02 Feb

3 Aspekte des IoT

von Paula Steiner, Nina Vycudilik, Tamara Thin, Paula Raberger

Das Internet der Dinge zeigt sich in 3 vorwiegenden Trends, die sich teilweise unabhängig voneinander entwickelt haben.

1.      RFID

Die RFID oder auch Radio-Frequenz-Identifikation ermöglicht, wie der Begriff schon vermuten lässt, die automatische Identifikation bzw. Addressierbarkeit von Personen, Tieren oder Dingen. Eine ältere Version des RFID ist der allseits bekannte Barcode. Bereits während des 2. Weltkrieges wurden Radiowellen zur Identifikation von mit Sendern ausgestatteten Flugzeugen vorgenommen, womit hier der Beginn der Entwicklung der RFID-Technologie zu sehen ist (Bouda, 2012, S.13).

Um RFID nutzen zu können bedarf es eines elementaren Hardware-Teils, dem sogenannten Transponder (RFID-Tag). Dieser Mikrochip besteht aus einem Datenspeicher und einer Antenne. Mittels Radiowellen kann ein Funk-Chip von einem Lesegerät eindeutig und kontaktlos identifiziert werden. Die Tags stellen die Basis zur Verknüpfung von physischen Objekten und Datensystemen dar.

Anwendung: als Mitarbeiterausweis, als unsichtbarer Diebstahlschutz, zur Kennzeichnung von Waren, zur Identifikation und Lokalisierung von Objekten. In der Produktion und auf dem Dienstleistungssektor können diese Chips detaillierte Informationen über Bearbeitungsstatus und Produkteigenschaften übertragen, wodurch Prozesse lückenlos dokumentiert werden können. Durch diese Möglichkeit des Informationsflusses und die Möglichkeit der gleichzeitigen Erfassung vieler Transponder[ wird diese Technik in Verbindung mit dem Internet der Dinge im Handel, in der Industrie 4.0 und in der Logistik bereits angewandt (featured Business, 2017).

2.      Ubiquitous Computing

Geprägt wurde dieser Begriff in den 90er Jahren des vorigen Jahrhunderts im kalifornischen Xerox Palo Alto Research Center. Die Computer sollten von den Schreibtischen und Serverräumen weg in den Hintergrund treten. Gelingen sollte dies durch die immer mehr fortschreitende Miniaturisierung der Computerchips (mit trotzdem immer höherer Rechenleistung und einem verringerten Energieverbrauch). Ab diesem Zeitpunkt wird es möglich stecknadelgroße Computer in die Dinge der Umgebung zu implementieren (Sprenger & Engemann, 2015, S.14 f.).

3.      Cloud Computing

Die Infrastrukturen und die damit einhergehende Anhäufung und Auswertung großer Datenmengen (Stichwort Big Data) für das sogenannte Cloud Computing sind 2006 entstanden. Als Datenquellen fungieren hier einerseits die Smartphones und Tablets und andererseits ziehen Anbieter wie Google, Facebook, Amazon, Microsoft und Apple ihre Daten aus den angebotenen Services. So liegen beim Streaming (Audio/Video) oder beim Online-Shopping die relevanten Daten in der Cloud (Sprenger & Engemann, 2015, S. 18f.).

Die virtuelle Rechenwolke besteht aus vielen verschiedenen, miteinander vernetzten und verbundenen Rechnern. Bereitgestellt werden z.B. Speicherplatz, Rechenleistung oder Anwendungssoftware. Der Vorteil für den Nutzer besteht darin, dass sich dieser direkt über das Internet in das System einloggen und dieses nutzen kann, ohne die Installation und Betreuung eigener Rechensysteme, was kostenintensiver und aufwendiger wäre (novadex, o.D.).

Bouda, D. (2012). RFID und Barcode. Ersatz oder Ergänzung? Hamburg: Diplomica Verlag GmbH.

