Das Internet der Dinge Einfluss auf Wirtschaft, Politik und … · 2018-05-24 · Das Internet der...
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Das Internet der Dinge – Einfluss auf Wirtschaft, Politik und Privatleben
Uwe Northmann
Business Development Manager Smart+Connected Communities
13. April 2015
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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 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…?
Internet der Dinge
Eisenbahn Dampfmaschine Internet Elektrizität Schifffahrt
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oder die Evolution des Internets...? geschäftlic
her und g
esells
chaftlic
her N
utz
en
Intelligente Verbindungen
• Web Brow ser
• Suchmaschinen
Connectivity
Digitalisiere Zugang zu
Informationen
• Social
• Mobility
• Cloud
• Video
Immersive
Experiences
Digitalisiere
Interaktionen (Business
& Social)
• E-commerce
• Digital Supply Chain
• Collaboration
Networked
Economy
Digitalisiere
Geschäftsprozesse Connecting:
• People
• Process
• Data
• Things
Internet of
Everything
Digitalisiere die Welt
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Das Internet aller Dinge – „Internet of Everything" (IoE) Basis für viele Anwendungen
Zur Verfügung stellen der
richtigen Infomationen für die richtige Person (oder
Maschine) zur rechten Zeit
Prozesse
Physikalische Geräte und
Objekte, die mit dem Internet verbunden sind sowie alles
andere für die intelligente Meinungsbildung notwendige
Dinge
Vernetzung von Menschen
in relevanterer, wertvollerer Art und Weise
Menschen
Korellierung von Daten
in nützliche Informationen, um
Entscheidungen treffen zu können
Daten
Verbindung von Menschen, Prozessen, Daten, Dingen
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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 Segment 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-Ineff izienzen $63B
Eisenbahn Gütertransport 1% Reduzierung von
System-Ineff izienzen $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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7.2 6.8 7.6
IoT/IoE ist bereits da!!
Schnelle Einführung digitaler
Infrastrukturen:
5X schneller als Elektrizität und Telefonie
50 Milliarden “Smart Objects”
50
2010 2015 2020
0
40
30
20
10
Millia
rden
von D
ingen
25
12.5
Wendepunkt
Zeit
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
SECURE FACTORY
CONTROLS
PLANT & CONTROL
ROOM MOBILITY
MACHINE-AS-A-
SERVICE
• Isolierte Netze
• Fehlerbeseitigung
aufw endig
• Hohe TCO
• Patentverletzungen
• physikalische Sicherheit
• Mobiler Zugang auf
Betriebsdaten/Mobile
Steuerung
• Sicheres und
zuverlässiges WLAN
• 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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“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
Dr. Degenhardt
CEO Continental:
Die “Augen” des
Fahrzeuges
können 200 bis 300 m
schauen: wir
benötigen jetzt
das Internet im
Backoffice.
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Beispiel einer IoE-Anwendung in der Stadt – die Straßenbeleuchtung als Multi-Sensor-Knoten
LED lighting Fixture
Multi-Sensor Node
Video camera, license plate reader, f ace recognition camera
Wi-Fi Network
Cloud
Lösungskomponenten
Datenfluss
1. Dif f erent sensors monitor liv e city conditions and perf orm FOG Analy tics
2. Collected data is sent ov er the secure Wi-Fi network to the Cloud
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
Betriebsanw endungen der Stadt
Lighting Control Situational Awareness City Air/Noise/Pollution Maps
Energy Reports Parking Enforcement
Incident Detection City Safety / Security
Bürger Dienste
Public Wi-Fi
Parking Availability Traffic Alerts
Data Store on Cloud w ith APIs for Access
Power
Wi-Fi Mesh
FOG Analytics
1
2 3 4
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Gebäude
Wasser Parken Straßen
Beleuchtung Abfall Stadt-
umfeld Menschen
Einrich-
tung
Sicher
Gefahren-
abwehr Verkehr
Straße
Internet Edge W AN Agg
Wireless WAN
(2G/3G/4G/Wimax)
DSRC/LMR
Internet
Cloud Dienste
Fahrzeuge
Fahrzeuge
Public/Private WAN
Smart City Architektur
Wired/Wireless Access
Wired/Wireless backhaul Aggregation
LightWeight IPv6
Ruggedized Device
Compute/Storage
Security
Internet Edge WAN Aggregation
Mobility/Location Management
Wireless/Wired Network Management
Video Management Data Center Resources
Sicherheit&
Gefahrenabwehr
Data/Event Virtualisierung/Aggregation
Verkehrs
Management Stadtumfeld
Abfall
Management
Beleuchtungs
Management
Park
Management
Transport
Management
Monitoring/
Command/Control
Centers
Städtische Dienste
Bürger Dienste
Apps Portal
Security
Analytics
Schic
ht
1
Schic
ht
2
Schic
ht
3
Schic
ht
4
Selbst im Agrarsektor:
Das intelligente Kornfeld
oder beim Sport: Der “Connected” Skifahrer
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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
Prozesse
Dinge
Menschen
Daten
Verbindung von Menschen, Prozessen, Daten, Dingen
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Das Internet der Dinge und Big Data – Der Einfluss von IoE bis ins Rechenzentrum
MEDIA/ ENTERTAINMENT
Viewers / adv ertising ef f ectiveness
COMMUNICATIONS
Location-based adv ertising
EDUCATION & RESEARCH
Experiment sensor analy sis
CONSUMER PACKAGED GOODS
Sentiment analy sis of what’s hot, problems
HEALTH CARE
Patient sensors, monitoring, EHRs
Quality of care
LIFE SCIENCES
Clinical trials
Genomics
HIGH TECHNOLOGY / INDUSTRIAL MFG.
