Einführung: Internet der Dinge Eine Bestandsaufnahme

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1 Einführung: Internet der Dinge Eine Bestandsaufnahme Hochschule Offenburg Professur für Embedded Systems und Kommunikationselektronik Leiter Steinbeis Transferzentrum Embedded Design und Networking 1

2 Internet of Things, IoT Ambient Intelligence Cyber-Physical Systems, CPS Internet of Services Ubiquituos Computing M2M-Communication C2C-Communication Telecare Smart Metering Telehealth Smart Grid 2

3 Überblick 1. Embedded Systeme & Embedded Connectivity 2. Phase 1 Smarte Dinge 3. Phase 2 Netze der Dinge 4. Phase 3 Dinge im Internet 5. Phase 4 Internet der Dinge 6. Das Versprechen Die Herausforderungen 3

4 kap.1: Embedded Systeme Definition & Anwendungen Quelle: Harbor Research 4

5 kap.1: Embedded Connectivity Phasen der Entwicklung These 1: Praktisch alle Embedded Anwendungen können Vorteile durch Informationsaustausch (Connectivity) erzielen. Mehrwerte durch verteilte Anwendungen Kostenreduzierung These 2: Der Einsatz dieser Connectivity entwickelt sich in mehreren Phasen. These 3: Wir befinden uns gerade an der Schwelle zu einer neuen Phase. 5

6 kap.1: Embedded Connectivity Phasen der Entwicklung Phase 1: lokale elektronische Steuerungen; Smarte Geräte Smarte Dinge ohne Connectivity Phase 2: lokaler Informationsaustausch; Trennung von Sensorik und Aktorik; Netze der Dinge Phase 3: Internetbasierte Kommunikation für Bedienung und Beobachtung / M2M Dinge im Internet Phase 4: regionale, globale & offene Regelkreise Internet der Dinge Phase 5: dynamische, sichere & multilaterale Regelkreise Internet der Dienste 6

7 kap.2: Phase 4 "Internet der Dinge" Nutzung solcher regionaler oder globaler Netzwerke für Regelkreise mit immer kürzeren Zeitkonstanten (echte) Kooperation der Systeme hieraus: Echtzeitverhalten funktionale Sicherheit (Safety) Datensicherheit (Security) 7

8 kap.2: Phase 4 "Internet der Dinge" Kommunikationsknoten werden immer heterogener und offener in den Möglichkeiten des Datenaustauschs nicht mehr nur mit einer Anwendung verbunden Oft entsteht die Notwendigkeit einer Middleware. Bedeutung von zentralen Architekturen nimmt ab dezentrale Architekturen werden immer verbreiteter werden Netzwerke für M2M-Anwendungen werden immer größer neue qualitative Anforderungen an die Skalierbarkeit Netzwerk- und Anwendungsmanagement wird immer autonomer 8

9 kap.3: Phase 4 "Internet der Dinge" Beispiele Quelle: 9

10 kap.3: Phase 4 "Internet der Dinge" Beispiele Systementwicklung für Lokalisierung und Kommunikation 10

11 kap.3: Phase 4 "Internet der Dinge" Beispiele Quelle: Quelle: India Times, New Delhi,

12 kap.4: Die Herausforderungen Herausforderungen an die Regelungstechnik Autonomik Vielzahl der Einflussgrößen Stabilität des Systems / der Systeme Totzeiten / Lebensdauer von Informationen Funktionale Sicherheit Ist die Komplexität beherrschbar? rechtliche Fragestellungen Quelle: 12

13 kap.4: Die Herausforderungen Herausforderungen an die Kommunikationstechnik Effizienz der Kanalnutzung Effizienz der Energienutzung Gesamtbilanz der Anwendungen Attraktivität energieautarker Systeme Skalierbarkeit Autonomie der Netzwerkverwaltung für Verfügbarkeit & Stabilität Security für die funktionale Sicherheit für die Privatsphäre wireless = less wires? oder = no wires? Wer nach allen Seiten offen ist, kann nicht ganz dicht sein. Kurt Tucholsky Systemsicherheit für 2? 13

14 kap.4: Die Herausforderungen Herausforderungen an die Anwendungsentwicklung Mensch-Technik-Interaktion herstellerübergreifende Anwendungen gewerkeübergreifende Anwendungen Interoperabilität / Vielzahl der Standards Effizienz der Kommunikationsprotokolle Durchgängigkeit der Anwendungsprofile Und auch: Was ist der Vorteil von 10 parallelen Verbänden? 20 parallelen Standards? 30 parallelen Referenzimplementierungen? 14

15 kap.5: Status & Ausblick Internet der Dinge ist bereits Gegenwart weitere Parallelität der Phasen Fortsetzung der Durchdringung & der schnellen Evolution in allen Anwendungsbereichen schrittweises Zusammenwachsen der Anwendungen schrittweises Lösen der Herausforderungen Identifikation von immer neuen Herausforderungen kritische Begleitung 15

16 Vielen Dank für Ihre Teilnahme, Hochschule Offenburg Badstraße 24, D77652 Offenburg tel

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