Internet der Dinge - was ist das?

Das Internet der Dinge (IoT) ist ein breites Netzwerk von Objekten, die über das Internet verbunden sind und Daten austauschen können. Dies sind nicht nur viele verschiedene Geräte und Sensoren, die über drahtgebundene und drahtlose Kommunikationskanäle miteinander verbunden und mit dem Internet verbunden sind, sondern auch die enge Integration der realen und virtuellen Welt, in deren Umgebung die Kommunikation zwischen Menschen und Geräten erfolgt.

Konzept und Hintergrund für die Geburt des „Internet der Dinge“

Aufgrund der weit verbreiteten Nutzung von Smartphones und Tablets stieg die Anzahl der mit dem Internet verbundenen Geräte bis 2010 auf 12,5 Milliarden, und dies bei einer Weltbevölkerung von 6,8 Milliarden, dh fast 2 verbundenen Menschen pro Einwohner der Erde bereits im Jahr 2010 zum globalen Netzwerk des Geräts.

Diese Geräte können eine Verbindung zum Netzwerk herstellen und über Bluetooth, ZigBee, WLAN, Mobilfunknetze, Satellitennetze usw. miteinander interagieren. Analysten schließen nicht aus, dass die Zahl solcher Geräte bis 2020 weltweit 50 Milliarden erreichen wird. Im Zusammenhang mit diesem Sachverhalt tritt das Auftreten eines solchen Phänomens wie Internet der Dinge oder Internet der Dinge, abgekürzt IoT.

Das Konzept des Internet der Dinge besteht in der Entstehung eines Computernetzwerks der Dinge, eines Netzwerks physischer Objekte mit integrierten Interaktionstechnologien sowohl untereinander als auch mit der externen Informationsumgebung und einfach mit der externen Umgebung der realen Welt.

Das Vorhandensein eines solchen globalen Netzwerks von Dingen kann nicht nur soziale, sondern auch weitgehend wirtschaftliche Prozesse grundlegend wiederherstellen. Und eine Person an sich wird vom Hauptteil aller unabhängigen Operationen und Handlungen der Dinge ausgeschlossen, seine Teilnahme an der aktuellen Arbeit des Systems wird nicht länger erforderlich sein.

Diese Idee wurde bereits 1999 formuliert, als die Aussicht auf Expansion offensichtlich wurde. Hochfrequenz-Identifikationsmittel immer mehr auf Objekte, auf ihre Interaktion zwischen sich selbst und mit der Welt um sie herum. Seit 2010 hat sich der Trend klar gebildet, und die Informationstechnologie von drahtlosen Netzwerken, Cloud Computing, Maschine-zu-Maschine-Interaktion, ein aktiver Übergang zu IPv6-Software-konfigurierten Netzwerken - begann das Konzept mit echten Möglichkeiten zu füllen.

Merkmale des "Internet der Dinge"

Was ist das Ergebnis? Für den Hausgebrauch ist der Effekt kolossal - die Heimautomation, kein neues Phänomen, wird durch die Kombination von Dingen zu einem Computernetzwerk erweitert, dh durch die Verwendung von Internetprotokollen wird das Phänomen der vollautomatischen Prozessausführung erreicht.

Ein Wecker und eine Klimaanlage, ein Beleuchtungssystem und ein Gartenbewässerungssystem, ein Sicherheitssystem, Lichtsensoren und Wärmesensoren sowie Medikamente mit einem RFID-Tag interagieren jetzt über Infrarot-, Funk-, Strom- und Niedrigstromnetzwerke miteinander. Die Kaffeemaschine schaltet sich ein, die Beleuchtung ändert sich, eine Erinnerung an die Einnahme lebenswichtiger Tabletten wird ausgelöst, die Temperatur wird aufrechterhalten, die Bewässerung wird zum richtigen Zeitpunkt eingeschaltet und dies alles unter Berücksichtigung der Notwendigkeit der Energieeinsparung.

Übrigens hat der US National Intelligence Council 2008 das Internet der Dinge auf die Liste der sechs potenziell schädlichen Technologien gesetzt. In dem Bericht wurde festgestellt, dass die unmerkliche Allgegenwart von Internetseiten, die zu einfachen Dingen wie Warenverpackungen oder Papierdokumenten werden, die nationale Informationssicherheit schädigen kann.

Und bis 2010 ist das „Internet der Dinge“ bereits zur treibenden Kraft hinter der Idee des „Foggy Computing“ geworden, das das Prinzip des Cloud Computing auf eine große Anzahl interagierender geografisch verteilter Geräte erweitert und sich zu einer Plattform des „Internet der Dinge“ entwickelt.

Die technische Seite des „Internet der Dinge“

Selbst wenn ein Objekt nicht über ein integriertes Kommunikationsmittel verfügt, kann es eine Kennung enthalten. Ein Barcode, QR-Code oder Data Matrix-Code kann als Kennung dienen. Und für Dinge, die mit Netzwerken verbunden sind, ist die Kennung insbesondere die MAC-Adresse des Adapters, mit der das Gerät auf Kanalebene identifiziert wird. Dies ist jedoch aufgrund der begrenzten Anzahl verfügbarer Adressen nicht sehr praktisch.

