Das Internet der Dinge Einfluss auf Wirtschaft, Politik und … · 2018-05-24 · Das Internet der...

Das Internet der Dinge – Einfluss auf Wirtschaft, Politik und Privatleben

Uwe Northmann

Business Development Manager Smart+Connected Communities

[email protected]

13. April 2015

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Das Internet der Dinge in der industriellen Welt

Was ist IoT/IoE?

Industrieanwendungen auf IoT/IoE Basis!!

Einfluss von IoT/IoE in verschiedenen Bereichen



Was ist IoT/IoE?




Eine industrielle Revolution…?

Internet der Dinge

Eisenbahn Dampfmaschine Internet Elektrizität Schifffahrt


oder die Evolution des Internets...? geschäftlic

her und g

esells

chaftlic

her N

utz

en

Intelligente Verbindungen

• Email

• Web Brow ser

• Suchmaschinen

Connectivity

Digitalisiere Zugang zu

Informationen

• Social

• Mobility

• Cloud

• Video

Immersive

Experiences

Digitalisiere

Interaktionen (Business

& Social)

• E-commerce

• Digital Supply Chain

• Collaboration

Networked

Economy

Digitalisiere

Geschäftsprozesse Connecting:

• People

• Process

• Data

• Things

Internet of

Everything

Digitalisiere die Welt


Das Internet aller Dinge – „Internet of Everything" (IoE) Basis für viele Anwendungen

Zur Verfügung stellen der

richtigen Infomationen für die richtige Person (oder

Maschine) zur rechten Zeit

Prozesse

Physikalische Geräte und

Objekte, die mit dem Internet verbunden sind sowie alles

andere für die intelligente Meinungsbildung notwendige

Dinge

Vernetzung von Menschen

in relevanterer, wertvollerer Art und Weise

Menschen

Korellierung von Daten

in nützliche Informationen, um

Entscheidungen treffen zu können

Daten

Verbindung von Menschen, Prozessen, Daten, Dingen


PROZESSFERTIGUNG PRODUKTION ENERGIE

TRANSPORT/VERKEHR STÄDTE HANDEL


Internet of Everything: Was bedeutet eine 1 prozentige Verbesserung?

Industrie Segment Art der Einsparung

Geschätzte Wertschöpfung über 15

Jahre (Billion nominal USD)

Luftfahrt Geschäftsreisen 1% Kraftstoffersparnis $30B

Energie Gas-Beheizung 1% Brennstoffeinsparung $66B

Gesundheit systemw eit 1% Reduzierung von

System-Ineff izienzen $63B

Eisenbahn Gütertransport 1% Reduzierung von

System-Ineff izienzen $27B

Öl & Gas Erschliessung und

Förderung

1% Reduzierung von

Investitionen $90B

Total $276B

• Quelle: “Industrial Internet: Pushing the Boundaries of Minds and Machines,” GE, November 26, 2012


7.2 6.8 7.6

IoT/IoE ist bereits da!!

Schnelle Einführung digitaler

Infrastrukturen:

5X schneller als Elektrizität und Telefonie

50 Milliarden “Smart Objects”

50

2010 2015 2020

0

40

30

20

10

Millia

rden

von D

ingen

25

12.5

Wendepunkt

Zeit

Quelle: Cisco IBSG, 2011



Was ist IoT/IoE?




Vertikale Märkte, Lösungen und Anwendungsfälle


• Zunehmender Druck auf Produktionskosten

• Bedarf an Automation, Flexibilität, schnellere Produkteinführungen • Maschinenbau wird zielgerichtet durch Cyber-Attacken bedroht

• Nachfrage nach IP – basierten SCADA, MES, und PLC Systemen

Basis-Lösung: CONNECTED FACTORY

CONVERGED

FACTORY NETWORK

SECURE FACTORY

CONTROLS

PLANT & CONTROL

ROOM MOBILITY

MACHINE-AS-A-

SERVICE

• Isolierte Netze

• Fehlerbeseitigung

aufw endig

• Hohe TCO

• Patentverletzungen

• physikalische Sicherheit

• Mobiler Zugang auf

Betriebsdaten/Mobile

Steuerung

• Sicheres und

zuverlässiges WLAN

• Remote monitoring &

control

• Vorbeugende Wartung


Industrie 4.0

Was die Roboter der Zukunft können

Von Martin Schlak

Die Fabrik der Zukunft ist vernetzt: Bei der Hannover Messe bildet die Industrie 4.0 einen

Schwerpunkt. Aber welche Chancen und Risiken verbergen sich dahinter? Der Überblick.

