Internet der Dinge – Funktion, Potenziale und Chancen des IoT für Unternehmen
07.06.2024
Besonders in Wirtschaft und Industrie wird der Nutzen von IoT-Lösungen immer spürbarer, für kleine und mittlere Unternehmen (KMU) eröffnen sich dank des IoT neue Potenziale. Doch wie funktioniert das Internet of Things? In welchen Bereichen Ihres Betriebs können Sie es einsetzen? Und was sollten Sie bei der Implementierung beachten?
Was ist das Internet of Things und wie funktioniert es?
Die drei Buchstaben IoT – ein Akronym für das Internet of Things – werden in fast allen Debatten rund um die Digitalisierung und die Industrie 4.0 genannt. Was hat es damit auf sich?
Das Internet der Dinge nutzt die Infrastruktur des Internets, um physische (und virtuelle) Objekte miteinander zu vernetzten. Dadurch können Daten von einem Gerät zum anderen übertragen und empfangen werden. Ein Beispiel dafür ist der Datenaustausch zwischen Maschinen, die M2M-Kommunikation.
Die Technologien, die dabei zum Einsatz kommen, umfassen u. a.
- IoT-Sensoren und Aktoren
- Konnektivität per Mobilfunk, andere Netzwerke und verschiedene Netzwerkprotokolle
- Cloud-Computing
- maschinelles Lernen und andere Formen der künstlichen Intelligenz
- Lösungen zu Datenverwaltung und -analyse, wie z. B. IoT-Plattformen
Durch die Entwicklungen der letzten Jahre ist das IoT zu einer der wichtigsten Technologien des 21. Jahrhunderts geworden: Schon jetzt sind mehrere Milliarden Geräte mit dem Internet verbunden. Es hat das Potenzial, den Produktions- und Arbeitsalltag in Unternehmen smarter und damit effizienter sowie produktiver zu gestalten.
Damit ist nicht (nur) gemeint, dass Sie in Ihrer Firma smarte Rauchmelder installieren oder Lampen im Büro einbauen, die sich auf digitalen Zuruf dimmen lassen. Bei IoT-Lösungen für Unternehmen geht es vor allem um die Vernetzung von Dingen wie Maschinen und Anlagen sowie die Erhebung und Nutzung von Daten für effizientere, datengetriebene Geschäftsmodelle und Entscheidungsgrundlagen.
Die Vor- und Nachteile des IoT
Das Internet der Dinge bietet Unternehmen jeder Größe verschiedene Vorteile – vor allem mehr Effizienz bei geringeren Kosten. Es gibt aber auch Herausforderungen, die Sie vor der Implementierung von IoT-Lösungen in Ihrer Firma kennen sollten.
Die Vorteile im Überblick
- Steigerung der Effizienz: Zu den bedeutendsten Vorteilen von IoT-Anwendungen in Betrieben zählt die Effizienzsteigerung durch die Automatisierung von Prozessen. Gleichzeitig senkt der Einsatz von Industrierobotern oder fahrerlosen Transportsystemen langfristig Betriebskosten.
- Prozessoptimierung durch Datenanalyse: Das Sammeln und Auswerten von Daten mit IoT-Geräten und -Plattformen gewährt Ihnen detaillierte Einblicke in betriebliche Abläufe und unterstützt Sie darin, Prozesse auf objektiver Basis zu optimieren. Bei der Datenanalyse kommen zunehmend intelligente Algorithmen zum Einsatz, die Handlungsempfehlungen liefern. Auch künstliche Intelligenz hält bereits Einzug ins IoT und setzt noch einmal neue Potenziale der Technologie frei.
- Geringere Wartungskosten: Durch den neuen Mobilfunkstandard 5G und seine niedrige Latenzzeit von nur einer Millisekunde wird die Überwachung von Maschinen und Anlagen in Echtzeit möglich. Allerdings lassen sich schon per 4G/LTE Geräte effizient vernetzen, denn nicht in allen Abläufen ist eine Echtzeitkommunikation nötig. Insgesamt führt das zu geringeren Wartungskosten, da Routinekontrollen weitgehend entfallen und Maschinen selbst melden, wenn sie gewartet werden müssen.
- Steigerung der Sicherheit: Spezielle IoT-Geräte werden z. B. eingesetzt, um die Sicherheit der Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter am Arbeitsplatz zu verbessern – etwa indem sie durch Analyse und Optimierung des Arbeitsplatzes vor übermäßiger körperlicher Belastung geschützt werden. Vernetzte Sensorik in Fahrzeugen und Maschinen hilft zudem, Unfälle im Betrieb zu vermeiden.
