Das Internet der Dinge â Einfluss auf Wirtschaft, Politik und Privatleben
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 © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Confidential 2 Das Internet der Dinge in der industriellen Welt Was ist IoT/IoE? Industrieanwendungen auf IoT/IoE Basis!! Einfluss von IoT/IoE in verschiedenen Bereichen © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Confidential 3 Eine industrielle Revolution…? Schifffahrt Dampfmaschine Eisenbahn Elektrizität Internet Internet der Dinge © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Confidential 4 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 © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Confidential 5 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 © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 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 Cisco Confidential 6 PROZESSFERTIGUNG PRODUKTION ENERGIE TRANSPORT/VERKEHR STÄDTE HANDEL © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Confidential 7 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 © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Confidential 8 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 © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Confidential 9 Das Internet der Dinge in der industriellen Welt Was ist IoT/IoE? Industrieanwendungen auf IoT/IoE Basis!! Einfluss von IoT/IoE in verschiedenen Bereichen © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Confidential 10 Vertikale Märkte, Lösungen und Anwendungsfälle © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Confidential 11 • • • • 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 © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 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 Cisco Confidential 12 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 © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Confidential 13 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 © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Confidential 14 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 © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Confidential 15 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 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 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 © 2013-2014 Schicht 4 Städtische Dienste 16 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 © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Confidential 19 Das Internet der Dinge in der industriellen Welt Was ist IoT/IoE? Industrieanwendungen auf IoT/IoE Basis!! Einfluss von IoT/IoE in verschiedenen Bereichen © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Confidential 20 Das Internet aller Dinge – „Internet of Everything" (IoE) beschleunigt die Datenexplosion Verbindung von Menschen, Prozessen, Daten, Dingen Menschen Daten © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Prozesse Dinge Cisco Confidential 21 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 © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Confidential 22 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 © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Traditional Data Warehouse Big Data Store Cisco Confidential 23 Analyse in Echtzeit verlangt nach einem neuen Ansatz Analytics 3.0 Sekunden / Millisekunden Real-time/ Streaming Fast Data Traditional Data Warehouse © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Big Data Store Cisco Confidential 24 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 © 2013-2014 Intercloud Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Core Data Center Fog & Edge Cisco Confidential 25 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 © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 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/ Cisco Confidential 26 IoT/IoE benötigt Distributed Computing Traditionelle Architektur (TERMINAL-MAINFRAME, CLIENT-SERVER, WEB) DATACENTER/CLOUD ENDGERÄT © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Confidential 27 IoT/IoE benötigt Distributed Computing IoT/IoE COMPUTING MODELL (DATENVOLUMEN, SICHERHEIT, VERFÜGBARKEIT, LATENZEN) DATACENTER/CLOUD FOG DEVICE © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Confidential 28 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 © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Confidential 29 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 © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Sensity, World Sensing, High Mobility… Startup Bootcamp, BetaHaus,.. Berlin Cisco Confidential 30 Es geht erst los der Welt ist noch nicht verbunden Verbinden der physikalischen mit der virtuellen Welt © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. 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