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Was ist das Internet of Things (IoT)?

Das Internet of Things ist ein Netzwerk von mit dem Internet verbundenen Geräten und Systemen. Jedes vernetzte Objekt verfügt über eine eindeutige Kennung und kann mit anderen interagieren, um Aufgaben vollautomatisiert auszuführen.

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Internet of Things (IoT): eine Definition

Als Internet of Things (IoT oder zu Deutsch „Internet der Dinge“) wird ein Netzwerk von physischen Objekten bezeichnet, in die Sensoren, Software und andere Technologien eingebettet sind, um Daten zu erfassen und mit anderen Geräten bzw. Systemen über das Internet auszutauschen. Die breitgefächerte Palette an IoT-Geräten reicht von einfachen Haushaltshelfern über IP-Kameras und Druckersysteme bis hin zu komplexen industriellen Anlagen. Heute sind bereits mehr als 30 Milliarden IoT-Geräte im Einsatz, bis 2025 rechnen Experten mit einem Anstieg auf bis zu 75 Milliarden. Als weltweit erstes IoT-Gerät gilt ein Getränkeautomat an der Carnegie Mellon University in Pittsburgh. Er wurde in den frühen 1980er Jahren vernetzt, um seinen Getränkebestand aus der Ferne überprüfen zu können.

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Wie funktioniert das IoT?

Im Internet der Dinge kann im Grunde jedes internetfähige Gerät Teil des Netzwerks sein und mit anderen Geräten oder Systemen kommunizieren. Jedes Gerät verfügt dazu über eine eigene IP-Adresse, anhand der es eindeutig identifizierbar ist. IoT-Geräte nutzen eingebettete Systeme wie Prozessoren, Sensoren und andere Hardware, um Daten zu erfassen, zu sammeln und gegebenenfalls weiterzugeben. Sobald die Geräte sich mit einem IoT-Gateway oder einem anderen Edge Device verbunden haben, können die gesammelten Daten zur Analyse an die Cloud gesendet oder lokal ausgewertet werden.

Durch die Verbindung zum Internet können IoT-Geräte selbstständig agieren, sich situativ anpassen und auf bestimmte Gegebenheiten reagieren. Die meisten Aufgaben erledigen IoT-Geräte ohne menschliche Interaktion, auch wenn diese grundsätzlich möglich ist (z.B. zur Einrichtung oder Datenabfrage). Die Konnektivität, Vernetzung und Kommunikationsprotokolle hängen in erster Linie von den eingesetzten IoT-Anwendungen ab.

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Welche Vor- und Nachteile bietet das IoT?

Das IoT sorgt für eine funktionierende Kommunikation zwischen internetfähigen Geräten. Permanent werden Daten erfasst, gesammelt, gesendet und analysiert, um die Kommunikation und Konnektivität weiter zu optimieren. Dies birgt gewaltige Chancen im professionellen und privaten Umfeld, aber auch Risiken.

Vorteile des IoT:

  • Von jedem Ort und zu jeder Zeit kann mit jedem (internetfähigen) Gerät auf Informationen zugegriffen werden.
  • IoT-Technologien verbessern fortlaufend die Kommunikation zwischen verbundenen elektronischen Geräten.
  • Die Übertragung von Datenpaketen über ein angeschlossenes Netzwerk spart Zeit und Geld.
  • Aufgaben können automatisiert werden, was dazu beiträgt, die Qualität von Dienstleistungen zu verbessern und den Bedarf menschlicher Interventionen zu verringern.

