Internet der Dinge – Aktuelles und News aus dem IoT

Bei IOTIQ tragen wir IoT im Namen. Entsprechend am Herzen liegt es uns, unsere Begeisterung für das Internet der Dinge zu teilen und das Internet der Dinge einem größeren Publikum einfacher zugänglich zu machen. Aus diesem Grund gibt es heute mal ein kleines Update aus der IoT-Sphäre: Was ist neu? Was kommt 2023 und darüber hinaus auf uns zu?

 

KI und IoT gehen Hand in Hand

 

Es wird davon ausgegangen, dass 2023 mehr als 14,4 Milliarden IoT-Geräte mit dem Internet verbunden sein werden, bis 2025 werden es schätzungsweise über 25 Milliarden sein. Damit fallen in der Welt des IoT auch immer mehr Daten an. Doch durch deren bloße Sammlung und Speicherung allein entsteht noch kein besonderer Mehrwert. Davon kann erst dann die Rede sein, wenn diese Daten auch analysiert  und in eine Form gebracht werden, aus der Nutzen gezogen werden kann. Hier kommt KI ins Spiel. Die Verbindung aus KI und IoT wird auch als AIoT bezeichnet. KI-Technologie in Verbindung mit IoT-Infrastruktur kann wesentlich zur Analyse und Utilität von Daten beitragen und dabei helfen, die Funktionalität von IoT Geräten zu verbessern. Im privaten Kontext könnte das zum Beispiel heißen, dass Staubsaugerroboter lernen, sich besser in ihrer Umgebung zurechtfinden, und sich somit quasi laufend selbst optimieren.

Für Unternehmen bietet AIoT vielversprechende Möglichkeiten zur Automatisierung und Optimierung ihrer Prozesse. Zudem können neue Produkte und Dienstleistungen entwickelt werden, die besser auf die Bedürfnisse der Kund*innen zugeschnitten sind. Laut DMEXCO könnten intelligente Roboter in Bereichen wie E-Commerce, Sicherheit und Verkehr und Logistik zukünftig eine zentrale Rolle einnehmen.

 

Digitale Zwillinge

 

Schon einmal etwas von digital twins, oder zu deutsch dem digitalen Zwilling gehört? Dabei handelt es sich um das virtuelle Modell eines physischen Objekts. Dieses physische Objekt ist mit Sensoren ausgestattet, die verschiedene Leistungsaspekte messen. Die dabei entstehenden Daten werden an die digitale Kopie übertragen, sodass es das Verhalten des Objekts widerspiegelt. So können beispielsweise Simulationen durchgeführt werden, um herauszufinden, wie sich bestimmte Veränderungen auf das Objekt auswirken würden. Außerdem lassen sich so Leistungsprobleme untersuchen und Optimierungsmöglichkeiten identifizieren. All das kann herausgefunden werden, ohne dass das Objekt in seinem physischen Zustand verändert werden muss. Von einfachen Simulationen unterscheiden sich digitale Zwillinge dadurch, dass sie selbst eine beliebige Anzahl von Simulationen und dabei deutlich mehr Prozesse aus verschiedensten Blickwinkeln untersuchen können. Ihr Potenzial, neue wertvolle Erkenntnisse zu liefern, ist somit deutlich höher.

Neue Herausforderung bei der Cybersecurity

 

Wie so vieles haben leider auch diese Entwicklungen ihre Schattenseiten. Immer mehr Geräte in unsere Wohnungen und Fabriken zu holen, bedeutet auch, dass es in unserem Leben immer mehr Angriffspunkte gibt, die potenziell von Cyberkriminellen ausgenutzt werden könnten. Das reicht vom Abgreifen von Nutzerdaten bis zum Einfall über ein schlecht geschütztes Gerät und Infiltration des gesamten Netzwerkes. Hier ist es in der Tat eher ein Nachteil, dass immer mehr Geräte ans Internet angeschlossen werden. Denn ein einziges schwaches Glied kann das gesamte Netzwerk in Gefahr bringen. Je nachdem, welche IoT-Geräte dann betroffen sind, kann das verheerende Folgen haben. Man denke etwa an selbstfahrende Autos, die ein großes Sicherheitsrisiko für Passagiere und Dritte darstellen können, oder das Gesundheitswesen, wo mit besonders sensiblen Daten hantiert wird.