Manuf acturing quality
Warranty analy sis
OIL & GAS
Drilling exploration sensor analy sis
FINANCIAL SERVICES
Risk & portf olio analy sis
New products
AUTOMOTIVE
Auto sensors reporting location, problems
RETAIL
Consumer sentiment
Optimized marketing
LAW ENFORCEMENT & DEFENSE
Threat analy sis - social media monitoring, photo analy sis
TRAVEL & TRANSPORTATION
Sensor analy sis f or optimal traf f ic flows
Customer sentiment
UTILITIES
Smart Meter analy sis f or network capacity ,
ON-LINE SERVICES / SOCIAL MEDIA
People & career matching
Web-site optimization
Quelle: Cloudera
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Analytics 1.0 Analytics 2.0
Historisch wurden Daten kopiert, dann analysiert
Traditional Data
Warehouse
Traditional Data
Warehouse
Structured
Data
Unstructured
Data
Structured
Data
Big Data
Store
Fast Data
Stunden/ Minuten / Sekunden Tage / Stunden
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Analytics 3.0 Sekunden / Millisekunden
Traditional Data
Warehouse
Big Data
Store
Fast Data
Real-time/
Streaming
Analyse in Echtzeit verlangt nach einem neuen Ansatz
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Operational Consistency Data Mobility Optimized Form Factors
UCS Mini
UCS
Mini
UCS f or
Enterprise
UCS f or Hadoop
Nexus Family
ISR
APIC EM
AP MS
CGR
IE
Video
Cloud Services and Applications
Partner Clouds
Intercloud Fog & Edge Core Data Center
Die Verbindung vom Data Center bis ins “Edge”
Connected Home
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Kostenentwicklung Rechenkapazität, Speicher, Kommunikation
• Speicher- und Rechnerkosten fallen am schnellsten
• Sensoranzahl und produzierte Datenvolumina steigen schneller als verfügbare Bandbreite
• “Distributed Computing” wird in vielen Szenarien relevant
Quellen:
• http://www.kurzweilai.net/sin-charts#!pr ettyPhoto
• http://blog.backblaze.com/2011/06/22/price-gap-storag e- vs-bandwi dth/
Rechenleistung
Speicher
Kommunikation
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IoT/IoE benötigt Distributed Computing
Traditionelle Architektur (TERMINAL-MAINFRAME, CLIENT-SERVER, WEB)
ENDGERÄT
DATACENTER/CLOUD
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IoT/IoE benötigt Distributed Computing
IoT/IoE COMPUTING MODELL (DATENVOLUMEN, SICHERHEIT, VERFÜGBARKEIT, LATENZEN)
DEVICE
DATACENTER/CLOUD
FOG
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Partner
220 MHz Wi-Hart; LORA 800 MHz PLC
IP Connectivity
App Enablement
PARTNER/ KOOPERATIONEN
Partner Electric
Metering
Train
Control
Street
Parking
Environmental
Monitoring
IP enabled / WLAN addressable / Low Power / Energy Harvesting / Small Form Factor / Appropriate Cost
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IoE passiert global: Deutschland als Innovations-Standort
Venture Investments
Standards
Patents
Innovation Centers
Ecosystem Partnerships
University Research
ETH, HSG, RWTH, TU Berlin, HH Harburg
Fraunhofer WZL & IT
oneM2M, ETSI, IEEE, IEC,…
Sensity,
World Sensing, High Mobility… Startup Bootcamp, BetaHaus,..
Siemens, Bosch,
PCO
Berlin
Deutscher Zukunftsbeirat
EMEAR Steering Committee
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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 ???
Danke.