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Vom Smart Home zu Smart Cities

01.08.2017 | 13:30 Uhr |

Bis zum Jahr 2020 sollen weltweit mehr als 20 Milliarden vernetzter Geräte vorhanden sein – von Wearables, Spielzeugen, Heimelektronik bis zu Fahrzeugen, Industriemaschinen und Infrastruktur wie Wasser und Energie. Wie wird unser Alltag damit aussehen? Und wie sicher wird das alles sein?

Wie wäre es, einen Tag lang ohne Smartphone, ohne E-Mails, soziale Netzwerke oder ohne Geldkarte auszukommen? Es ist bemerkenswert, wie tiefgreifend sich digitale Technologien fast unsichtbar in das tägliche Leben integriert haben. Diese Entwicklung hat sich innerhalb einer relativ kurzen Zeit vollzogen und kann bis zur Geburtsstunde des Mainstream-Internets und der Vernetzung von Daten, Systemen und Menschen zurückverfolgt werden.

Mit dem Aufkommen des Internet of Everything erstreckt sich diese Vernetzung heute auf immer mehr Alltagsgegenstände. Milliarden smarter Geräte sind Teil der globalen Vernetzung von elektronischen Verbrauchergeräten, Haushaltsgeräten und Autos.

Doch das sind nur die Vorboten einer deutlich größeren Welle der Vernetzung, die uns in den nächsten Jahren erwartet. Die Vorhersagen variieren, aber es scheint allgemeiner Konsens zu sein, dass bis 2020 mehr als 20 Milliarden vernetzter Geräte vorhanden sein werden – von Wearables, Spielzeugen, Heimelektronik bis zu Fahrzeugen, Industriemaschinen und Infrastruktur wie Wasser und Energie.

Im Haushaltsbereich wird das Internet der Dinge vor allem auch von der Smartphone-Revolution angetrieben. Die leistungsstarken Taschencomputer liefern die Kommunikationsinfrastruktur für das IoT zusammen mit dem mobilen Web, Sensoren und Konnektivität. Es gibt bereits 2,6 Milliarden Smartphone-Nutzer auf der Welt, bis 2020 werden es vermutlich 6 Milliarden sein.

Lassen Sie uns mit diesem Gedanken im Hinterkopf einen Blick darauf werfen, wie sich smarte Geräte und Services in unserem Alltag, unserem Umfeld und in unseren Städten durchsetzen werden. Sie werden für Komfort, Effizienz und Umweltschutz sorgen.

Aber machen wir uns neben all den Vorteilen auch ausreichend Gedanken um die Sicherheit?

Smart Home

Das Zuhause ist einer der sichtbarsten Bereiche des IoT. Smarte Thermostate lernen, wie Sie Energie im Haushalt nutzen. Energieverbraucher wie die Waschmaschine können von Ihrem Handy aus gesteuert werden oder werden optimal eingestellt, so dass Sie bis zu 20 Prozent bei den Energiekosten einsparen. Sofas stellen auf Berührung die Temperatur, Härte und den Winkel basierend auf Ihren Vorlieben ein, während das Smart TV personalisierte Empfehlungen ausspricht und auf Sprachbefehle und Fingerabdruck-Identifikation reagiert.

Im Smart Home wird das Internet der Dinge am besten sichtbar
Vergrößern Im Smart Home wird das Internet der Dinge am besten sichtbar
© Bullguard

Spülbecken, die Wassertemperaturen für spezielle Aufgaben anpassen, sparen Wasser durch Nachverfolgung der Nutzung und werden ebenfalls über Sprachbefehle bedient. Öfen stellen sich selbst ein und überwachen die Temperatur über den Verlauf der Backzeit. Kühlschränke verfügen über eine Bestandsführung und eine Funktion zur automatischen Nachbestellung. Soundsysteme spielen unterschiedliche Musik in verschiedenen Räumen ab – je nach Person, die im Raum ist. Matratzen werden die Schlafbewegung nachverfolgen und über die Integration eines Thermostats Temperaturen für den besten Schlaf einstellen. Lichtquellen werden über Sprachbefehle gesteuert und helfen mittels Dimmer dabei, morgens sanft aufzuwachen.

Smart Car

Wir sind bereits jetzt Zeugen von autonomen, selbstfahrenden Fahrzeugen, auch wenn wir damit noch am Anfang stehen. Aber smarte Autos gibt es schon. Fahrerassistenz-Technologien verbessern die Fahreigenschaften des Autos sowie den Komfort für den Fahrer. Das Auto leistet Hilfe beim Einparken in enge Parklücken, bremst selbstständig bei Hindernissen und übernimmt im Stau den Wechsel zwischen Gas geben und bremsen.

Sicherheitstechnologien warnen vor schlechtem Wetter und gefährlichen Straßenverhältnissen. Elektronische Windschutzscheiben stellen je nach Sonneneinstrahlung einen Blendschutz ein. Displays zeigen die aktuellen Nachrichten, blenden Meldungen von Messenger-Diensten ein oder zeigen ein Bild des Anrufers, wenn das Smartphone klingelt. Das Auto weiß über Abfahrts- und Ankunftszeit Bescheid und meldet sie bei Bedarf an Freunde oder Geschäftspartner, um sie zum Beispiel über eine Verspätung zu informieren.

