IOT – Internet der Dinge

Das Internet der Dinge – was ist das?

IOT, das heißt „Internet Of Things“, also Internet der Dinge. Was ist das eigentlich?

Zunehmend wird unser Alltag bestimmt von vielen kleinen technischen Geräten, die oft auf der Basis integrierter Schaltkreise entwickelt werden (also kleinen Computern ähnlich sind). Beispielsweise können Fenster-Rollläden heute elektrisch, mit einem kleinen Motor, aufgezogen oder geschlossen werden. Da das Aufziehen und das Schließen regelmäßige tägliche Vorgänge sind, werden diese Klein-Motoren zunehmend nicht mehr von Hand an- und abgeschaltet, sondern von kleinen Prozessoren gesteuert, die dann selbständig morgens vielleicht um 7.00 Uhr die Läden aufziehen, und sie abends um 20.00 Uhr wieder schließen.

Der eigentlich logische nächste Schritt ist, dass diese Prozessoren internetfähig gemacht werden, also beispielsweise in das oft ohnehin vorhandene W-Lan-Netz (WiFi) eingebunden werden. Auf diese Weise können diese Prozessoren von überall her wo Internetzugang besteht, abgefragt und gesteuert werden.

Dass man nun von Hawaii aus die Fensterläden eines Hauses in Deutschland schließen kann, sofern man vergessen hat, dies vor der Abreise in den Urlaub zu tun, ist eine Sache. Noch offensichtlicher aber ist der Vorteil, dass man alle möglichen kleinen und nützlichen Geräte eines Hauses über eine zentrale Software steuern kann. Der Nutzen entfaltet sich sozusagen bereits, wenn man im Wohnzimmer sitzt, und von dort aus die vielleicht 15 Fenster eines Hauses ganz schnell überprüfen bzw. steuern kann.

Das also nun ist das Internet der Dinge: Dinge (Geräte), die mit einfachen Mitteln an das Internet angeschlossen sind, und über das Internet überwacht / gesteuert / programmiert werden können.

Dass hierfür die Netzadressen der „Dinge des Internet“ dramatisch ausgeweitet werden müssen, weil nicht mehr nur jeder Mensch, bzw. dessen Computer, eine eigene Internetadresse (IP) haben kann, sondern jedes Ding, das versteht sich von selbst. Das ist aber eigentlich ein kleineres administratives Problem. Letztlich ist die Anzahl der „Dinge des Internet“ weiterhin sehr endlich. Und ob es nun eine 12-stellige IP gibt, oder eine vielleicht 24-stellige, das ist den Maschinen egal, ebenso wie den Menschen.

Der Nutzen des IOT jedoch entfaltet sich nicht nur für den Normalbürger in dessen Haus, sondern ist als gesellschaftlicher Produktivfaktor überhaupt nicht zu überschätzen, man denke an die Überwachung von Geräten im Einzelhandel (Kassen), im Sicherheitsbereich (Überwachungskameras), in Fabriken (Produktionsroboter), im militärischen Bereich …

Entscheidend für den Erfolg des Internets der Dinge ist letztlich die Einfachheit der Handhabung für den User und der Preis … wie viel kostet es etwa, ein Fenster eines Hauses IOT-fähig zu machen?

Dass das Internet der Dinge kommt, ist aber ganz sicher – die Vorteile sind gar zu offensichtlich.

Ein Beispiel

zur Veranschaulichung ein kleines Beispiel.

Temperatur – und Luftfeuchtesensor. Das Internet der Dinge … das sind kleine Boards wie dieses ….

Der obige kleine Sensor misst Temperatur und Luftfeuchtigkeit in einem Raum. Er kostet nur wenige Euro und ist an das W-Lan anschließbar, er hat also Internetverbindung. Er verbraucht wenig Strom, denn der Sensor verfügt über eine „Schlaffunktion“ – er „wacht“ also immer auf, wenn er benötigt wird; in der übrigen Zeit hingegen „schläft“ er, und verbraucht dann nur sehr wenig Strom im Mikroampere-Bereich, bei einer Betriebsspannung von 5 V. Auf diese Weise ist der Sensor gut mit einer billigen Batterie ein Jahr lang zu betreiben – er benötigt etwa keinen 250 V Stromanschluss mit aufwändigem Netzteil.

Dieser Sensor ist so programmiert, dass er jede halbe Stunde eine Messung vornimmt, und die Ergebnisse in eine Remote-Datenbank (remote = entfernt) einträgt, also eine Datenbank, die auf einem (gemieteten) Server läuft, welcher ständig in Betrieb ist.

Ein solcher Server ist in diesem Fall jener, auf der die Webseite läuft, die Sie gerade lesen. Die Datenbank, auf die die Webseite zugreift, ist eine MySQL-Datenbank. In diese Datenbank wurde eine Tabelle aufgenommen, in die die Messdaten des Temperatur-und-Feuchte-Sensors eingetragen werden; immer dann, wenn dessen Sendesignal eintrifft. Die Datenbank ergänzt selbst die Spalte „Zeit“ mit der Systemzeit des Servers, während in die Spalte „Eintrag1“ die gesendeten Daten des Sensors aufgenommen werden.

MySQL-Datenbank mit eine extra Tabelle für die Messergebnissse des Sensors.
Das Internet der Dinge … das ist Software, die die Hardware ausliest, steuert ….

Die lokale MS-Access-Anwendung ist wiederum mit diesem Server verbunden, und zwar über einen Internettreiber, der die MySQL-Datenbank mit MS-Access kompatibel macht. Das macht es bequem, die Server-Daten direkt am Arbeitsplatz zu sichten, zu filtern, zu manipulieren, ohne sich in den spartanischen Internetaccount einzuloggen – Access ist eben ein überaus praktisches und letztlich mächtiges Tool.

Eine MySQL-Tabelle, die als verbundene Tabelle in MS-Access sichtbar und bearbeitbar ist.
Das Internet der Dinge … das ist Vernetzung

Hier lassen sich Sensor-Daten, die in die Tabelle geschrieben wurden, sehr einfach auswerten, umformen, in andere Tabellen schreiben, etc.. So wie oben gezeigt.

Weil die Daten des Sensors im XML-Format gesendet wurden und in eine nicht weiter spezifiziertes Feld (namens „Eintrag1“) eingetragen wurde, kann die Tabelle Einträge verschiedenster Sensoren aufnehmen – das macht das Setup für die Sensoren einfacher. Unterscheidbar sind die Sensoren durch den Tag „<Device>“ (Gerät).

Daten zu erheben und zu speichern, jederzeit darauf zugreifen zu können, sie zeitaktuell kontrollieren zu können, ist die Voraussetzung dafür, proaktive Maßnahmen zu ergreifen, Geräte zu steuern, Überwachungsdaten auszuwerten, etc. – also ein Baustein des Internets der Dinge.