Das Internet der Dinge –
Einfluss auf Wirtschaft, Politik und
Privatleben
Uwe Northmann
Business Development Manager Smart+Connected Communities
[email protected]
13. April 2015
Das Internet der Dinge in der industriellen Welt
Was ist IoT/IoE?
Industrieanwendungen auf IoT/IoE Basis!!
Einfluss von IoT/IoE in verschiedenen Bereichen
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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
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Eine industrielle Revolution…?
Schifffahrt
Dampfmaschine
Eisenbahn
Elektrizität
Internet
Internet der Dinge
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geschäftlicher und gesellschaftlicher Nutzen
oder die Evolution des Internets...?
Immersive
Experiences
Networked
Economy
Connectivity
Digitalisier e Zugang zu
Informationen
• Email
• Web Brow ser
• Suchmaschinen
Digitalisier e
Geschäftsprozesse
• E-commerce
• Digital Supply Chain
• Collaboration
Internet of
Everything
Digitalisier e die Welt
Digitalisier e
Interaktionen (Business
& Social)
•
•
•
•
Social
Mobility
Cloud
Video
Connecting:
• People
• Process
• Data
• Things
Intelligente Verbindungen
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Das Internet aller Dinge – „Internet of Everything" (IoE)
Basis für viele Anwendungen
Verbindung von Menschen, Prozessen, Daten, Dingen
Menschen
Vernetzung von Menschen
in relevanterer, wertvollerer
Art und Weise
Daten
Korellierung von Daten
in nützliche
Informationen, um
Entscheidungen treffen
zu können
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Prozesse
Zur Verfügung stellen der
richtigen Infomationen für die
richtige Person (oder
Maschine) zur rechten Zeit
Dinge
Physikalische Geräte und
Objekte, die mit dem Internet
verbunden sind sowie alles
andere für die intelligente
Meinungsbildung notwendige
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PROZESSFERTIGUNG
PRODUKTION
ENERGIE
TRANSPORT/VERKEHR
STÄDTE
HANDEL
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Internet of Everything:
Was bedeutet eine 1 prozentige Verbesserung?
Industrie
Segm ent
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-Ineffizienzen
$63B
Eisenbahn
Gütertransport
1% Reduzierung von
System-Ineffizienzen
$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
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IoT/IoE ist bereits da!!
50
Milliarden
50
“Smart Objects”
30
20
Milliarden von Dingen
40
Wendepunkt
25
12.5
10
6.8
0
Schnelle Einführung
digitaler
Infrastrukturen:
5X schneller als
Elektrizität und Telefonie
2010
7.2
Zeit
2015
7.6
2020
Quelle: Cisco IBSG, 2011
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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
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Vertikale Märkte, Lösungen und Anwendungsfälle
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•
•
•
•
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
• Isolierte Netze
• Fehlerbeseitigung
aufw endig
• Hohe TCO
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SECURE FACTORY
CONTROLS
• Patentverletzungen
• physikalische Sicherheit
PLANT & CONTROL
ROOM MOBILITY
• Mobiler Zugang auf
Betriebsdaten/Mobile
Steuerung
• Sicheres und
zuverlässiges WLAN
MACHINE-AS-ASERVICE
• Remote monitoring &
control
• Vorbeugende Wartung
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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
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Dr. Degenhardt
CEO Continental:
Die “Augen” des
Fahrzeuges
können 200 bis 300 m
schauen: wir
benötigen jetzt
das Internet im
Backoffice.
“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
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Beispiel einer IoE-Anwendung in der Stadt – die
Straßenbeleuchtung als Multi-Sensor-Knoten
2
Wi-Fi
Mesh
3
Data Store on Cloud w ith
APIs for Access
Betriebsanw endungen der Stadt
Lighting Control
Situational Awareness
City Air/Noise/Pollution Maps
Energy Reports
Parking Enforcement
Incident Detection
City Safety / Security
FOG
Analytics
1
Bürger Dienste
Lösungskomponenten
4