Nach Dampfmaschine, Fließband und Elektronik soll der Wirtschaft nun die vierte Revolution bevorstehen: die Vernetzung von Produkt, Maschine und Werkzeug in der Industrie 4.0. ….

Was steckt hinter der Industrie 4.0?

Der Begriff steht für die vernetzte Fabrik, in der Maschinen und Werkstücke permanent Informationen austauschen. Dafür werden in die Teile Kleinstcomputer und Sensoren eingebaut

und zu einem Netzwerk zusammengeschaltet, einem sogenannten cyber-physischen System (CPS).

…

Quelle: Spiegel Online, 11. April 2015

http://www.spiegel.de/wirtschaft/unternehmen/hannover-messe-industrie-4-0-und-internet-der-dinge-a-1027553.html#ref=plista


“Vor mehr als 10 Jahren

haben wir begonnen, das Auto

selbst zu vernetzen. Heute

beginnen wir, den Fahrer und

sein Auto mit der Welt zu

verbinden.”

Rupert Stadler,

CEO Audi AG

Dr. Degenhardt

CEO Continental:

Die “Augen” des

Fahrzeuges

können 200 bis 300 m

schauen: wir

benötigen jetzt

das Internet im

Backoffice.


Beispiel einer IoE-Anwendung in der Stadt – die Straßenbeleuchtung als Multi-Sensor-Knoten

LED lighting Fixture

Multi-Sensor Node

Video camera, license plate reader, f ace recognition camera

Wi-Fi Network

Cloud

Lösungskomponenten

Datenfluss

1. Dif f erent sensors monitor liv e city conditions and perf orm FOG Analy tics

2. Collected data is sent ov er the secure Wi-Fi network to the Cloud

3. Collected data is aggregated and normalized and prepared f or cross domain analy tics

4. Applications lev erage data to optimize city operations and prov ide citizen serv ices

Betriebsanw endungen der Stadt

Lighting Control Situational Awareness City Air/Noise/Pollution Maps

Energy Reports Parking Enforcement

Incident Detection City Safety / Security

Bürger Dienste

Public Wi-Fi

Parking Availability Traffic Alerts

Data Store on Cloud w ith APIs for Access

Power

Wi-Fi Mesh

FOG Analytics

1

2 3 4

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Gebäude

Wasser Parken Straßen

Beleuchtung Abfall Stadt-

umfeld Menschen

Einrich-

tung

Sicher

Gefahren-

abwehr Verkehr

Straße

Internet Edge W AN Agg

Wireless WAN

(2G/3G/4G/Wimax)

DSRC/LMR

Internet

Cloud Dienste

Fahrzeuge

Fahrzeuge

Public/Private WAN

Smart City Architektur

Wired/Wireless Access

Wired/Wireless backhaul Aggregation

LightWeight IPv6

Ruggedized Device

Compute/Storage

Security

Internet Edge WAN Aggregation

Mobility/Location Management

Wireless/Wired Network Management

Video Management Data Center Resources

Sicherheit&

Gefahrenabwehr

Data/Event Virtualisierung/Aggregation

Verkehrs

Management Stadtumfeld

Abfall

Management

Beleuchtungs

Management

Park

Management

Transport

Management

Monitoring/

Command/Control

Centers

Städtische Dienste

Bürger Dienste

Apps Portal

Security

Analytics

Schic

ht

1

Schic

ht

2

Schic

ht

3

Schic

ht

4

Selbst im Agrarsektor:

Das intelligente Kornfeld

oder beim Sport: Der “Connected” Skifahrer


Das Video – Sensorik und “Intelligenz”

http://www.youtube.com/watch?v=tIIJME8-au8







Was ist IoT/IoE?