- Verbessertes Kundenerlebnis: Das IoT kann bei einer besseren Interaktion mit Ihren Kundinnen und Kunden helfen. Ein Beispiel dafür sind personalisierte Angebote und Dienstleistungen, die auf der Analyse der Bedürfnisse und Vorlieben Ihrer Kundschaft basieren und die Kundenbindung steigern. Auch die bekannte Tracking-Funktion großer Paketdienstleister ist ein Beispiel.
Die Herausforderungen im Überblick
Als eine Herausforderung bei der Implementierung von IoT-Lösungen in Unternehmen kann sich das Thema Kosten erweisen. Insbesondere, wenn Sie smarte Geräte und Systeme anschaffen und vernetzen müssen, kann das teuer werden. Durch die daraus resultierenden Einsparungen im Betriebsablauf rentieren sich Investitionen jedoch zumeist schnell.
Ein weiteres Hindernis ist die Komplexität von IoT-Systemen. Denn ihre Implementierung und Wartung erfordert in der Regel spezialisierte Kenntnisse. Gerade für KMU, die nicht über ausreichende Ressourcen verfügen, kann das eine Hürde darstellen. In diesem Fall empfiehlt es sich, spezialisierte Firmen zu beauftragen.
Auch die Interoperabilität wird teilweise zur Herausforderung – sprich, der Fall, dass verschiedene IoT-Systeme nicht kompatibel miteinander sind. In der Folge kann das die Effizienz und die Produktivität von Unternehmen beeinträchtigen. Um dem vorzubeugen, sollten Sie genau planen und externe Experten hinzuziehen.
Grundsätzlich gilt: Die Anforderungen und Herausforderungen, die das IoT mit sich bringt, variieren je nach Branche, Ausrichtung, örtlichen Gegebenheiten und anderen Faktoren. Gleichzeitig haben sich inzwischen viele Hersteller und Firmen auf IoT-Lösungen spezialisiert, sodass für nahezu jeden Einzelfall eine passende, individuelle Lösung gefunden werden kann.
Beispiele für IoT-Anwendungen in der Wirtschaft
Die Bandbreite möglicher Anwendungen des IoT in der Wirtschaft ist sehr groß. Wichtig: Die Möglichkeiten des Internets der Dinge bleiben nicht den großen Firmen vorbehalten – auch kleinere und mittelständische Unternehmen profitieren von der Ausstattung ihrer Maschinen mit Sensortechnik und Konnektivität sowie von der intelligenten Verarbeitung erhobener Daten über IoT-Plattformen.
Kleine Unternehmen holen bei IoT-Projekten auf. Laut der IoT 2022-Studie von IDG Research haben bereits 49 % der Betriebe mit weniger als 500 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern IoT-Projekte realisiert. Zum Vergleich: Von den Unternehmen mit über 1.000 Angestellten sind es demnach 57 %. Für KMU geht es darum, mithilfe smarter Prozesse In- und Output zu optimieren – nicht zuletzt, um sich einen Vorsprung gegenüber dem Wettbewerb zu sichern, der die Technologien noch nicht nutzt.
Das Einsatzspektrum reicht dabei von smartem Lieferketten-Management über IoT-Anwendungen in der Fernwartung von Geräten bis hin zur Smart Factory.
Für das Internet der Dinge in der Industrie gibt es einen eigenen Begriff: Das IIoT (Industrial Internet of Things) bezeichnet die Nutzung von IoT-Technologien in industriellen Anlagen und Anwendungen. Schwerpunkte der Nutzung sind u. a.
- Prozesse zu automatisieren und zu optimieren
- die Effizienz von Abläufen zu steigern
- Materialengpässe zu vermeiden
In der Fertigungsindustrie sieht das z. B. so aus: Durch die Vernetzung aller am Produktionsprozess beteiligten Systeme mittels IoT können Sie die Performance, Agilität und Flexibilität entlang Ihrer gesamten Wertschöpfungskette optimieren. Stichwort: Digital Operational Excellence. Ein Vorbild kann hier die Automobilindustrie sein.
IoT-Geräte gewährleisten beispielsweise in Produktionsanlagen eine optimale Maschinenauslastung, optimierte Lagerbestände sowie eine gleichbleibend hohe Produktionsqualität. Außerdem lassen sich etwa Lieferengpässe und Störungen erkennen, bevor sie sich auf die Produktion auswirken.
Besonders für kleinere mittelständische Unternehmen liegt darin eine große Chance: Sie können sich im Wettbewerb mit anderen Betrieben einen Vorteil verschaffen, die ihre Prozesse noch nicht mithilfe von IoT-Anwendungen optimiert haben.
