Internet der Dinge nimmt Fahrt auf

„Wir arbeiten täglich an der Zukunft des Internet of Things“, erklärt Thorsten Schmidt, Consultant Applications and Portals bei Materna. Wie sie aussieht? Vernetzt, interdisziplinär und intelligent. Der Rohstoff dafür sind Daten, die aus zig Endgeräten gesammelt und intelligent aufbereitet werden. Wo die Reise im IoT hingehen soll, spiegelt ein Strategiepapier der Analysten von Gartner wider. Ihnen zufolge sollen 2020 weltweit bereits 5,8 Milliarden IoT-Endpunkte vernetzt sein. Vom Fitness-Tracker über Autos und Industrieanlagen bis hin zu komplexen Logistikketten. Alles funkt und smarte Services steuern die Systeme.

Die Möglichkeiten, die sich Unternehmen durch und mit dem IoT auftun, sind gigantisch, darin sind sich Experten einig. Viele haben das erkannt, wie eine Studie von IDC bestätigt. „IoT ist für zwei Drittel der knapp 260 von uns befragten Unternehmen in Deutschland ein elementarer Bestandteil und Voraussetzung für die digitale Transformation des eigenen Unternehmens“, unterstreicht Marco Becker, Senior Consultant beim Marktforschungsunternehmen IDC den Stellenwert. Wesentliche Treiber seien unternehmensinterne Optimierungsgedanken, aber auch der äußere Marktdruck durch steigende Anforderungen von Partnern und Kunden bewege Unternehmen zu Aktivitäten.

Galten lange die Schnellen als diejenigen, die den etablierten Unternehmen in die Parade fahren, änderten sich im IoT-Zeitalter die Spielregeln. Die Firmen, die schnell seien und intelligente Systeme und Services bauten, sind heute die Winner, ergänzt sein Kollege Stephan Gotschlich, Manager Applications and Portals von Materna. Was das konkret bedeuten kann, skizziert er aus einem seiner Beratungsprojekte: „Es gibt eine Vielzahl von LKW-Herstellern. Was aber ein Fuhrparkbetreiber oder Spediteur vielmehr braucht, sind intelligente Systeme, die beispielsweise Standzeiten optimieren – automatisch.“ Dazu braucht es die Hardware – das Fahrzeug samt Sensoren – und die Kreativität, unterschiedlichste Datenquellen zu verknüpfen, um smarte Services zu entwickeln. „Vieler solcher Lösungen gestalten wir momentan für die unterschiedlichsten Branchen“, erklärt Gotschlich. Der Kreativität seien dabei keine Grenzen gesetzt und er verrät weitere Details: Der Brummi der Zukunft wird wissen, dass der Trucker noch drei Stunden fahren darf. Er kennt dank Sensoren beispielsweise den kritischen Zustand der Bremsen, die zeitnah eine Wartung benötigen, und weiß, dass in der verbleibenden Fahrzeit beispielsweise Hamburg Moorfleet erreicht wird. Dass in einer Werkstatt noch ein Termin frei ist, hat Kollege Bord-Computer via Cloud-Anbindung recherchiert und kurzerhand einen Termin gebucht. Während der Erholungspause werden die Bremsen auf Vordermann gebracht. Selbstverständlich ist der Disponent in der Zentrale der Spedition informiert und schon ist der LKW wieder auf der Straße.

Logistikdienstleister, Anlagen- und Maschinenbauer, Automotive- und Landmaschinen-Anbieter gehören zum Kundenkreis der Materna-Berater. Aktuell unterstützen sie auch den Aufbau einer Car-to-X-Infrastruktur und -Services für einen Automobilhersteller. Unter Car-to-X-Kommunikation versteht man den Austausch von Informationen und Daten zwischen Fahrzeugen und die Kommunikation von Fahrzeugen mit ihrer Umgebung, der sogenannten Telematik-Infrastruktur: Ampeln, Verkehrsleitsysteme und andere Verkehrsteilnehmer. „Ein Ziel bei der Kommunikation von Fahrzeugen mit ihrer Umgebung ist es, dem Fahrer frühzeitig kritische und gefährliche Situationen zu melden“, sagt Schmidt.

An der Pilotphase nehmen weltweit 18.000 Fahrzeuge als sogenannte IoT-Knoten teil. Materna ist in dem Projekt Entwicklungspartner der Woodmark Consulting AG, einem IT-Anbieter für Anwendungen rund um die Themen Künstliche Intelligenz, Big Data und Analytics. Neben Sicherheitsaspekten sollen sich mit der Car-to-X-Kommunikation der Komfort für Fahrer und Fahrerinnen erhöhen, die Flottenverbräuche senken und der Verkehrsfluss insgesamt deutlich verbessern.

Rohstoff der IoT-Zukunft mit ihren zig Milliarden Endgeräten und Services sind Daten. Und genau hier liegt aus Sicht der Materna-Berater das größte Potenzial und die Gefahr zugleich. „Wer hier schläft, sich mit IT- und TK-Infrastrukturen für IoT auf der einen und Geschäftsideen auf der anderen Seite nicht auseinandersetzt, bekommt Probleme“, drückt es Materna-Experte Gotschlich aus. Nun mussten apokalyptische Szenarien schon häufiger herhalten, um Technologien den Markt zu eröffnen. Nach dem Motto: Wenn ihr Trend A verschlaft, dann seid ihr morgen raus aus dem Rennen. Aber muss man jeden Hype mitmachen?