Das Internet aller Dinge – „Internet of Everything" (IoE) beschleunigt die Datenexplosion

Prozesse

Dinge

Menschen

Daten

Verbindung von Menschen, Prozessen, Daten, Dingen


Das Internet der Dinge und Big Data – Der Einfluss von IoE bis ins Rechenzentrum

MEDIA/ ENTERTAINMENT

Viewers / adv ertising ef f ectiveness

COMMUNICATIONS

Location-based adv ertising

EDUCATION & RESEARCH

Experiment sensor analy sis

CONSUMER PACKAGED GOODS

Sentiment analy sis of what’s hot, problems

HEALTH CARE

Patient sensors, monitoring, EHRs

Quality of care

LIFE SCIENCES

Clinical trials

Genomics

HIGH TECHNOLOGY / INDUSTRIAL MFG.

Manuf acturing quality

Warranty analy sis

OIL & GAS

Drilling exploration sensor analy sis

FINANCIAL SERVICES

Risk & portf olio analy sis

New products

AUTOMOTIVE

Auto sensors reporting location, problems

RETAIL

Consumer sentiment

Optimized marketing

LAW ENFORCEMENT & DEFENSE

Threat analy sis - social media monitoring, photo analy sis

TRAVEL & TRANSPORTATION

Sensor analy sis f or optimal traf f ic flows

Customer sentiment

UTILITIES

Smart Meter analy sis f or network capacity ,

ON-LINE SERVICES / SOCIAL MEDIA

People & career matching

Web-site optimization

Quelle: Cloudera


Analytics 1.0 Analytics 2.0

Historisch wurden Daten kopiert, dann analysiert

Traditional Data

Warehouse

Traditional Data

Warehouse

Structured

Data

Unstructured

Data

Structured

Data

Big Data

Store

Fast Data

Stunden/ Minuten / Sekunden Tage / Stunden


Analytics 3.0 Sekunden / Millisekunden

Traditional Data

Warehouse

Big Data

Store

Fast Data

Real-time/

Streaming

Analyse in Echtzeit verlangt nach einem neuen Ansatz


Operational Consistency Data Mobility Optimized Form Factors

UCS Mini

UCS

Mini

UCS f or

Enterprise

UCS f or Hadoop

Nexus Family

ISR

APIC EM

AP MS

CGR

IE

Video

Cloud Services and Applications

Partner Clouds

Intercloud Fog & Edge Core Data Center

Die Verbindung vom Data Center bis ins “Edge”

Connected Home

https://www.youtube.com/watch?v=wrke_9bgY8A


Kostenentwicklung Rechenkapazität, Speicher, Kommunikation

• Speicher- und Rechnerkosten fallen am schnellsten

• Sensoranzahl und produzierte Datenvolumina steigen schneller als verfügbare Bandbreite

• “Distributed Computing” wird in vielen Szenarien relevant

Quellen:

• http://www.kurzweilai.net/sin-charts#!pr ettyPhoto

• http://blog.backblaze.com/2011/06/22/price-gap-storag e- vs-bandwi dth/

Rechenleistung

Speicher

Kommunikation


IoT/IoE benötigt Distributed Computing

Traditionelle Architektur (TERMINAL-MAINFRAME, CLIENT-SERVER, WEB)

ENDGERÄT

DATACENTER/CLOUD


IoT/IoE benötigt Distributed Computing

IoT/IoE COMPUTING MODELL (DATENVOLUMEN, SICHERHEIT, VERFÜGBARKEIT, LATENZEN)

DEVICE

DATACENTER/CLOUD

FOG


Partner

220 MHz Wi-Hart; LORA 800 MHz PLC

IP Connectivity

App Enablement

PARTNER/ KOOPERATIONEN

Partner Electric

Metering

Train

Control

Street

Parking

Environmental

Monitoring

IP enabled / WLAN addressable / Low Power / Energy Harvesting / Small Form Factor / Appropriate Cost


IoE passiert global: Deutschland als Innovations-Standort

Venture Investments

Standards

Patents

Innovation Centers

Ecosystem Partnerships

University Research

ETH, HSG, RWTH, TU Berlin, HH Harburg

Fraunhofer WZL & IT

oneM2M, ETSI, IEEE, IEC,…

Sensity,

World Sensing, High Mobility… Startup Bootcamp, BetaHaus,..

Siemens, Bosch,

PCO

Berlin

Deutscher Zukunftsbeirat

EMEAR Steering Committee


Es geht erst los

der Welt ist noch

nicht verbunden

Verbinden der physikalischen mit der virtuellen Welt

//localhost/Users/berndheinrichs/Desktop/Here_s to humanity DE h264.mp4


Fragen ???

Danke.

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