Das Konzept einer Smart City basiert im Grundsatz auf der Integration von IoT-Lösungen in die urbane Infrastruktur. Ziel ist es, die Lebensqualität der Bewohnerinnen und Bewohner zu verbessern und die Effizienz kommunaler Dienstleistungen zu erhöhen. Oftmals arbeiten kleinere Kommunen, Institutionen und Unternehmen hier eng zusammen. Die erhobenen Informationen können z. B. helfen, die Auslastung von Parkplätzen, die Verkehrssteuerung oder die Müllentsorgung effizienter zu gestalten.
Elemente, die eine Stadt smart machen sind u. a.
Auch im Gesundheitswesen spielt das Internet of Things eine immer größere Rolle. Die Technologie dient schon jetzt dazu, Gesundheitsdaten in Echtzeit zu erheben und zu überwachen. Dadurch ist medizinisches Personal in der Lage, Gesundheitsdaten wie etwa die Herzfrequenz, Blutdruck oder den Blutzuckerspiegel ihrer Patientinnen und Patienten jederzeit zu überprüfen und die Behandlung ggf. anzupassen. So lassen sich mittels IoT sämtliche Diagnose-, Behandlungs- und Pflegeprozesse optimieren.
In unserem digitalisierten Alltag müssen Waren am besten überall und sofort verfügbar sein. Für Unternehmen stellt dies eine Herausforderung dar, denn Produktionsprozesse und Lieferketten sind komplexe Gebilde, die nur schwer auf derart hohe Anforderungen zu trimmen sind. IoT-Technologien helfen, wo manuelle Prozesse an ihre Grenzen stoßen. So erreichen Sie kürzere Lieferfristen, 100-prozentige Liefertreue und eine gesteigerte Agilität der Abläufe.
In der Intralogistik wird der Nutzen des Internets der Dinge besonders deutlich. Hier sind eine hohe Prozesstransparenz durch Visualisierung von Echtzeitinformationen und die Steuerung von Maschinen über das IoT auf Basis von Stammdaten nur zwei Einsatzbeispiele.
Ein weiteres Vorbild für die intelligente Nutzung von IoT-Technologie in der Logistik ist die Condition-Based-Maintenance (CBM) – die zustandsorientierte, vorausschauende Instandhaltung z. B. von Fahrzeugen. Dabei geht es darum, mithilfe eines IoT-basierten Fuhrparkmanagements den Instandhaltungsprozess zu optimieren und die Betriebskosten zu minimieren. Dieser Aspekt bedeutet etwa für mittelständische Speditionen und Transportdienstleister einen deutlichen Wettbewerbsvorteil.
Die Landwirtschaft setzt schon seit einiger Zeit IoT-Technologien ein, um Prozesse zu effektivieren und zu automatisieren. Hier hört man oft den Begriff Smart Farming. Durch die Datenerfassung und -übermittlung mittels Informations- und Kommunikationstechnologien erlangen Landwirte eine bessere Kontrolle über Ressourcennutzung, Lebensmittelerzeugung und die Umweltauswirkungen ihrer Arbeit. Das bedeutet, dass Landwirte durch intelligente Technologien ihre Erträge steigern können, ohne dabei die Umwelt stärker zu belasten.
Einige Beispiele für IoT-Anwendungen in der Landwirtschaft sind:
- vernetzte und mit M2M-Kommunikationstechnologie ausgestattete Maschinen
- smarte Halsbänder, die Biovitaldaten der Tiere übermitteln
- Bodenanalyse mithilfe von Sensorik
- automatisierte Gewächshäuser, die Temperatur, Feuchtigkeit und Licht
- Drohnen, die zur Kontrolle der Felder eingesetzt werden
Sicherheit und Datenschutz im IoT
Zwei wichtige Aspekte, die Unternehmen bei der Implementierung von IoT-Lösungen unbedingt berücksichtigen sollten, sind die Datensicherheit und der Datenschutz. Der Grund dafür liegt auf der Hand: IoT-Geräte und -Anwendungen sammeln und übertragen Daten, was ein erhöhtes Risiko für Datenschutzverletzungen und Cyberangriffe impliziert.
Vor diesem Hintergrund ist es wichtig, die Sicherheit und den Datenschutz Ihrer IoT-Lösungen jederzeit zu gewährleisten. Ein Beispiel dafür ist die Schulung Ihrer Mitarbeitenden im Umgang mit dem Internet der Dinge und deren Sensibilisierung für Sicherheitsaspekte.
