Das Internet-of-Things besteht aus vielen vernetzten Geräten, welche dank künstlicher Intelligenz (KI) in der Lage sind ihre Umgebungen zu analysieren und zu verstehen. Sicherheit und Energiebedarf stellen die weitreichende Imple-mentierung noch vor einige Hürden." /> Rückblick auf eine erfolgreiche Embedded World 2017 - IPC2U
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Die Zusammenarbeit von IoT und KI: Science-Fiction wird Realität

Internet of Things Industry PCs Gateways.jpg

Die Vernetzung von Geräten hat in den letzten Jahren stark an Bedeutung gewonnen. Elektronische Systeme, Sensoren und auf künstlicher Intelligenz basierende Software werden in Fabriken, Büros, Wohnhäusern, und Autos genutzt, und sogar schon in Kleidung vernäht.Vernetzte „smarte“ Geräte bilden die Basis für ein sicheres und effizientes “Internet of Things” (IoT), welches sich durch die Kommunikation dieser Geräte untereinander ergibt. Dies war vor wenigen Jahren noch nicht möglich. Bei der Verarbeitung und Analyse solcher riesiger Datenmengen spielen Algorithmen auf Basis von künstlicher Intelligenz (KI) eine immer größere Rolle. KI-Algorithmen sind in der Lage, die Umgebung, in der die Daten gesammelt werden, zu verstehen und auch Ereignisse in der Umgebung zu analysieren. 

Intelligente „Smart Cities“ - intelligent und effizient durch IoT

In der Praxis findet die Kombination von IoT und KI international immer größeren Anklang. Ein sehr interessantes Beispiel wäre die “Smart City”. Hier wird bei alltäglichen Produkten aus dem öffentlichen Bereich entweder ein großer Mehrwert geschaffen, oder sie werden komplett neu überdacht. Ein Teilbereich der “Smart City” sind beispielsweise intelligente Straßenlaternen. Durch das Zusammenspiel von IoT und KI werden die Straßenlaternen nicht nur „smarter“ und effizienter, sondern auch funktionaler. Sie können zum Beispiel Fahrzeuge oder andere sich bewegende Objekte erkennen, um die Stärke des Lichts anzupassen. Außerdem ist es möglich, gezielt Teilbereiche auszuleuchten um Energie zu sparen und die Lichtverschmutzung zu minimieren. Des Weiteren können die Laternen durch ein Kamerasystem freie Parkplätze erkennen und diese an die Navigationssysteme der Autos kommunizieren. Auch können sie sich selbst überwachen und ihren Wartungsstatus feststellen und somit selbstständig Unterhaltskosten und Wartungsaufwand minimieren.
Diese Art von Straßenlampe liest sich zwar sehr futuristisch, ist jedoch schon in einigen Städten weltweit vertreten, zum Beispiel in München, Chicago oder Oxford. Diese Art von technischem Fortschritt eröffnet oder schafft Märkte, welche vor einigen Jahren noch unerreichbar schienen. Nach der Erfindung des Computers, des Internets und der drahtlosen Kommunikation sind das Internet-of-Things und KI der nächste logische Schritt.

Doch auch diesem Fortschritt stehen Probleme im Weg, welche es zu lösen gilt. Die größten Hürden liegen in der Sicherheit und dem enormen Energiebedarf.

Hoher Energiebedarf für Rechenleistung des menschlichen Gehirns

Ein Beispiel zum Energieverbrauch: Um die Rechenleistung eines menschlichen Gehirns zu erreichen, das etwa 20 Watt an Energie verbraucht, muss ein KI-Algorithmus pro Sekunde etwa 38 Tausend Billionen Rechenoperationen durchführen. Der Energieaufwand beträgt circa 15 Megawatt. Alleine die Bereitstellung einer solch großen Mengen an Energie stellt eine große Herausforderung dar. Aus diesem Grund spielt die Effizienz der eingesetzten Technik eine große Rolle. Nicht nur vor dem Hintergrund steigender Energiepreise sondern auch, um den ökologischen Fußabdruck möglichst gering zu halten. Eine Möglichkeit, dieses Problem zu lösen, wäre das Umstellen der Kontrolleinheiten von analogen auf digitale Lösungen. Dies würde die Abläufe flexibilisieren und damit Energie einsparen.

Sicherheit größtes Hindernis in Bezug auf IoT-Verbreitung

Neben der Sicherheit der Daten ist insbesondere die Angriffsanfälligkeit der Geräte von großer Wichtigkeit. Laut einer Schätzung von Gartner werden bis 2020 ca. 20 Milliarden Geräte ‘online’ sein, Cisco geht gar von 50 Milliarden Geräten aus. Diese Anzahl an Geräten, gekoppelt mit der steigenden Anzahl und Vielfalt von Sensoren pro Gerät (Radar, Thermometer, Druck, Bewegung etc.), wird eine unfassbare Menge an Daten produzieren

Die Publikation Computing aus Großbritannien erscheint zweiwöchig und richtet sich an Führungskräfte und Fachkräfte aus der IT-Branche. Das Magazin hat seine Leser nach den größten Hürden hinsichtlich der Verbreitung von IoT in der Praxis gefragt. 39% sind der Meinung, dass die Sicherheit die größte Barriere für die Implementation von IoT in der Industrie sei. 34% gaben weiterhin an, dass die fehlende Klarheit bezüglich des zu erwartenden Nutzens bzw. das fehlende Verständnis eine weitere große Hürde darstellen.

Denken wir einmal in die jüngere Vergangenheit zurück, fallen einem zwei Ereignisse ein, welche die verheerenden Folgen von verwundbaren IoT-Lösungen demonstrieren:

  • Der Stuxnet-Angriff auf eine iranische Nuklearanlage, welcher dazu genutzt wurde das Kontrollsystem zu übernehmen und somit zur Zerstörung von wichtigem     Zentrifugen-Equipment führte
  • Die ernüchternde Demonstration des Chrysler Jeep Hack, bei dem es Angreifern gelang, Schlüsselelemente wie das Motormanagement oder die Bremssysteme über eine     externe Mobilfunk-Verbindung zu übernehmen.

  • Das Thema Sicherheit im Bereich IoT ist also nach wie vor topaktuell und wird in Zukunft noch mehr an Bedeutung gewinnen. Bis dahin bleibt allen Vorreitern in der Implementierung des IoT in der Industrie nur eines: Behalten Sie einen Überblick über alle per Netzwerk verbundenen Geräte und identifizieren Sie diese genau, um beunruhigende Veränderungen sofort zu bemerken.

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