Aber auch im Privatleben kann das selbstverständlich sehr unangenehme Folgen haben. Über gehackte Geräte in „Smart Homes“ können Kriminelle z.B. die Häuser ihrer Opfer überwachen. Aufsehen erregten hier erst kürzlich Bilder privater Momente, die ein iRobot Roomba J7 aufgenommen hatte und daraufhin im Internet landeten. Mission dieser Modelle einer speziellen Entwicklerversion war es, Aufnahmen aus ihrem Arbeitsalltag zum Training der verwendeten KI zu sammeln und zu übermitteln. Dazu haben Saugroboter Aufnahmen von Hindernissen gemacht, die ihnen auf der Reinigungsrunde in den Weg kamen. Das Videomaterial wurde dann im Auftrag von iRobot von einem Dienstleister ausgewertet. Damit die Saugroboter lernen, sich in ihrer Umgebung besser zurechtzufinden, sollten die Mitarbeiter Objekte in den Aufnahmen beschriften. Eines dieser “Objekte” stellte unter anderem auch eine Frau auf der Toilette dar, von der später Fotos in privaten Facebook-Gruppen auftauchten. Anscheinend hatten die beauftragten Mitarbeiter diese und andere Szenen gescreenshotet und veröffentlicht.

iRobot hat sich somit streng genommen nichts zu Schulden kommen lassen. Die Testnutzer*innen sollen darüber informiert gewesen sein, dass die Geräte jederzeit Aufnahmen machen könnten. Der Hersteller gibt zudem an, dass mit dem Dienstleister Verträge abgeschlossen worden seien, die eben solche Privatsphäreverletzungen verhindern sollten.

 

Der Vorfall zeigt deutlich, dass auch Vorkehrungen wie vertragliche Vereinbarungen keinen vollständigen Schutz gegen Datenschutzverstöße gewährleisten können. Zugleich sollte man sich stets bewusst machen, welche privaten Daten und Informationen durch IoT-Geräte gesammelt werden und schlimmstenfalls in die falschen Hände geraten könnten. In diesem Fall hat dieser Punkt besondere Tragweite, denn die Aufnahmen entstanden nicht etwa durch unerlaubten Zugriff, sondern allem Anschein nach sogar mit Einverständnis der Testnutzer*innen. Da einige Nutzer*innen bestreiten, von der Datensammlung gewusst zu haben, scheint aber fragwürdig, wie ausdrücklich diese doch recht maßgebliche Funktion der Saugroboter kommuniziert wurde. Da man sich also nicht immer darauf verlassen kann, dass alle wesentlichen Informationen transparent und ausführlich vermittelt werden, ist es leider unerlässlich, sich selbst eingehend zu informieren.

 

Das Internet der Dinge - spaßig und gefährlich

 

Mit dem Wachstum des IoT Space wächst auch die Notwendigkeit für rechtliche Steuerung und Regulierung. Immerhin kann heutzutage beinahe jedes Gerät, das über einen Ein-/Aus-Schalter verfügt, theoretisch mit dem Internet verbunden und damit auch zum Sicherheitsrisiko werden. Das ist eine Armada von Geräten, deren Daten in falsche Hände geraten könnten.

Für 2023 wird unter anderem erwartet, dass die EU Vorschriften einführen wird, die Herstellern und Betreibern intelligenter Geräte strengere Vorschriften für die Sammlung und Speicherung von Daten auferlegen.

 

Neben gesetzlichen Vorschriften helfen auch Maßnahmen, die User*innen selbst treffen können, Cybersecurity und Datensicherheit im IoT zu verbessern. Hundertprozentige Sicherheit kann natürlich nichts davon gewährleisten. Aber jede Schutzmaßnahme trägt dazu bei, Risiken zu minimieren. So ist es zum Beispiel wichtig, regelmäßig Geräte- und Software-Updates durchzuführen, da hier Sicherheitslücken behoben werden. Ein anderer wichtiger Punkt ist das Ändern von Standardpasswörtern auf IoT-Geräten. Smarte Home Devices kommen mit einem werksseitigen eingestellten Passwort, das der ersten Anmeldung im Netzwerk dient und dementsprechend in der Regel sehr simpel ist. Das ist zwar bequem auch in der weiteren Handhabung, kann aber ein ernsthaftes Sicherheitsrisiko herstellen. Denn diese simplen Passwörter sind sehr vulnerabel gegenüber Brute-Force-Angriffen. Hierbei werden durch hohe Rechenleistung sehr viele mögliche Nutzer-Passwort-Varianten ausprobiert. Bei besonders simplen Passwörtern ist die Wahrscheinlichkeit, zufällig irgendwann ins Schwarze zu treffen, dann natürlich sehr viel höher als bei komplexen Passwörtern.

