Allroundtechnologie IoT – ungeahnte Möglichkeiten

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IoT (Internet of Things) bietet vielfältige Anwendungsfeldern. Vieles, was mit vernetzten Dingen eines Tages möglich sein wird, übersteigt vermutlich heute unsere Vorstellungskraft.

Das Internet of Things ist eine Grundlagentechnologie. Ihr Prinzip besteht darin, bisher nicht mit digitalen und kommunikativen Eigenschaften ausgerüstete Gegenstände aller Art mit Komponenten auszustatten, die eben dies können.

Die von McKinsey ab 2025 geschätzte jährliche weltweite Wertschöpfung einzelner IoT-Einsatzfelder in Billionen Dollar. (Bild: McKinsey)
Die von McKinsey ab 2025 geschätzte jährliche weltweite Mehrwert einzelner IoT-Einsatzfelder in Milliarden Dollar. (Bild: McKinsey)

Das ist mehr als nur ein beliebiges Add-on. Sensoren, Aktoren, Kommunikationstechnik und oft auch rudimentäre Datenauswertungsmechanismen verwandeln einen “dummen” Gegenstand in eine Komponente, die mit anderen in Kontakt treten kann, regelbasiert steuerbar ist und deren Daten zusammen mit Daten aus anderen Quellen zu vollkommen neuen Erkenntnissen führen oder bislang unbekannte Vorgehensweisen eröffnen können.

Mc Kinsey betrachtet neun mögliche Anwendungsgebiete und schätzt den potentiellen Mehrwert von IoT in diesen Bereichen ab 2025 weltweit auf 3,9 bis 11,1 Billionen jährlich. Das ist eine weite Spanne, ist aber in jedem Fall beträchtlich.

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Dies gelte schon allein deshalb, weil heute nur ein Bruchteil der ohnehin erhobenen Daten genutzt werde, beispielsweise 1 Prozent der Daten, die die rund 30.000 Sensoren an einer Ölplattform generieren. Von des Mehrwertes, so schätzt McKinsey optimistisch, würden rund 90 Prozent den Endanwendern zugutekommen.

Einige Beispiele:

  • Landwirtschaft und Gartenbau: Sensoren im Boden oder in den Landmaschinen helfen, den Dünger- oder Wasserbedarf des Bodens zu analysieren, so dass die benötigten Stoffe in genau der richtigen Menge hinzugefügt werden können. Besonders wichtig ist dies angesichts der Tendenz zur Überdüngung von Böden und zur Wasserknappheit in manchen Regionen. Auch für Topfblumen gibt es schon Sensoren, die sich auf dem Smartphone “melden”, wenn die Pflanze, in deren Boden sie stecken, gegossen werden sollte. In Gewächshäusern steuert Sensorik und die damit verbundene Kontrollinstanz auch die Öffnungszeiten der Fenster und die Luftfeuchtigkeit.
  • Elektrizitätsnetz: Sensoren im Stromnetz, an energieerzeugenden, -speichernden und -verbrauchenden Systemen werden zukünftig das Stromnetz beziehungsweise einzelne, halbautonome Bereiche, sogenannte Mikrogrids (umfassen Erzeuger und Verbraucher) oder virtuelle Kraftwerke (umfassen lediglich Erzeuger) nach angebots- und nachfrageorientierten Algorithmen flexibel steuern. Dabei kommen auch Mechanismen wie die Abschaltung oder Zuschaltung einzelner Verbraucher und Erzeuger zum Einsatz. Man spricht bei dieser Form der Infrastruktur von einem “Smart Grid”.
  • Im Smart Home werden viele Gegenstände wie Heizungen, Haushaltsgeräte, Rolläden, Stereoanlagen mit Sensoren und Intelligenz ausgerüstet sein und sich vom Smartphone oder einem Computer aus auch aus der Entfernung steuern lassen – bis hin zum lernenden Haus, das das Verhalten seiner Bewohner akribisch vermisst und sich deren vermeintlichen oder tatsächlichen Vorlieben automatisch anpasst. Der jährliche Potentielle Mehrwert könnte sich laut McKinsey auf 200 bis 350 Milliarden Dollar summieren. Ein Beispiel: Laut IoT Analytics erhöhte sich der Umsatz mit intelligenten Thermostaten zwischen dem 4. Quartal 2014 und dem 4. Quartal 2015 um 123 Prozent auf 879 Millionen Dollar und 4,9 Millionen Geräte. Führender Markt ist derzeit Nordamerika mit 70 Prozent Anteil.
  • Industrie 4.0: Produktionsmaschinen werden mit zahlreichen Sensoren ausgestattet und lernen es, mit anderen Maschinen auch betriebsübergreifend zu kommunizieren. Ziel sind dabei mit mehr Intelligenz angereicherte, weitgehend automatisierte Produktionsvorgänge, die gleichwohl eine hoch individualisierte Fertigung ermöglichen. Bevor intelligente Maschinen oder Aggregate ausfallen, signalisieren ihre Daten bevorstehende Störungen und ermöglichen rechtzeitige Reparaturen, so dass es nicht zu ungeplanten Stillstandszeiten kommt – womöglich bestellt das Gerät sogar das benötigte Ersatzteil selbst und automatisch, so dass der Wartungsdienst es nur noch einbauen muss. McKinsey sieht hier ein Potential für die jährliche Wertschöpfung ab 2025 von 1,2 Billionen bis 3,7 Billionen Dollar.
  • Smart Health: Gerade im Gesundheitswesen knüpfen sich an IoT-Technologien große Hoffnungen, und zwar auf den unterschiedlichsten Gebieten. Fernüberwachung von Patienten durch Fitnesstracker oder intelligente Kleidung, intelligente Beißschienen, die die Kaumuster des Trägers erkennen und ihn aufmerksam machen, wenn er oder sie gerade knirscht, schluckbare Magen- oder Darmsonden mit optischen oder anderen Sensoren, die nicht-invasive Messung beispielsweise des Blutzuckers oder anderer Blutparameter oder die intelligente Rund- um-die-Uhr-Überwachung und Medikamentierung von Intensivpatienten sind nur einige Beispiele. Mc Kinsey beziffert die Nutzeffekte solcher Anwendungen ab 2025 auf 1,1 Billionen Dollar weltweit.
  • Logistik und Verkehr: Sensoren im Straßenbelag, gekoppelt mit Algorithmen, können in Echtzeit die Verkehrsdichte ermitteln und entsprechende Fahrempfehlungen versenden oder feststellen, welche Parkplätze noch frei sind. Sensormodule in Frachtsendungen können helfen aufzuklären, ob ein Transportvorgang wie geplant verlaufen ist oder was zur Beschädigung einer Fracht geführt hat. Fahr- und Flugzeuge werden mit immer mehr Sensoren, analytischer und Steuerintelligenz ausgestattet, um den Fahrer zu unterstützen oder auch beim autonomen Fahren ganz zu ersetzen. Intelligente Straßenbeleuchtung erkennt selbsttätig die Lichtsituation und schaltete sich entsprechend an und aus. McKinsey beziffert allein die Wertschöpfung autonomer Fahrzeuge und vorbeugender Wartung auf 210 bis 740 Milliarden Dollar weltweit, wiederum ab 2025 jährlich. Dazu kommen 560 bis 850 Milliarden Dollar weltweit im Bereich Offshore-Logistik
  • Einzelhandel: Mit IoT werden Anwendungen wie automatisches Auschecken, automatische Anforderung von neuen Produkten, wenn das Regal leer ist, automatische Überwachung der Zustandsqualität von Produkten statt pauschaler Verfallsdaten und ähnliche Anwendungen möglich, von denen McKinsey sich weltweit ab 2025 jährliche Nutzeffekte in der Größenordnung von 410 Milliarden bis 1,2 Billionen erhofft.
  • Sport: Sensorbestückte Sportartikel wie Laufschuhe oder Golfschläger können Sportlern helfen, sich optimal auf Umgebungsbedingungen einzustellen oder an den Feinheiten von Bewegungsabläufen zu arbeiten. Werden die von ihnen erzeugten Daten ins Internet übertragen, ermöglichen sie unter anderem auch den Vergleich mit anderen Sportlern.
  • Militärtechnik: Sensorbestückte Erkundungsgeräte können in gefährlichen Umgebungen die Vorhut menschlicher Truppen bilden und beispielsweise sicherstellen, dass eine Umgebung nicht durch Bakterien, Sprengstoff oder giftige Gase kontaminiert ist.