Smart Building

Ein Großteil der IoT-Technologie in Firmengebäuden konzentriert sich auf Energieeinsparungen wie Leuchten und Heizung, die Präsenz erkennen und sich selbst entsprechend einstellen. In Zukunft wird sich IoT auch in Wartungsarbeiten durchsetzen. So werden etwa intelligente Sensoren Druckveränderungen in Leitungen erkennen und diese Information kommunizieren, um Wasserleckagen abzuwenden. Die Bauwerksüberwachung analysiert mittels Sensordaten Vibrationen und Materialzustand und kann so den baulichen Zustand des Gebäudes beurteilen.

Außerdem wird sich IoT auf die Umgebung des Gebäudes erstrecken, etwa mit Meldungen zu verfügbaren Parkplätzen, wenn Sie sich dem Gebäude nähern. Sensorennetzwerke kümmern sich um Zutrittsberechtigungen und können mithilfe von Audio-, Video- und Vibrationsdaten feststellen, ob unbefugte Personen Sperrgebiete betreten.

IoT-Systeme verfolgen auch den Verbleib verschiedener Dinge in einem Gebäude über Geolokalisierung. Das ist möglich, weil Sensoren leistungsfähiger und kleiner werden, während Software komplexer und schneller wird.

Smart City

Eine Smart City vereint smarte, vernetzte Lösungen, Geräte und Dienste, um das Leben in der Stadt effizienter, grüner, technologisch fortschrittlicher, sozialer -  kurz: lebenswerter zu gestalten. In Europa gibt es mit Barcelona bereits ein Paradebeispiel einer solchen Stadt, das zeigt, wie die Zukunft unserer Städte aussehen könnte.

Die Stadtverwaltung von Barcelona ist komplett auf E-Government umgestellt und Bürger kommunizieren ausschließlich digital mit den Ämtern und Behörden. Parks sind mit einem intelligenten Bewässerungssystem ausgestattet: Sensoren messen die Feuchtigkeit im Boden. Zusammen mit den aktuellen Wetterdaten liefern sie damit entscheidende Informationen an die Gärtner, um Wasser zu sparen. Andere Sensoren geben Auskunft über freie Parkplätze. Auch die Müllabfuhr ist höchst effizient und weiß genau, welche Route sie abfahren muss, um nur die vollen Tonnen zu leeren. Außerdem verfügt Barcelona über 700 Hotspots für den komfortablen Internetzugang für Einwohner und Touristen.

Weitere Aspekte einer Smart City sind beispielsweise eine intelligente Straßenbeleuchtung, kabellos verwaltete Verkehrssignale zur Energiekosteneinsparung oder Sensoren, die Wasserleitungen auf Leckagen überwachen, um Reparaturkosten zu reduzieren. Die Luftqualität wird auf hohe Schadstoffbelastung hin untersucht, um schnell entsprechende Gegenmaßnahmen zu treffen. Straßensysteme informieren Fahrer jederzeit darüber, welche Strecke am effizientesten ist, und steuern automatisch Verkehrssignale, um Staus und damit die Schadstoffbelastung auf ein Minimum zu reduzieren.

Öffentliche Verkehrssysteme sind miteinander vernetzt, so dass verschiedene öffentliche Transportmöglichkeiten koordiniert und Informationen in Echtzeit abgerufen werden können. Smarte Stromnetze liefern die richtige Menge Elektrizität abhängig von der Nachfrage, so dass die Energieeffizienz maximiert wird. Bürger können mit ihren Smartphones lokale Behörden über Schäden in der Stadt informieren, so dass Reparaturen schneller in Angriff genommen werden.

Smart statt sicher?

Neben all den Vorteilen birgt das IoT im Smart Home und in der Smart City auch Risiken von unterschiedlichen Ausmaßen: Ransomware deaktiviert im Winter die Heizung und gibt das System erst nach einer Lösegeldzahlung frei. Hackerangriffe können versorgungsrelevante Infrastruktur wie Energie oder Wasser einer Stadt lahmlegen.

Doch obwohl uns das Potenzial und das Risiko im IoT bewusst sind, ist das Sicherheitskonzept noch nicht durchdacht. Sicherheit hat für viele IoT-Gerätehersteller weniger Priorität als Preis und Marktdurchdringung. Die Produkte sind üblicherweise einfach aufgebaut, teilen ihre WLAN-Anmeldedaten häufig mit anderen Geräten. Wenn Hacker das Kennwort für ein WLAN-Netzwerk abfangen, können sie sich relativ einfach Zugang zum vernetzten Zuhause verschaffen – über smarte Türschlösser, Bewegungsmelder, Sprinklersysteme und selbst das Alarmsystem, das ein Heim schützt. Viele Geräte haben nicht einmal ausreichende physische Ressourcen für leistungsfähige Sicherheitsfunktionen.

Die größte Problematik besteht darin, dass es derzeit weder einen Konsens darüber gibt, wie IoT-Sicherheit in die Geräte implementiert werden sollte, noch Sanktionen. Das führt zu einem Patchwork-Ansatz beim Thema Sicherheit und jeder Hersteller nutzt andere bis keine Mechanismen. Vor allem unerfahrene Nutzer sind dadurch verunsichert.

Letztlich steht und fällt das Konzept „Smart City“ mit der Akzeptanz der Nutzer, also der Bewohner. Nur wenn sie Vertrauen in das vernetzte System und dessen Sicherheit haben, werden sie bereit sein, Daten und persönliche Informationen zu übermitteln. Es ist also essenziell, Sicherheits- und Datenschutzlücken im IoT aufzudecken und zu beheben, um die Smart City Realität werden zu lassen.

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