AI in den Bereichen Industrie und Smart City voran. Wir sind uns sicher, dass wir in den nächsten Jahren dort einen richtigen Durchbruch beobachten werden. 

Fazit – Ausblick auf 2022

Das Jahr 2021 war ein erfolgreiches Jahr für das IoT und die Digitalisierung. Da sind dieErwartungenan 2022 natürlich groß. Wir sind davon überzeugt, dass das Internet der Dinge und Künstliche Intelligenz in den nächsten Jahrennoch stärker wachsen und viel Nutzen bringen werden. Deswegen freuen wir uns gemeinsamen mit Ihnen, den Weg in eine nachhaltige und digitalisierte Zukunft zu gehen.Wir sind bereit für das IoT-Jahr2022! 

Freuen Sie sich auf viele spannende Themen rund ums Internet der Dinge und IoT Implementierungstipps. Lernen Sie in 2022, was alles zu einer IoT Architektur gehört, was Sie bei den Themen Sicherheit, Skalierbarkeit und Zuverlässigkeit beachten sollten und wie Sie die passende IoT-Plattform für sich finden. Diese und weitere interessante Inhalte erwarten Sie in unserem Blog, in unserem Podcast, auf unserem YouTube Channel und bei LinkedIn. Wir freuen uns, Sie auf Ihrer IoT Reise begleiten zu können. 

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