IPv6 bietet eine größere Möglichkeit zur Identifizierung und gibt eine eindeutige Adresse auf Netzwerkebene an. Für jeden Erdling können mehr als 300 Millionen solcher Adressen auf dem Planeten vorhanden sein.

Um Informationen über die externe Umgebung in maschinenfreundlichen Code umzuwandeln, werden verschiedene Messinstrumente verwendet, die für das Internet der Dinge eine wichtige Rolle spielen und die Computerumgebung mit Prioritätsinformationen füllen.

Zu diesen Werkzeugen gehören verschiedene Sensoren (Licht, Temperatur, Luftfeuchtigkeit), Messgeräte (Smart Meter) und andere Systeme, einschließlich komplexer integrierter Messsysteme. Messinstrumente werden in einem Netzwerk kombiniert, beispielsweise in einem Netzwerk von drahtlosen Sensoren, aus denen ganze Interaktionssysteme zwischen Maschinen aufgebaut sind.

Messinstrumente sollten so autonom wie möglich sein, und vor allem geht es um Sensoren, deren Energieeinsparung. Möglichkeiten zur Lösung des Problems sind die Verwendung alternativer Stromquellen wie Fotozellen, Vibrationsenergiekonverter, drahtlose Stromversorgung usw. Dies ist erforderlich, um die ständige Notwendigkeit zu beseitigen, Sensorbatterien aufzuladen, Batterien zu ersetzen usw. im Allgemeinen niedrigere Wartungskosten.

Die Datenübertragungstechnologie für das Internet der Dinge umfasst im Prinzip alle heutigen drahtlosen Protokolle. Es ist jedoch äußerst wichtig, dass die ausgewählte Technologie die Effizienzbedingungen bei niedrigen Geschwindigkeiten erfüllt, anpassungsfähig und fehlertolerant ist, damit sie sich selbst organisieren kann.

Unter diesem Gesichtspunkt am interessantesten ist IEEE 802.15.4, das die physische Schicht definiert und den Zugriff steuert, um energieeffiziente persönliche Netzwerke bereitzustellen, die Grundlage für die Protokolle: 6LoWPAN, ZigBee, MiWi, LPWAN, WirelessHart.

Bei den kabelgebundenen Methoden ist die SPS in erster Linie das Datenübertragungsnetz über die Drähte von Stromleitungen, da viele Geräte an das Stromnetz angeschlossen sind und es sich um intelligente Zähler, Verkaufsautomaten, Beleuchtungsnetzteile und Geldautomaten handelt - sie werden immer über das Stromnetz mit Strom versorgt .

Besonders vielversprechend für das IoT ist das von der IETF standardisierte offene 6LoWPAN-Protokoll, das IPv6 über die SPS und über IEEE 802.15.4 implementiert.

Sicherheitsproblem des „Internet der Dinge“

Experten bestehen einstimmig darauf, dass die Anbieter von Geräten und Diensten des „Internet der Dinge“ gegen das für alle Produkte der Informations- und Kommunikationstechnologie empfohlene Prinzip der umfassenden Informationssicherheit verstoßen. Sie sagen, dass die Informationssicherheit zu Beginn des Entwurfs festgelegt und dann nur die ganze Zeit aufrechterhalten werden sollte.

Aber was in Wirklichkeit? Die Forschung von HP im Sommer 2014 zielte darauf ab, Probleme zu identifizieren. Es wurde auf Probleme auf beiden Seiten hingewiesen - sowohl auf der Entwicklerseite als auch auf der Benutzerseite.

Zu Beginn der Verwendung von „Dingen“ muss eine Person das Fabrikkennwort in ein eindeutiges Passwort ändern, da sie standardmäßig überall dasselbe ausgepeitscht hat. Aber nicht jeder hat es eilig, das Passwort zu ändern!

In der Zwischenzeit verfügt nicht jedes Gerät über einen integrierten Schutz. Auf diese Weise kann das Heimnetzwerk über ein Gerät durchdrungen werden, das sich in ein offenes Gateway für einen Internet-Angreifer verwandelt hat.Für den Verbraucher ist es äußerst wichtig, sich sofort um die Installation eines externen Schutzes zu kümmern.

HP Untersuchungen haben gezeigt, dass 7 von 10 Geräten den drahtlosen Verkehr nicht verschlüsseln! 6 von 10 haben eine unsichere Weboberfläche, die für Cross-Site-Scripting anfällig ist. Die meisten Geräte bieten zunächst Kennwörter an, die nicht stark genug sind. Und schließlich sammeln 9 von 10 Geräten ohne Wissen ihres Besitzers personenbezogene Daten!

So ergab die HP-Studie etwa 25 verschiedene Sicherheitslücken in Fernsehgeräten, Haushaltswaagen, Türschlössern, Steckdosen, Sicherheitssystemen sowie in deren Cloud- und mobilen Komponenten. Das Fazit ist bedrückend: Heute gibt es im Internet der Dinge keine Sicherheit. Gezielte Angriffe stellen beispielsweise eine potenzielle Bedrohung dar, wenn ein Angreifer über ein Internet Zugriff auf die Welt und den persönlichen Bereich des Eigentümers erhält.