 

Insgesamt, so McKinsey, könne der positive Einfluss von IoT sich stärker in entwickelnden Ökonomien auswirken, aber es werde vielleicht mehr IoT-Installationen in der “sich entwickelnden” Welt geben, wobei dieser Terminus von der OECD gerade aus der Wirtschaftsstatistik gestrichen wurde.

Einsatzfelder und mögliche Anwendungen von IoT

Umfeld Beschreibung Beispiele
Mensch Geräte werden am oder im Körper befestigt Trag- und schluckbare Geräte überwachen Gesundheit und Wohlbefinden, Krankheitsmanagement, Fitness, Produktivitätssteugerung
Haus Wohngebäude Home-Controller, Sicherheitssysteme
Einzelhandel Umfelder, in denen Konsumenten einkaufen Läden, Banken, Restaurants, Veranstaltungsorte – überall, wo eingekauft wird, werden automatisches Bezahlen, individuelle Angebote im Laden und die Optimierung des Produktspektrums möglich
Büros Arbeitsplatz von Wissensarbeitern Energiemanagement, Sicherheit, erhöhte Produktivität auch für mobile Mitarbeiter
Fabriken Standardisierte Produktionsumgebungen Umfelder mit repetitiven Arbeitsvorgängen, einschließlich Krankenhäuser und Farmen, erhöhte Betriebseffizienz, optimierte Ausrüstung und Lagerhaltung
Outdoor- Arbeitsplätze Spezielle Produktionsumgebungen Bergbau, Öl-/Gasgewinnung, Bau, erhöhte Effizienz, vorbeugende Wartung, Gesundheit und Sicherheit
Fahrzeuge Systeme im Fahrzeuginneren LKWs, PKWs, Schiffe, Flugzeuge, Züge – vorbeugende Wartung, nutzungsorientiertes Design, Analytik im Vertriebsvorfeld
Städte Städtisches Umfeld Öffentliche Räume und Infrastruktur von Städten, situationsangepasste Verkehrssteuerung, Smart Meters, Umwelt-Monitoring, Ressourcenmanagement
Außenraum Zwischen Städten (und außerhalb anderer genannter Bereiche) Bahnschienen, autonomes Fahren auf dem Land, Flugnavigation, Echtzeit-Routing, verbundene Navigation, Schiffs-Tracking

(Quelle: McKinsey)