Bei den Entwicklungen scheint diesmal ein „intensives Engagement angebracht“, drückt es IDC-Analyst Marco Becker diplomatisch aus. „Denn wir sprechen nicht von einer bestimmten Technologie oder Anwendung. IoT betrifft alle Unternehmen und Branchen, egal welcher Größe. Es ist quasi eine Querschnittsfunktion, ein Eco-System, dass reichlich Potenzial für neue Geschäftsmodelle bietet.“

Auch Automobilhersteller seien gut beraten, die Datenquellen ihrer Flotte auszulesen und daraus intelligente Services zu entwickeln, sonst übernehmen das Geschäft mit den Services künftig Externe, häufig Startups. Die Daten seien via Controller-Area-Network (CAN-Bus) im Auto zugängig, könnten ausgelesen und zu smarten Anwendungen verarbeitet werden. Kein Problem für die agilen Frischlinge. Dann heißt es: Nicht mehr der Traktorhersteller ist Herr seines Geräts, sondern beispielsweise der Saatgutanbieter oder ein Wetterdienst, der die Datenschnittelle in der Landmaschine anzapft und dem Farmer per Cloud in Echtzeit die optimale Düngungsstrategie für seinen Acker vorschlägt. Weitergedacht ist IoT die Basisstruktur für ein vorausschauendes Service- und Ersatzteilgeschäft, in denen bekanntermaßen hohe Gewinnmargen stecken und die für eine langfristige Kundenbindung sorgen. „Wenn man das verpennt, schneidet man sich von einer, wenn nicht der künftigen Einnahmequelle ab“, sagt Gotschlich.

Eines ist bei allem IoT-Wunschdenken klar: Ohne eine leistungsfähige Infrastruktur wird es keine Realität. Eine solche bauen die Materna-Berater im Bereich Car-to-X auf, um sicherzustellen, dass Daten vom Auto an Zentralrechner und wieder zurück in Echtzeit transportiert werden. „Echtzeit ist hier ein Muss“, führt Berater Gotschlich aus und präzisiert: „Darunter verstehen wir die Reaktionszeit, die erforderlich ist, um einen Prozess auszuführen oder eine Aktion anzustoßen.“ Heißt: eine Gefahrenwarnung muss binnen Millisekunden im Fahrzeug ankommen, eine Umleitungsempfehlung kann durchaus ein paar Sekunden brauchen und der Hinweis, dass es an der nächsten E-Tankstelle eine Rabattaktion für Nachlader gibt, darf auch schon mal ein paar Minuten unterwegs sein.

Die Gestaltung der Infrastruktur ist die Domäne von Systemarchitekt Thorsten Schmidt. „Wir sind zuständig für den Upstream von Daten aus dem Fahrzeug in die Zentrale über die Cloud“, führt er aus. Dazu kommen Elastic Container Services (ECS) Cluster in Form von Docker-Containern zum Einsatz. Aus diesen Daten werden dann in der Zentrale sogenannte Kampagnen in Form von Microservices entwickelt, die dann als Datenjobs per Joiner im laufenden Betrieb zum Fahrzeug versendet werden.

Sobald das Fahrzeug gestartet wird, verbindet es sich mit dem Server und bekommt initiale Informationen: Nutzerprofile, Wetter, Verkehrsmeldungen, Routen etc. Gleichzeitig wird der Zustand des Fahrzeugs ausgelesen. Im Fahrbetrieb werden dann die Daten aus dem Fahrzeug über die Telematik-Infrastruktur eingesammelt, binnen Millisekunden an die Zentrale weitergeleitet und dort intelligent aufbereitet, um etwa Warnhinweise zu übertragen. Beispiel: Die Kameras im Fahrzeug zeichnen den Straßenverlauf auf. Wenn nun die Kameras von fünf PKW hintereinander an demselben Streckenabschnitt ein Hindernis aufgezeichnet und die Fahrenden an der Stelle gebremst haben, bekommt der sechste Wagen einen Warnhinweis oder das Fahrzeug wird automatisch gebremst.

Aus der Flotte von 18.000 Fahrzeugen soll künftig eine Armada von Millionen Fahrzeugen weltweit heranwachsen, die Daten funkt und per Microservices optimaler gesteuert werden kann. „Es geht um Schwarmintelligenz im Verkehr“, führt Gotschlich aus. Alle Fahrzeuge, künftig auch herstellerübergreifend, stellen ihre Daten zur Verfügung. Diese werden zentral ausgewertet, angereichert und als Services an die Teilnehmer verschickt. Eine bessere Verkehrssteuerung, grüne Welle, weniger Verbrauch, geringerer CO2-Ausstoß, weniger Unfälle und Verletzte und Verkehrstote sind die Motivatoren, IoT-Ideen weiter voranzutreiben. „Wir arbeiten mit den IoT-Projekten daran mit, den Verkehr der Zukunft intelligent zu machen“, sagt Gotschlich. „Nicht mehr und nicht weniger.“