Auch genannt: IoT, Internet der Dinge
Das Internet of Things (IoT, deutsch: Internet der Dinge) beschreibt vernetzte physische Geräte, die Daten aus ihrer Umgebung erfassen, austauschen und darauf basierend Informationen bereitstellen oder Abläufe auslösen können. Ein IoT-System besteht nicht nur aus dem einzelnen Gerät: Dazu gehören meist Sensoren, Software, eine Verbindung im lokalen Netz oder über das Internet sowie gegebenenfalls ein Dienst zur Auswertung der Daten.
Ein gewöhnlicher Gegenstand wird nicht schon dadurch zum IoT-Gerät, dass er Strom verbraucht oder eine App hat. Entscheidend ist die Verbindung von drei Dingen: Das Gerät nimmt einen Zustand wahr, übermittelt oder verarbeitet die Information und kann daraus eine sinnvolle Reaktion ableiten. Ein Temperatursensor meldet beispielsweise einen Messwert. Eine Steuerung kann ihn mit einem Sollwert vergleichen und eine Heizung anfordern oder abschalten.
Das kann vollständig in einem lokalen Netzwerk geschehen. Viele Produkte senden Daten zusätzlich an einen Cloud-Dienst, etwa zur Fernbedienung, Speicherung, Analyse oder für weitere Dienste. Darum ist „mit dem Internet verbunden“ nicht gleichbedeutend mit „funktioniert nur über das Internet“. Für die Beurteilung eines Produkts ist wichtig, welche Funktionen lokal laufen, welche Daten das Gerät überträgt und was bei einer unterbrochenen Verbindung noch möglich ist.
Das Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik beschreibt IoT als vernetzte Welt intelligenter Geräte, die etwa Temperatur und Helligkeit messen und Prozesse automatisieren können. BSI
Am Anfang steht häufig ein Sensor. Er misst zum Beispiel Temperatur, Feuchtigkeit, Bewegung, Druck, Standort oder Energieverbrauch. Ein Aktor bewirkt dagegen eine physische Änderung: Er schaltet einen Motor ein, öffnet ein Ventil oder dimmt ein Licht. Nicht jedes IoT-Gerät besitzt beide Komponenten. Eine reine Messstation kann nur Daten liefern; eine smarte Steckdose kann eine Steuerungsentscheidung empfangen.
Zwischen Gerät und Anwendung liegt eine Kommunikationsstrecke. Sie kann Funkstandards, ein Heimnetz, ein Mobilfunknetz oder eine kabelgebundene Verbindung nutzen. Ein Gateway kann Daten mehrerer Geräte bündeln, Protokolle übersetzen oder lokale Regeln ausführen. Anschließend verarbeitet eine Anwendung die Daten: Sie zeigt einen aktuellen Zustand an, speichert Messreihen oder löst eine Automatisierung aus. IBM fasst Sensoren und Aktoren als zentrale Bausteine zusammen, weil sie die Verbindung zwischen digitaler Verarbeitung und physischer Umgebung herstellen. IBM
Eine Automatisierung ist dabei keine magische Eigenschaft des Geräts. Sie beruht auf vorher festgelegten Regeln oder auf einer Auswertung. Die Regel „Wenn die Raumtemperatur unter den Zielwert fällt, schalte die Heizung ein“ ist nachvollziehbar und prüfbar. Komplexere Systeme können Messwerte über längere Zeit auswerten, bleiben aber darauf angewiesen, dass Sensoren, Netzwerk, Berechtigungen und Steuerung zuverlässig zusammenspielen.
In einem Gebäude misst ein Sensor die Temperatur eines Raums. Die Messung erreicht eine lokale Steuerung. Liegt der Wert unter einem festgelegten Zielbereich und ist ein Zeitfenster aktiv, sendet die Steuerung einen Befehl an einen Heizungsaktor. Gleichzeitig kann eine App den Zustand anzeigen. Fällt das Netzwerk aus, ist nicht automatisch klar, was geschieht: Ein gut geplantes System dokumentiert, ob die Regel lokal weiterläuft, ob der letzte Zustand erhalten bleibt oder ob eine sichere Voreinstellung greift.