Featured Business (30.5.2017). Kleiner Chip – große Wirkung: RFID ganze Branchen optimiert. Abgerufen am 5.1.2019, von https://www.vodafone.de/business/featured/technologie/rfid-effiziente-prozesse/

Novadex GmbH. (o.D.). Definition Cloud Computing – Was ist Cloud Computing? Abgerufen am 7.1.2019, von https://novadex.com/de/glossar-artikel/definition-cloud-computing-was-ist-cloud-computing/

Sprenger, F. & Engemann, Ch. (2015). Internet der Dinge. Über smarte Objekte, intelligente Umgebungen und die technische Durchdringung der Welt. Bielefeld: Transcript Verlag.


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16 Jan

Das Internet der Dinge

DEFINITION
Im Jahr 1999 wurde der Begriff erstmals von Kevin Ashton erwähnt. Um die Jahrtausendwende begann, wegen der Verbreitung von WLAN und Bluetooth, die erste Phase der „Vernetzung von Werkzeug, und Armbanduhr und Schuhe, Jacke, Auto, Stuhl und Teppichböden“, welche die einfachste Form des IoT ist. (Alois Ferscha, Vorstand des Instituts für Pervasive Computing an der Universität Linz)
„Das Internet der Dinge (englisch: Internet of Things, kurz IoT) bezeichnet die Verknüpfung eindeutig identifizierbarer physischer Objekte mit einer virtuellen Repräsentation innerhalb einer Internet-ähnlichen Struktur.
Objekte, Menschen, Systeme und Informationsquellen verbinden sich darin zu einer Infrastruktur, die in der Lage ist, mit Hilfe intelligenter Services Informationen sowohl aus der realen wie auch aus der virtuellen Welt zu verarbeiten. Darüber hinaus ist das System in der Lage, auf diese Informationen zu reagieren“ und autonom zu handeln.[1]

BEISPIELE:
Waschmaschine:
Wenn eine Waschmaschine mit dem Internet verbunden wird, wird sie zu einem „intelligenten Gegenstand“. Sie ist dann im Stande mit den Menschen (über ein internetfähiges Gerät) zu kommunizieren sowie mit anderen Devices, die mit dem Internet verbunden sind.

wann ist die Wäsche fertig
startet, wenn der Strom dazu am günstigsten ist
Kühlschrank:
Ist der Kühlschrank leer, wird dies erkannt und per Onlineshopping neu befüllt. Dies geschieht je nach persönlichen Präferenzen, die über eine gewisse Zeit lang mittels Datensammlung angehäuft wurde.

weitere Beispiele: Elektroautos, Smarthouse, Straßenlaternen, Smartwatch[2]
ZIEL DES IOT:
Das Bestreben des Internets ist es, die virtuelle Welt mit der realen Welt zu verbinden, um folgende Dinge zu gewährleisten:

Sicherheit
Einfachheit
Ökonomie
KEINE ZUKUNFTSMUSIK – DURCH NEUE TECHNOLOGIEN:
v RFID (radio-frequency-identification)

Ein RFID Code Chip wird an unterschiedlichen Gegenständen montiert. Er gibt den Dingen eine eigene Identität. Jener kann mit einem Gedächtnis verglichen werden, das Entscheidungen treffen kann. Sämtliche Daten können in Millisekunden verarbeitet werden und die Resultate mit einem Steuerungs- und Handlungsauftrag per Feedback-Schleife in unsere Welt zurückspielen. Es bildet sich eine sogenannte Schwarmintelligenz.

Fraglich:

Konzerne – Arbeitsplätze
Datenschutz (Optimierung, Analyse) – Hacker
Transparenz

OFFENE WERKSTATT: „DAS INTERNET DER DINGE – DIE NÄCHSTE DIGITALE REVOLUTION.“ [3]
– Wie verändert sich künstliche Intelligenz („SMARTE“ Dinge) unser Leben?

