Die Empfänger: Menschen oder Systeme, die Informationen aufnehmen und verarbeiten
Der Empfänger kann ein Computer oder ein Smartphone sein, über den wir Menschen die Sensordaten einsehen können. In vielen Fällen treffen wir Menschen auf Basis der Informationen manuell Entscheidungen und geben der Maschine Anweisungen, um auf einen Zustand zu reagieren. Die Anweisung geht dann auf dem selben Informationsweg zurück zum Sender, der daraufhin beim Gegenstand eine Aktion auslöst. Ein Beispiel: Ein Thermometer an einer Heizung meldet dem Hausbesitzer, der gerade auf dem Heimweg ist, die Zimmertemperatur in den eigenen vier Wänden. Der Hausbesitzer kann die Temperatur auf seinem Smartphone einsehen und die Heizung per Knopfdruck auffordern, die Temperatur um 2 Grad zu erhöhen. Oftmals muss der Mensch aber auch gar nicht aktiv in den Kommunikationsprozess eingreifen. Die erfassten Zustandsdaten einer Maschine wandern dann vom Sender direkt in ein virtuelles Analysesystem. Basierend auf künstlicher Intelligenz werden die eingehenden Daten hier mit (vordefinierten) Basisdaten abgeglichen. Das System bemerkt automatisch wenn die eingehenden Werte abweichen und definiert daraufhin eine Handlungsempfehlung. Diese wird automatisch an die Maschine weitergeleitet. Ein Beispiel: Ein Lichtsensor an einer Straßenlaterne erfasst regelmäßig die Helligkeit und übermittelt diese Information per SIM Karte automatisch an ein Analysesystem der Stadt. Erreicht das erfasste Lichte abends eine vordefinierte Dunkelheit (Lux), weist das System die Straßenlaterne an das Licht mit einer bestimmten Helligkeit zu aktivieren.
Wer welche Sprache spricht: Mobilfunk, WLAN und das neue Maschinennetz
Damit Gegenstände nicht zur kommunizieren können, sondern sich auch verstehen, müssen sie dieselbe Sprache sprechen. Eine Sprache mit festem Vokabular, vorhandener Grammatik und festgeschriebenen Regeln. Ähnlich wie bei uns Menschen. In der Praxis geben verschiedene Kommunikationskanäle den Rahmen für diese Sprache vor. Der wohl am meisten genutzte Kommunikationskanal im Internet der Dinge: Mobilfunk. Genau wie wir mit unserem Smartphone, tauschen Gegenstände per Mobilfunk (2G, 3G oder LTE) Informationen aus. Die neuste Technologie speziell für das Internet der Dinge ist das Maschinennetz (Narrowband IoT). Es ist optimiert für die kostengünstige und energiesparende Vernetzung von Gegenständen. Und es lässt Gegenstände sogar unter der Erde oder hinter dicken Betonwänden sprechen. Neben Mobilfunk werden auch WLAN oder Funkstandards wie Sigfox und LoRa für das Internet der Dinge genutzt. Weil diese Funkstandards jedoch nicht lizensierte Frequenzbereiche nutzen, sind sie nicht speziell gesichert vor dem Zugriff von außen.
Wie weit die Stimme reicht: Im neuen Maschinennetz sprechen Gegenstände quer durchs ganze Land
Die Funkstandards unterscheiden sich auch durch die Reichweite, in der sie Gegenstände miteinander vernetzten. Im klassischen WLAN können Gegenstände meist nur in einer Reichweite von weniger als 100 Metern kommunizieren. Der Bereich in dem Gegenstände Daten austauschen ist also sehr stark eingeschränkt, was die Nutzung im industriellen oder im städtischen Bereich erschwert. Das Maschinennetz (Narrowband IoT), das Vodafone als erster Netzbetreiber in Deutschland großflächig aktiviert hat, verfügt über extrem hohe Reichweiten und setzt dabei auf das bestehende LTE-Netz auf. Das erhöht nicht nur die Leistungsfähigkeit, sondern auch die Sicherheit im Internet der Dinge. Weil Sensoren im Maschinennetz Daten besonders stromsparend senden und empfangen, verfügen sie über Akkulaufzeiten von bis zu zehn Jahren. Damit sind sie unabhängig von der externen Stromversorgung.