LED lighting Fixture

Multi-Sensor Node

Video camera, license plate reader, f ace
recognition camera

Wi-Fi Network

Cloud
Datenfluss
Public Wi-Fi
1. Dif f erent sensors monitor liv e city conditions
and perf orm FOG Analy tics
Parking Availability
Traffic Alerts
2. Collected data is sent ov er the secure
Wi-Fi network to the Cloud
Power
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
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Smart City Architektur
Bürger Dienste
Park
Management
T ransport
Management
Apps
Beleuchtungs
Management
Abfall
Management
Stadtumfeld
Sicherheit&
Gefahrenabwehr
Verkehrs
Management
Monitoring/
Command/Control
Centers
Portal
Cloud Dienste
Internet Edge
Data Center Resources
Internet Edge
W AN Agg Management
Mobility/Location
Security
WAN Aggregation
Wireless WAN
(2G/3G/4G/Wimax)
DSRC/LMR
Analytics
Video Management
Wireless/Wired Network Management
Compute/Storage
Aggregation
LightWeight IPv6
Privat
Fahrzeuge
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Wired/Wireless Access
Ruggedized Device
Gebäude
Industrie
Straße
Öffentlich
Wasser
Parken
Straßen
Beleuchtung
Abfall
Stadtumfeld
Menschen
Einrichtung
Sicher
GefahrenVerkehr
abwehr Cisco Confidential
Schicht 1
Security
Schicht 2
Public/Private
WAN
Wired/Wireless backhaul
Fahrzeuge
Schicht 3
Data/Event Virtualisierung/Aggregation
Internet
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Schicht 4
Städtische Dienste
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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
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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
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Das Internet aller Dinge – „Internet of Everything" (IoE)
beschleunigt die Datenexplosion
Verbindung von Menschen, Prozessen, Daten, Dingen
Menschen
Daten
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Prozesse
Dinge
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Das Internet der Dinge und Big Data –
Der Einfluss von IoE bis ins Rechenzentrum
AUTOMOTIVE
COMMUNICATIONS
Auto sensors
reporting
location,
problems
Location-based
adv ertising
CONSUMER
PACKAGED
GOODS
FINANCIAL
SERVICES
EDUCATION &
RESEARCH
Risk & portf olio analy sis
Sentiment analy sis
of what’s hot,
problems
New products
Experiment
sensor analy sis
HIGH TECHNOLOGY /
INDUSTRIAL MFG.
LIFE
SCIENCES
MEDIA/
ENTERTAINMENT
Manuf acturing quality
Clinical trials
Warranty analy sis
Genomics
Viewers / adv ertising
ef f ectiveness
OIL & GAS
RETAIL
Drilling
exploration
sensor analy sis
Consumer
sentiment
Optimized
marketing
TRAVEL &
TRANSPORTATION
Sensor analy sis f or
optimal traf f ic flows
Customer sentiment
ON-LINE
SERVICES /
SOCIAL
MEDIA
HEALTH CARE
People &
career
matching
Quality of care
Web-site
optimization
Patient sensors,
monitoring, EHRs
UTILITIES
LAW
ENFORCEMENT
& DEFENSE
Smart Meter
analy sis f or
network
capacity ,
Threat analy sis social media
monitoring, photo
analy sis
Quelle: Cloudera
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Historisch wurden Daten kopiert, dann analysiert
Analytics 1.0
Structured
Data
Tage / Stunden
Analytics 2.0
Stunden/ Minuten / Sekunden
Structured
Data
Unstructured
Data
Fast Data
Traditional Data
Warehouse
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Traditional Data
Warehouse
Big Data
Store
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Analyse in Echtzeit verlangt nach einem neuen Ansatz
Analytics 3.0
Sekunden / Millisekunden
Real-time/
Streaming
Fast Data
Traditional Data
Warehouse
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Big Data
Store
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Die Verbindung vom Data Center bis ins “Edge”
Data Mobility
UCS f or
Enterprise
Cloud Services
and Applications
Optimized Form Factors
Operational Consistency
UCS Mini
APIC EM
ISR
MS
UCS f or Hadoop
AP
Partner Clouds
Video
CGR
UCS
Mini
Nexus Family
IE
Connected Home
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Intercloud
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Core Data Center
Fog & Edge
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Kostenentwicklung Rechenkapazität, Speicher,
Kommunikation
Kommunikation
Rechenleistung
Speicher
• Speicher- und Rechnerkosten fallen am
schnellsten
• Sensoranzahl und produzierte
Datenvolumina steigen schneller als
verfügbare Bandbreite
• “Distributed Computing” wird in vielen
Szenarien relevant
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Quellen:
•
http://www.kurz weilai.net/sin-c harts#! pr ettyPhoto
•
http://blog.bac kblaz e.com/2011/06/22/price-gap-storag e- vs-bandwi dth/
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IoT/IoE
benötigt Distributed Computing
Traditionelle Architektur
(TERMINAL-MAINFRAME, CLIENT-SERVER, WEB)
DATACENTER/CLOUD
ENDGERÄT
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IoT/IoE benötigt Distributed Computing
IoT/IoE COMPUTING MODELL
(DATENVOLUMEN, SICHERHEIT, VERFÜGBARKEIT, LATENZEN)
DATACENTER/CLOUD
FOG
DEVICE
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PARTNER/ KOOPERATIONEN
Electric
Metering
Train
Control
Partner
Street
Parking
Environmental
Monitoring
App Enablement
IP Connectivity
PLC
Wi-Hart; LORA 800 MHz
220 MHz
Partner
IP enabled / WLAN addressable / Low Power / Energy Harvesting / Small Form Factor / Appropriate Cost
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IoE passiert global: Deutschland als Innovations-Standort
University
Research
Siemens, Bosch,
PCO
ETH, HSG, RWTH, TU Berlin, HH Harburg
Fraunhofer WZL & IT
Ecosystem
Partnerships
Standards
oneM2M, ETSI, IEEE, IEC,…
Deutscher Zukunftsbeirat
EMEAR Steering Committee
Venture
Investments
Patents
Innovation
Centers
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Sensity,
World Sensing, High Mobility…
Startup Bootcamp, BetaHaus,..
Berlin
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Es geht erst los 
der Welt ist noch
nicht verbunden
Verbinden der physikalischen mit der virtuellen Welt
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Fragen ???
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Danke.