Internet of Things (IoT)

Was ist das Internet of Things?

Das Internet of Things (IoT) – zu deutsch “Internet der Dinge” – bezieht sich auf das Konzept der Erweiterung der Internet-Konnektivität über herkömmliche Computerplattformen wie Personal Computer und mobile Geräte, hinaus in jeden Bereich von nicht internetfähigen physischen Geräten und Alltagsgegenständen. Eingebettet in Elektronik, Internet-Konnektivität und andere Formen von Hardware (zum Beispiel Sensoren), können diese Geräte über das Internet mit anderen kommunizieren und interagieren sowie fernüberwacht und gesteuert werden.

Die Definition des Internet of Things (IoT) hat sich aufgrund der Konvergenz mehrerer Technologien, Echtzeitanalysen, maschinellem Lernen, Warensensoren und eingebetteten Systemen entwickelt. Traditionelle Bereiche von eingebetteten Systemen, drahtlosen Sensornetzwerken, Steuerungssystemen, Automatisierung und weitere tragen dazu bei, das Internet of Things (IoT) zu ermöglichen.

Entstehung

Das Konzept eines Netzwerks intelligenter Geräte wurde bereits 1982 erörtert. Ein modifizierter Coke-Verkaufsautomat an der Carnegie Mellon University wurde zum ersten Gerät mit Internetanschluss, das seinen Bestand melden konnte und ob frisch geladene Getränke kalt waren oder nicht.

Anwendungen

Das umfangreiche Anwendungsspektrum für Internet of Things (IoT)-Geräte ist häufig in den Bereichen für Verbraucher, Gewerbe, Industrie und Infrastruktur unterteilt.

Ein wachsender Teil der Internet of Things (IoT)-Geräte wird für den Verbraucherschutz entwickelt, darunter vernetzte Fahrzeuge, Hausautomation, Wearable-Technologie, vernetzte Gesundheit und Geräte mit Fernüberwachungsfunktionen.

Smart Home

Internet of Things (IoT)-Geräte sind Teil des umfassenderen Konzepts der Hausautomation, das Beleuchtungs-, Heizungs- und Klimaanlagen sowie Medien- und Sicherheitssysteme umfassen kann. Langfristige Vorteile könnten Energieeinsparungen beinhalten, indem automatisch sichergestellt wird, dass Beleuchtung und Elektronik ausgeschaltet sind.

Ein intelligentes Zuhause oder ein automatisiertes Zuhause könnte auf einer Plattform oder Hubs basieren, die intelligente Geräte steuern. Mit Apple’s HomeKit können Hersteller beispielsweise ihre Heimprodukte und ihr Zubehör von einer Anwendung auf iOS-Geräten wie iPhone und Apple Watch steuern lassen. Dies kann eine dedizierte App oder native iOS-Anwendungen wie Siri sein. Dies kann im Fall von Lenovo Smart Home Essentials demonstriert werden, einer Reihe von Smart-Home-Geräten, die über Apple’s Home-Geräten oder Siri gesteuert werden, ohne dass eine Wi-Fi-Bridge erforderlich ist.

Es gibt auch spezielle Hubs, die als eigenständige Plattformen für die Verbindung verschiedener Smart-Home-Produkte angeboten werden. Dazu gehören Amazon Echo, Google Home, HomePod und Samsungs SmartThings Hub.

Altenpflege

Eine Schlüsselanwendung von Smart Home ist die Unterstützung von Menschen mit Behinderungen und älteren Menschen. Diese Heimsysteme verwenden assistive Technologie, um die spezifischen Behinderungen eines Eigentümers zu berücksichtigen. Die Sprachsteuerung kann Benutzer mit eingeschränkter Sicht und Mobilität unterstützen, während Warnsysteme direkt an Cochlea-Implantate angeschlossen werden können, die von hörgeschädigten Benutzern getragen werden. Sie können auch mit zusätzlichen Sicherheitsfunktionen ausgestattet werden.

Diese Funktionen können Sensoren umfassen, die auf medizinische Notfälle wie Stürze oder Anfälle überwachen. Die auf diese Weise angewendeten Smart-Home-Technologie kann den Benutzern mehr Freiheit und eine höhere Lebensqualität bieten.

Kommerzielle Anwendung: Medizin und Gesundheitswesen

Das Internet medizinischer Dinge (auch Internet der Gesundheitssachen genannt) ist eine Anwendung des Internet of Things (IoT) für medizinische und gesundheitliche Zwecke, Datenerhebung und -Analyse für Forschung und Überwachung.

Transport

Digitales variables Geschwindigkeitslimit-Zeichen: Das Internet of Things (IoT) kann bei der Integration von Kommunikation, Steuerung und Informationsverarbeitung über verschiedene Transportsysteme hinweg helfen. Die Anwendung des Internet of Things (IoT) erstreckt sich auf Aspekte von Transportsystemen (das Fahrzeug, die Infrastruktur, den Fahrer). Die dynamische Interaktion zwischen diesen Komponenten eines Verkehrssystems ermöglicht die Kommunikation zwischen Fahrzeugen und innerhalb von Fahrzeugen, intelligente Verkehrssteuerung, intelligentes Parken, elektronische Mautsysteme, Logistik- und Flottenmanagement, Fahrzeugsteuerung, Sicherheit und Pannenhilfe.

Architektur

Die Systemarchitektur von Internet of Things (IoT) besteht in ihrer vereinfachten Ansicht aus drei Ebenen: Geräte, Edge Gateway und Cloud. Zu den Geräten zählen vernetzte Geräte wie zum Beispiel die Sensoren und Aktoren von IIoT-Geräten, insbesondere solche, die Protokolle wie Modbus, Zigbee oder proprietäre Protokolle verwenden, um eine Verbindung zu einem Edge-Gateway herzustellen. Das Edge-Gateway besteht aus Sensordaten-Aggregationssystemen, die entsprechende Funktionen bereitstellen, zum Beispiel Vorverarbeitung der Daten, Sicherung der Konnektivität mit der Cloud, Verwendung von Systemen wie WebSockets, dem Event-Hub und sogar in einigen Fällen Kantenanalyse oder Nebelberechnung.

Die letzte Schicht umfasst die Cloud-Anwendung, die für IIoT mithilfe der Microservices-Architektur erstellt wurde. Diese Architektur ist in der Regel mehrsprachig und von Natur aus mit HTTPS/0Auth sicher. Es umfasst verschiedene Datenbanksysteme, die Sensordaten speichern, wie zum Beispiel Zeitreihen-Datenbanken oder Asset-Stores, wobei Backend-Speichersysteme verwendet werden. Die Cloud-Schicht in den meisten Cloud-basierten Internet of Things (IoT)-Systemen verfügt über ein Ereigniswarteschlangen- und Messagingsystem, das die Kommunikation übernimmt, die in allen Ebenen stattfindet.

Einige Experten klassifizieren die drei Ebenen des IIoT-Systems als Edge, Plattform und Unternehmen, die jeweils über ein Proximity-Netzwerk, ein Zugangsnetz und ein Servicenetzwerk verbunden sind.


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