Das Beispiel zeigt auch die Trennung der Rollen. Der Sensor entscheidet nicht zwangsläufig selbst. Die Logik kann im Gerät, auf einem Gateway, in einer Zentrale oder in einem Cloud-Dienst liegen. Diese Architektur beeinflusst Reaktionszeit, Datenschutz, Wartung und die Abhängigkeit von einem Anbieter.
Im privaten Bereich gehören vernetzte Beleuchtung, Thermostate, Kameras, Wearables und Haushaltsgeräte zu typischen Beispielen. Mehrere solcher Komponenten können Teil eines Smart Home sein. Dort steht oft Komfort im Vordergrund, etwa eine zeit- oder ereignisgesteuerte Beleuchtung. Für den praktischen Nutzen ist wichtiger als die Zahl der Funktionen, ob Geräte zusammenpassen, verständlich konfigurierbar sind und auch im Störfall erwartbar reagieren.
In Unternehmen können IoT-Systeme Zustände von Maschinen, Lagern, Fahrzeugen oder Gebäuden erfassen. Ein Messwert allein verbessert jedoch noch keinen Prozess. Erst eine klar definierte Entscheidung, Zuständigkeit und Reaktion macht aus Daten einen sinnvollen Einsatz. In der Produktion kann die Verknüpfung von realer Anlage und digitalem Informationsmodell außerdem zu einem Digitalen Zwilling gehören. Das ist eine Anwendung oder Erweiterung, nicht die Bedeutung von IoT selbst.
Auch Kommunen nutzen vernetzte Technik beispielsweise bei Infrastruktur, Beleuchtung oder Versorgung. Das BSI nennt Smart City neben Smart Home und Industrie 4.0 als eng verwandte Anwendungsfelder. Der Anwendungsbereich sagt aber nichts darüber aus, wie gut ein konkretes System abgesichert ist oder ob seine Datenerhebung erforderlich ist.
IoT bedeutet nicht, dass Geräte autonom handeln müssen. Viele Systeme sammeln lediglich Daten oder führen Befehle aus; welche Regel gilt, entscheidet eine Person, eine konfigurierte Software oder ein externer Dienst. Ebenso ist IoT keine Garantie für Energieeinsparung, bessere Wartung oder Komfort. Solche Effekte hängen von der konkreten Aufgabe, der Qualität der Daten, der Einrichtung und dem Betrieb ab.
Vernetzung erweitert zudem die Angriffsfläche. Standardpasswörter, ungepflegte Software, zu weit gefasste Zugriffsrechte oder unklare Fernzugänge können ein Sicherheitsproblem werden. Deshalb gehören die Frage nach Sicherheitsupdates, die Änderung voreingestellter Zugangsdaten, getrennte Zugänge und ein Plan für den Ausfall eines Dienstes zur Auswahl und zum Betrieb. Bei Geräten mit Mikrofon, Kamera, Standort- oder Nutzungsdaten ist zusätzlich zu prüfen, welche Daten wohin übertragen werden und wie lange sie gespeichert bleiben.
Ein weiteres Missverständnis lautet: Je mehr Geräte verbunden sind, desto besser funktioniert die Automatisierung. Tatsächlich erhöhen zusätzliche Produkte Schnittstellen, Pflegeaufwand und mögliche Fehlerquellen. Eine kleine, nachvollziehbare Lösung kann daher nützlicher sein als eine große Sammlung kaum abgestimmter Geräte. Ein Beitrag von digital-magazin.de zu Chancen und Risiken der Vernetzung ordnet IoT ebenfalls als Zusammenspiel von Anwendungsnutzen und Sicherheitsrisiken ein; konkrete Marktprognosen daraus werden hier nicht übernommen.
Ein Smart Home ist ein Anwendungsbereich für vernetzte Geräte im Haushalt. IoT umfasst dagegen auch Industrie, Logistik, Mobilität und kommunale Infrastruktur. Ein Digitaler Zwilling ist ein digitales Modell eines konkreten physischen Objekts oder Prozesses; er kann IoT-Daten verwenden, ist aber nicht mit jeder Gerätevernetzung gleichzusetzen.
Auch eine Fernbedienung allein ist nicht zwingend IoT. Wenn sie nur einen einzelnen Befehl überträgt, ohne Zustände zu erfassen, auszutauschen oder in eine weitergehende digitale Verarbeitung einzubinden, fehlt ein wesentlicher Teil des üblichen IoT-Verständnisses.