Internet of Things (IoT)

Internet of Things (IoT) bezeichnet die Vernetzung physischer Objekte mit dem Internet, sodass diese Daten sammeln, austauschen und auf Befehle reagieren können. IoT-Systeme bestehen aus Sensoren, Konnektivität, Datenverarbeitung und Benutzeroberflächen. Von Smart Homes über Industrie 4.0 bis hin zu Smart Cities - IoT transformiert alle Lebensbereiche durch intelligente, vernetzte Lösungen.

Bis 2030 werden über 75 Milliarden IoT-Geräte weltweit vernetzt sein. IoT-Investitionen generieren durchschnittlich 19% Kosteneinsparungen und 25% Effizienzsteigerungen. Der IoT-Markt erreicht bis 2027 ein Volumen von über 1,4 Billionen Dollar.

IoT-Architektur-Schichten

• Device Layer: Sensoren, Aktoren, Mikrocontroller (Arduino, Raspberry Pi)
• Connectivity Layer: WiFi, Bluetooth, LoRaWAN, 5G, Zigbee
• Data Processing: Edge Computing, Cloud Analytics, AI/ML
• Application Layer: Dashboards, Mobile Apps, Business Applications
• Business Layer: Analytics, Insights, Decision Making

IoT-Connectivity-Technologien

Verschiedene Übertragungstechnologien für unterschiedliche Anwendungsfälle:

• Short Range: WiFi, Bluetooth, Zigbee für Smart Home
• Long Range: LoRaWAN, Sigfox, NB-IoT für weite Entfernungen
• Cellular: 4G/5G für mobile und kritische Anwendungen
• Satellite: Globalstar, Iridium für Remote-Gebiete
• Mesh Networks: Thread, Matter für interoperable Smart Homes

IoT-Anwendungsbereiche

IoT durchdringt alle Branchen mit spezifischen Anwendungen:

• Industrial IoT (IIoT): Predictive Maintenance, Smart Manufacturing
• Smart Cities: Verkehrsmanagement, Umweltmonitoring, Smart Lighting
• Healthcare: Wearables, Remote Patient Monitoring, Medical IoT
• Agriculture: Precision Farming, Livestock Monitoring, Smart Irrigation
• Smart Buildings: HVAC-Optimierung, Energy Management, Security

IoT-Plattformen und Cloud Services

Cloud-Anbieter bieten umfassende IoT-Plattformen:

• AWS IoT Core: Device Management, Analytics, Machine Learning
• Azure IoT: IoT Hub, Digital Twins, Time Series Insights
• Google Cloud IoT: IoT Core, Edge AI, Analytics
• IBM Watson IoT: Cognitive IoT Platform mit AI
• Bosch IoT Suite: Industrial IoT Platform

IoT Security Herausforderungen

IoT Security ist kritisch für den Erfolg vernetzter Systeme:

• Device Authentication: PKI-basierte Geräte-Identitäten
• Data Encryption: End-to-End-Verschlüsselung der Kommunikation
• Over-the-Air Updates: Remote Software-Updates für Security Patches
• Network Segmentation: Isolation von IoT-Geräten

Die Zukunft gehört AIoT (AI + IoT) mit eingebauter Künstlicher Intelligenz für autonome Entscheidungen direkt am Edge.