Aber auch mit dem IoT verbundene Geräte selbst müssen abgesichert werden. Einen Überblick dazu finden Sie im verlinkten Artikel. Je nach Art der implementierten Anwendungen und Größe Ihres Unternehmens, kann es sinnvoll sein, für die Absicherung Ihrer IoT-Infrastruktur externe Spezialisten zurate zu ziehen.
- o2 Business Sicherheit
- o2 Business IoT-Partner
- o2 Business IoT-Partner
NB-IoT: Der Funkstandard für das Internet of Things
Narrowband-IoT, kurz NB-IoT, ist ein Kommunikationsstandard, der eigens für das Internet of Things entwickelt worden ist. NB-IoT ermöglicht es, geringe Datenmengen wie Telemetriedaten oder Sensorinformationen mittels schmaler Bandbreite (englisch „Narrowband“) von IoT-Geräten zu einem zentralen System oder einem anderen Gerät zu übertragen.
Die Technik basiert auf dem LTE-Standard und kann daher die dafür bestehende Infrastruktur nutzen. Allerdings nutzt NB-IoT niedrigere, bisher ungenutzte Frequenzen zur Datenübertragung. Das bedeutet einen geringeren Energieverbrauch und eine gute Gebäudedurchdringung. Dadurch lassen sich bisher unwirtschaftliche IoT-Felder erschließen. Im Gegensatz zu Funkstandards wie 4G oder 5G ist NB-IoT für Bereiche mit einer hohen Geräteverfügbarkeit konzipiert.
Die Vorteile liegen in den vergleichsweise geringen Kosten, der hohen Skalierbarkeit, einer guten Netzabdeckung, geringer Komplexität sowie der Verlässlichkeit und Sicherheit. Somit macht NB-IoT das Internet der Dinge auch für kleinere Unternehmen attraktiv und erschwinglich.
- Smart Metering: NB-IoT kann zur Messung und Überwachung des Strom- und Wasserverbrauchs in intelligenten Messsystemen eingesetzt werden.
- Industrielle IoT-Anwendungen: In der Industrie können NB-IoT-Geräte Maschinen und Anlagen überwachen. Dies ermöglicht eine Echtzeitkontrolle. Potenzielle Probleme lassen sich frühzeitig erkennen und teure Ausfallzeiten vermeiden.
- Asset-Tracking: NB-IoT kann zur Objektverfolgung genutzt werden, um den Standort von Geräten, Fahrzeugen und anderen Objekten in Echtzeit darzustellen.
- Gebäudeautomation: NB-IoT kann das Energiemanagement von Gebäuden verbessern. Dabei überwachen Sensoren den Energieverbrauch und übermitteln die Daten in Echtzeit an das zentrale Energiemanagement-System.
IoT im Überblick
- IoT ist die Abkürzung für das Internet der Dinge (Internet of Things). Es besteht schon jetzt aus vielen Milliarden miteinander vernetzten Geräten – und es werden täglich mehr.
- Die Einsatzfelder von IoT-Lösungen sind vielfältig. Dazu gehören z. B. M2M-Kommunikation, die Automatisierung verschiedener Prozesse in unterschiedlichen Branchen und die Entwicklung effizienterer Abläufe.
- IoT-gestützte Umgebungen sorgen für agilere und flexiblere Abläufe.
- Gerade in sich wandelnden Märkten kann der Einsatz des IoT einen entscheidenden Wettbewerbsvorteil bewirken.
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Häufig gestellte Fragen zum IoT
IoT-Produkte sind physische Objekte, die mit Sensoren, Software und Netzwerkverbindungen ausgestattet sind, um Daten zu erheben, zu analysieren und zu übertragen.
Zum Internet der Dinge gehören physische Objekte, aber auch Sensoren und Aktoren sowie Software und Netzwerke, die miteinander verbunden sind und Daten erheben, analysieren sowie untereinander austauschen.
Beispiele für das IoT sind etwa die Messung und Überwachung des Strom- und Wasserverbrauchs in intelligenten Messsystemen (Smart Metering), die Objektverfolgung von Geräten und Fahrzeugen in Echtzeit (Asset-Tracking) sowie das Energiemanagement bei Gebäuden mithilfe von Sensoren (Gebäudeautomation).
Laut einer Transforma Insights-Erhebung aus dem Jahr 2022 gibt es derzeit (2023) etwa 15 Milliarden vernetzte IoT-Geräte. Die Untersuchung geht davon aus, dass die Zahl der IoT-Geräte bis zum Jahr 2030 weltweit auf knapp 30 Milliarden ansteigen wird.
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