Nachteile des IoT:

  • Da die Anzahl vernetzter Geräte stetig steigt und diese immer mehr Informationen untereinander austauschen, nimmt auch die Gefahr zu, dass ein Angreifer vertrauliche Daten stiehlt. Generell stellen Cyberbedrohungen das größte Risiko dar, welches mit dem Internet der Dinge einhergeht.
  • Die schiere Masse an IoT-Geräten stellt Unternehmen vor große Herausforderungen beim Sammeln und Verwalten der übermittelten Daten.
  • Viele IoT-Geräte werden nicht ausreichend mit Sicherheitsupdates versorgt und können sich daher zum Sicherheitsleck entwickeln. Auch die Absicherung der Authentifizierung erfolgt in vielen Fällen nur unzureichend.
  • Aufgrund fehlender internationaler Kompatibilitätsstandards für das Internet of Things können Geräte verschiedener Hersteller oft nicht miteinander kommunizieren. Um dieses Problem zu adressieren, haben sich einige namhafte Anbieter zur „Open Connectivity Foundation“ zusammengeschlossen, die an gemeinsamen IoT-Standards arbeitet.
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Was sind die technischen Grundlagen des IoT?

Die Basis für das Internet of Things bilden das Internet und die Mikroprozessortechnologie. Immer günstigere, kleinere und leistungsfähigere Mikroprozessoren erlauben es, Gegenstände mit überschaubarem Aufwand zu IoT-Geräten zu machen, die selbständig Daten erfassen und Aktionen ausführen können. Die Anbindung an das Internet erfolgt über kabelgebundene oder drahtlose Schnittstellen sowie eine eindeutige IP-Adresse, um Daten und Befehle senden oder empfangen zu können. An Kommunikationstechniken finden Funkstandards wie WLAN und Bluetooth sowie Mobilfunkstandards wie UMTS, LTE oder 5G Verwendung.

Eine wichtige (Sensor-)Technologie im industriellen Bereich ist die RFID-Technik (Radio-Frequency Identification). Sie ermöglicht die Identifizierung und Verfolgung von Waren und Gütern in der Logistikkette mittels kleiner Transponder (meist in Form von Klebeetiketten), die Daten an vernetzte Lesegeräte weitergeben. Darüber hinaus kommen vermehrt Künstliche Intelligenz (KI) und Machine-Learning-Technologien zum Einsatz, um die Prozesse zur Datenerfassung und -analyse einfacher und dynamischer zu gestalten.

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In welchen Bereichen findet das IoT Anwendung?

Das IoT bietet ein breites Anwendungsspektrum. Im privaten Umfeld spielt es vor allem bei der Gebäudeautomation und Smart-Home-Lösungen eine wichtige Rolle. Typische Einsatzbereiche sind Beleuchtungs- und Heizungssteuerung, Alarmanlagen und Überwachungssysteme oder intelligente Stromzähler. Aber auch Alltagsgegenstände wie Armbanduhren, Fernseher, Kühlschränke oder elektrische Zahnbürsten sind immer häufiger mit dem Internet verbunden, um durch das Sammeln und Auswerten von Daten das Leben der Menschen einfacher und komfortabler zu gestalten.

Im professionellen Umfeld können vernetzte Systeme zum Beispiel Transportwege nachverfolgen, Warenbestände verwalten, für eine Just-in-time-Lieferung sorgen, Fahrzeuge direkt mit Werkstätten kommunizieren lassen oder medizinische Abläufe überwachen. Teilweise kommt es auch zur Vermischung von privater und professioneller Anwendung. Beispielsweise verwenden einige Versicherungsgesellschaften bereits Daten von privat genutzten Geräten wie Wearables oder Fahrzeugsensoren, um auf deren Grundlage persönliche Risiken zu ermitteln und individuelle Prämien zu berechnen.

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Welche Sicherheitsaspekte sind bei IoT-Lösungen zu berücksichtigen

Über das Internet der Dinge tauschen Milliarden Geräte immense Datenmengen aus. Diese Informationen, die jeweiligen Anwendungen und Prozesse sowie die IoT-Systeme selbst müssen vor unautorisiertem Zugriff und Manipulation geschützt sein. Dazu bedarf es etwa eines wirksamen Identitäts- und Zugriffsmanagements. Zudem sollten sämtliche über das öffentliche Internet übertragene Daten verschlüsselt sowie alle relevanten Systeme effektiv gehärtet und durch Schutzmaßnahmen wie Firewalls abgesichert sein. Ebenfalls wichtig ist ein kontinuierliches Software- und Patchmanagement über den gesamten Systembetriebszeitraum hinweg, um potenzielle Sicherheitslücken zu schließen.