Auch das WLAN-Netz sollte durch eine starke Verschlüsselungsmethode geschützt werden. Wer öfter Besucher hat, die auch das heimische Internet nutzen, sollte über die Einrichtung eines Gastzugangs nachdenken. Und wie immer gilt Vorsicht bei der Einwahl in öffentlich zugängliches WLAN. Ein VPN trägt dazu bei, die Risiken zu minimieren. (In diesem Artikel haben wir mehr ausführlicher darüber geschrieben, wie man sich und seine Daten in der digitalen Welt schützen kann.)

 

Edge Computing

 

Im Laufe der Digitalisierung und mit der fortschreitenden Entwicklung des IoT entstehen immer größere Datenmengen. Eine Lösung, um diese Massen zu bewältigen, ist Edge Computing. Dabei findet die Verarbeitung von Daten nahe ihrer Quelle statt – dem Netzwerkrand (der Edge). Die Daten werden also von den Geräten, die sie aggregieren, selbst oder zumindest in direkter Nähe verarbeitet. Die Notwendigkeit des Transfers zu weiter entfernt gelegenen Rechenzentren wird minimiert. Dadurch können die Daten nahezu in Echtzeit verarbeitet werden, da die Dauer der Übermittlung vermieden wird. Das ermöglicht nahezu verzögerungsfreie Übertragung für zum Beispiel Anwendungen der Augmented Reality. Ein weiterer Anwendungsfall ist das autonome Fahren. Hier müssen innerhalb von Sekundenbruchteilen Daten verarbeitet und darauf basierend Entscheidungen getroffen werden, die im dramatischsten Fall über Leben und Tod entscheiden könnten. Dabei dürfen keine Verzögerungen entstehen, weil etwa die Internetverbindung inkonsistent ist oder die Server bei großer Auslastung verlangsamt arbeiten. Edge Computing kann diese Probleme umgehen, denn die Daten müssen zur Verarbeitung überhaupt nicht vom Fahrzeug wegtransportiert werden. (Hier können Sie mehr über Edge Computing lernen.)

 

Chiplets

 

Eine weitere vielversprechende Entwicklung sind Chiplets. Prozessoren werden traditionell auf einem einzigen Stück Silizium hergestellt. Das wird als monolithisches Design bezeichnet. Das Moore’sche Gesetz (eine Beobachtungsregel aus 1965) besagt, dass sich die Anzahl der Transistoren in einer integrierten Siliziumschaltung etwa alle zwei Jahre verdoppelt. Etwa 50 Jahre lang war diese Vorhersage auch zutreffend. In dieser Zeit wurde eine zunehmende Zahl an Funktionen in das einheitlich geplante Design eingebaut. Allmählich stoßen die Möglichkeiten von Silizium aber an ihre Grenzen. Die Fertigungsvorgänge wurden aufgrund des komplexer werdenden Designs immer fehleranfälliger. So können schon kleinste Defekte dazu führen, dass Chips entweder mit weniger Kernen verkauft werden müssen oder sogar weggeworfen werden.

Chiplets ermöglichen es, anstatt einer CPU auf einem einzigen Stück Silizium mit der angestrebten Menge an Kernen mehrere kleinere Chips mit definierten Funktionen herzustellen. Diese Funktionseinheiten können dann miteinander kombiniert und „LEGO-artig“ zusammengebaut werden. Der Vorteil ist, dass ein defektes Chiplet leicht ausgetauscht werden kann und nicht die ganze Konstruktion entsorgt werden muss. Zudem können Material und Fertigungsprozess der Chiplets für ihre spezifischen Funktionen optimiert werden. Verglichen mit klassischen SoC (System-on-Chip) verbessert sich nicht nur die Leistung, sondern auch der Stromverbrauch des Systems.

Durch einen offenen Industriestandard für die Schnittstellen, über die sich Chiplets verbinden lassen, wird es möglich, Bauelemente verschiedener Anbieter*innen miteinander zu kombinieren. (Mehr über Chiplets können Sie hier lesen.)

 

Fazit

 

Die Welt des IoT wächst jeden Tag. Damit kommen laufend neue aufregende Möglichkeiten für sowohl Unternehmen als auch Privatpersonen hinzu. Jede neue Entwicklung verspricht nicht nur Effizienzsteigerung und Prozessoptimierungen, sondern auch mehr Komfort und Freude. Gleichzeitig steht außer Frage, dass jedes Neuland auch Gefahren birgt – Themen der Cybersecurity und Datensicherheit sind deswegen Themen von fundamentaler Bedeutung für die Weiterentwicklung, Sicherheit und allgemeine Akzeptanz des IoT.