– Wie gehen wir damit um?

HERAUSFORDERUNGEN DER FIRMEN
– Veränderung der Geschäftsmodelle

Produkte verlieren ihren Wert
Gewonnene Daten gewinnen Wert
man zahlt für Services und Anwendungen
Geld fließt erst später, nicht bei der Anschaffung des Produktes
(z.B. Microsoft Office)
– Auswirklungen

im Unternehmen
Entfall der Arbeitsplätze die Maschinen übernehmen können
Entstehen von neuen Arbeitsplätzen (allerdings im IT)
Rollenveränderungen
Wandel der Kultur
Kreativität als Kernkompetenz
im privaten Alltag
Nutzung „digitaler Assistenz“
(z.B. Navi, Alexa,..)
Service-Orientierung
(z.B. Drive Now, Word,… )
„Digitale“ Kulturen
Denkweisen verändern sich
Menschen werden transparenter durch Infofreigabe

POTENZIAL
Sensoren sollen für die Umwelt entwickelt werden , um mehr Informationen (Daten) über die Umwelt zu erfahren die dann verarbeitet werden sollen.

(Gebiet = smart Environment – Überwachungen von natürlichen Ressourcen)

Bis 2020 àca. 20 Milliarden Geräte am Markt

SICHERHEITSRISIKEN
Daten sollen anonymisiert erhoben werden und die Unternehmen müssen sich mit Risikomanagement im Bereich der IT beschäftigen, um den Endkunden eine Sicherheit bieten zu können.

NEUE BILDUNGSAUFGABE
Wir müssen uns mit den neuen Technologien beschäftigen, wobei ebenso das lebenslange Lernen angesprochen wird.
– Mit neuem experimentieren/ selbst Erfahrungen damit machen/ nicht nur Erwartungen stellen
– keine Beschwerden darüber das wir mit dem neuen nicht klar kommen/ nicht auskennen

DISKUSSIONEN
ENTSTEHT DURCH DIE VERNETZUNG (ZUSTÄNDIGKEIT EINES PRODUKTES FÜR MEHRERE ZWECKE) EINE GEWISSE ABHÄNGIGKEIT?
Im Großen und ganzen bestand die Antwort darin, dass dies bewusst so von Unternehmen gewählt wird, da sie so mehr Dinge ihrer Marke verkaufen (entscheidet man sich für eine Samsung Linie – ist diese auch nur mit anderen Samsung Produkten kompatibel).

EINE WEITERE FESTSTELLUNG ERGAB SICH DURCH DIE BEHAUPTUNG, DASS ZUKÜNFTIG QUALITÄTSMANAGEMENT 4.0 UND AUSBILDUNG 4.0 AUF UNS ZUKOMMT, DA KOMPLETTE AUSBILDUNGSBERUFE, DURCH DIE DIGITALISIERUNG NEU DEFINIERT WERDEN MÜSSEN.
Kommentiert wurde diese Aussage damit, dass es unterschiedliche Konzepte benötigt, die schon in der schulischen Ausbildung durchgeführt werden sollen. Dies ist ein langer Prozess, welcher bis zu 3 Jahrzehnte hinweg dauern kann und Zielorientiert, jedoch nicht übereilig, angegangen werden muss (Geschichte: Tesla verwechselt LKW mit ein Stück Himmel oder selbstfahrendes Auto, welches Fußgänger nicht erkannte, darf nicht passieren).