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Welche Gefahren gehen vom IoT aus?

Da IoT-Geräte über das öffentliche Internet vernetzt sind, besteht grundsätzlich die Gefahr, dass sich Cyberangreifer Zugriff auf übermittelte Daten oder die Systeme selbst verschaffen. Mögliche Risiken reichen vom unbefugten Auslesen oder Manipulieren von Informationen über das Einschleusen von Malware bis hin zur Sabotage und Zerstörung ganzer Systeme. Unsichere Konfigurationen mit Standardkennwörtern und fehlenden bzw. unzureichenden Schutzmaßnahmen machen es Angreifern häufig leicht, IoT-Geräte zu übernehmen und etwa in Botnetze einzubinden. Diese Botnetze missbrauchen sie dann für illegale Aktivitäten wie DDoS-Angriffe, Spam-Kampagnen sowie Credential-Stuffing– oder Brute-Force-Attacken.

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Was ist das Industrial Internet of Things (IIoT)?

Bei IoT-Anwendungen in der Industrie spricht man auch von Industrial Internet of Things (IIoT) oder Industrie 4.0. Gemeint sind hier vor allem digital vernetzte Maschinen oder Anlagen. Ein zentraler Anwendungsbereich ist die intelligente Fertigung: Einzelne Stationen einer Fertigungsstraße kommunizieren untereinander ohne das Zutun des Menschen. Maschinen rufen eigenständig die Informationen ab, die sie zum effizienten Arbeiten benötigen und regulieren bzw. optimieren sich fortlaufend selbst, bis hin zur vorausschauenden Wartung (Predictive Maintenance). Dadurch lassen sich Produktionsabläufe beschleunigen und somit Kosten und Zeit sparen. Dank bestellbasierter Just-in-time-Herstellung werden weniger Lagerflächen benötigt. Auch das komplette Supply Chain Management, inklusive der Lieferantenauswahl, kann vollautomatisiert ablaufen. Weitere IIoT-Anwendungsbereiche sind intelligente Stromnetze, Smart Cities sowie vernetzte und intelligente Logistik.

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Wie können Unternehmen vom IoT profitieren?

Erhöhte Produktivität und Effizienz im Fertigungsalltag und in der Verwaltung, die Schaffung neuer Geschäftsmodelle und Einnahmequellen sowie die Verbesserung der Kundenerfahrung sind nur einige der Vorteile, die das Internet der Dinge Unternehmen bietet. Die einfache und nahtlose Vernetzung der physischen Geschäftswelt mit der digitalen Welt trägt zu einer schnelleren Wertschöpfung bei. Dank des IoT haben Firmen die Möglichkeit, ihre gesamten Business-Prozesse zu überwachen und auf Grundlage der gesammelten Daten bessere Geschäftsentscheidungen zu treffen – etwa um Kosten zu reduzieren.

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Internet of Things (IoT): Das müssen Sie wissen

Das Internet der Dinge hat die weltweite Kommunikation zwischen Maschinen (und Menschen) revolutioniert und wird sie auch weiterhin nachhaltig verändern. Auf Basis der zunehmenden Vernetzung intelligenter Geräte und Systeme können Unternehmen neue Geschäftsmodelle entwickeln und die Optimierung von Geschäftsprozessen immer weiter vorantreiben. Im privaten Sektor hat das Internet of Things ebenfalls weitreichende Auswirkungen: Smart Watches, vernetzte Autos und intelligente Kühlschränke stellen dabei nur den Anfang dar. Dass mit der Implementierung und Weiterentwicklung des IoT Komfort und Wirtschaftswachstum einhergehen, ist bereits heute spürbar – allerdings dürfen dabei die Risiken und erforderlichen Sicherheitskonzepte nicht außer Acht gelassen werden.

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