WIR HACKEN DEUTSCHLAND
In der Dokumentation des ARD wird die digitale Sicherheit in Frage gestellt…

Verbirgt sich hinter der Digitalisierung in Verbindung mit Smart-Homes, digitaler Infrastruktur, vernetzter Energieversorgung oder Smart Meters neben der automatisierten und fernsteuerbaren Möglichkeit in der Handhabung nicht unsere Angreifbarkeit? Alles was digital vernetzt und gesteuert werden kann von nun an auch angegriffen bzw. gehakt werden…

In der Dokumentation zeigte man anhand eines Hotels, das Temperaturen des Tiefkühlers, Glühbirnen, Türen und Fenster oder auch Alarmanlagen vernetzt und über Smart-Phones steuerbar sind. Tatsächlich ist es so, dass dies das Hotel angreifbar gemacht hat. Bei einem Versuch in das Hotel einzubrechen, konnte innerhalb kürzester Zeit die Verschlüsselung über die zwar gesicherte, jedoch leicht zu knackende Smart-Glühbirne und somit das mit ihr verbundene Netz der Türen und Alarmanlagen geknackt werden. Eine Möglichkeit dies zu tun, ist der Einsatz von Drohnen, die einfach über das Hotel fliegen und so an Daten kommen. So sieht man, dass Smart-Homes bzw. in diesem Fall das Hotel durch mehrere Verbindungen über einen einfachen Zugang (über die Glühbirne) vollständig gehackt werden kann.

èIst uns dieser Automatismus und die Fernsteuerbarkeit wirklich wichtiger als unsere Sicherheit vor solchen Angriffen?

In der Ukraine ist die Digitalisierung noch nicht soweit vorangeschritten, wie beispielswiese in westlicheren Teilen in Europas. Umso häufiger wird sie Opfer von digitalen Angriffen, was uns nur noch mehr zeigen soll, wie einfach es sein kann z.B. Stromversorgungen ganzer Städte oder Länder zu haken, an ihre Daten zu kommen oder diese zu steuern.

èKönnen uns unsere heimischen Stromversorger also Sicherheit versprechen?

Ein weiteres Beispiel hierzu war das Blackout in Teilen Europas im Jahre 2006. Eine planmäßige Abschaltung von zwei Hochspannungsleitungen sorgte so für Stromausfall in mehreren Teilen Europas.
Mit den richtigen Codes und Hackern ist es also möglich nicht nur einzelne Personen oder Haushalte, sondern fast ganze Kontinente zu hacken.

èBleibt diese Ungewissheit ständiger Belgleiter der Digitalisierung und Vernetzung der heutigen Zeit?

èIst das wirklich unsere Vorstellung der modernen Zeit?

Auch in Deutschland zeigten Hacker wie sie durch falsche Passworteingaben und dann Neueinstellungen Windräder hacken konnten.

èWie kann das möglich sein?

èWieso wird die Stromversorgung nicht besser verschlüsselt

èWelche Auswirkungen kann so ein Hack auf die Bevölkerung haben?

Worin Spanien Deutschland um Jahre voraus ist – die Smart-Meters. Strom, das mit dem direkten Stromversorger vernetzt ist und digital Verbrauche analysiert und registriert. Durch diese Smart-Meter kann die Produktion sowie Lieferung des Stroms optimiert werden.
In Spanien Alltag, in Deutschland noch in Planung. Die Smart-Meters befinden sich hier noch in ihrer Planungs- und Bauphase und wiesen bereits Sicherheitslücken auf. Dennoch ist es in Zukunft flächendeckend geplant die Stromversorgung zu digitalisieren. Wie bereits gesagt, sobald ein System im Netzt ist, ist es vor Hack-Angriffen nicht mehr geschützt.

èUnd wer soll am Ende für etwaige Schäden oder Angriffen haften?

èWie können wir uns davor schützen?

Fragen auf die wir nach wie vor nach Antworten suchen. Fragen, die uns die Zukunft, Technik und der Staat hoffentlich bald beantworten können.

[1]https://www.austrian-standards.at/infopedia-themencenter/infopedia-artikel/internet-der-dinge-iot/

[2]https://derstandard.at/2000067809433/Regeln-fuer-die-total-vernetzte-Welt-gesucht

[3]https://www.youtube.com/watch?v=byGnESGnwcM

#Patricia Cihlar, Barbara Glatz, Martina Nica &