Pro und contra Internet der Dinge

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Zöge man aus der Vielfalt an Szenarien, die durch das Konzept "Internet der Dinge" denkbar sind, den Schluss, dass IoT in der Praxis schon ausgereift wäre, liegt man zumindest in weiten Teilen falsch. Die Realität ist an vielen Stellen ernüchternd.

Derzeit ist das Internet der Dinge oder Internet of Things (IoT) zumindest in den Medien des IT- und Elektroniksektors allgegenwärtig. Wegbereiter sind hier unter anderem die Automobilindustrie mit ihren vernetzten Fahrzeugen und der Markt der Heimelektronik. Aber auch das sogenannte Smart Home ist hier zu nennen – und in diesem Zusammenhang das Smart Metering, die Nutzung intelligenter Stromzähler. Der Beitrag hier zeigt anhand einiger ausgewählter Beispiele und persönlicher Erfahrungen, wie Theorie und Praxis im Internet der Dinge auseinanderklaffen, welche Hürden es für einen flächendeckenden Einsatz des IoT noch gibt und welche Rolle Entwickler dabei spielen – oder eben nicht.

Welche Hürden es zwischen Theorie und Praxis zu überwinden gilt, durfte der Autor bei der Planung des eigenen Hauses erleben. Für sein "Smart Home" suchte er eine zentrale, frei programmierbare Steuerung mit Internet-Anschluss – eine nicht ganz einfache Aufgabe. Denn auf dem Markt dominieren Insellösungen, die vor allem zu sich selbst kompatibel sind. Mehrere Steuerungen unterschiedlicher Hersteller zu koppeln oder die Betriebsdaten eines anderen Gerätes in der Regelung zu berücksichtigen, ist selbst für einen erfahrenen Entwickler quasi unmöglich, für einen Laien ist es ausgeschlossen.

Eine "Lösung" fand der Autor nur in der industriellen Anlagen- und Gebäudetechnik bei einer nach IEC 61131 programmierbaren SPS-Technik. Diese regelt im Haus die Elektrik, die Raumheizung sowie die Jalousien und steuert in Teilen sogar das Aquarium. Für die Bedienung wird ein Webmodul mitgeliefert, das sich mit vorgefertigten GUI-Elementen konfigurieren lässt und einen Browser mit Java-Runtime benötigt. Auf dieser Weboberfläche lassen sich zum Beispiel die Solltemperaturen der einzelnen Räume einstellen oder die Zeit konfigurieren, wann die Jalousien geöffnet oder geschlossen werden sollen.

Hauselektrik im Smart-Home-Zeitalter (Abb. 1) (Bild: Wolfgang Klimt)

Aber auch diese Installation hat Grenzen: So existiert im Haus beispielsweise eine Solar- und Heizungsanlage mit einer eigenen, ebenfalls programmierbaren Regelung, die über ein Zusatzmodul die Bedienung über eine Weboberfläche ermöglicht. Die aktuellen Daten der Anlage lassen sich zwar über einen TCP-Port auslesen (die Protokolle rückt der Hersteller auf Nachfrage immerhin heraus). Es ist jedoch nicht möglich, schreibend auf das System zuzugreifen, um zum Beispiel die Heizungspumpe auszuschalten, wenn gerade kein Heizbedarf besteht, oder die aktuell eingestellten Raumtemperaturen zu aktualisieren, die die Heizungssteuerung zur Berechnung der Vorlauftemperatur benötigt. Auch die Lüftungsanlage bringt ihre eigene Steuerung mit, und der Pelletkessel. Allein für das Raumklima sorgen damit vier Systeme, die größtenteils nichts voneinander wissen und unkoordiniert vor sich hin arbeiten. Das ist die weithin gegebene Realität, wie sie sich in der Praxis.

Theoretisch ließe sich durch die Vernetzung und intelligente Steuerung erstens ein großer Komfortgewinn erreichen. Dabei sollen zweitens die Techniken mit ihrer intelligenten Steuerung einen effizienteren Umgang mit Ressourcen bewirken. Und drittens erlaubt die Steuerung auch, ganz individuelle Einstellungen vorzunehmen, etwa in Bezug auf den Tagesrhythmus, Temperaturvorlieben und die Personenanzahl eines Hauses. Diese Eigenschaften – Komfortgewinn, Einsparungen und Effizienz und Personalisierung/Individualisierung – sind die Kernziele des IoT und lassen sich weitgehend auf andere Szenarien rund um das Internet der Dinge übertragen.

Demgegenüber stehen in der Praxis aber eben noch einige Hürden, die genau diese drei wesentlichen Vorteile des IoT erschweren oder sogar verhindern. Intelligente Stromzähler beispielsweise, die sogenannten Smart Meter, sollten seit 2010 in jedem neuen Haus eingebaut sein und eine feingranulare Überwachung des eigenen Stromverbrauchs ermöglichen. Flexible Stromtarife sollen zusammen mit entsprechend steuerbaren Geräten dafür sorgen, den Verbrauch der Stromerzeugung anzupassen und damit gerade die regenerativen Erzeuger besser auszulasten. Der eigene Versuch, den im Haus verbauten Ferraris-Zähler 2010 durch einen Smart Meter austauschen zu lassen, scheiterte am Fingerpointing zwischen Stromlieferant und Anschlussnetzbetreiber.

Aber selbst wenn der Autor Erfolg gehabt hätte, bedeutet das nicht, hatte er damit nicht automatisch Zugriff auf die aktuellen Verbrauchsdaten gehabt. Denn der Stromzähler liefert seine Daten nur an den Stromnetzbetreiber, der dann per Weboberfläche oder App das Ablesen der Verbrauchswerte ermöglicht. Flexible Stromtarife für Haushalte, die den Verbrauch in lastarmen Zeiten belohnen, sind auf dem Markt noch die Ausnahme und entsprechen im Wesentlichen den bereits seit den 1970ern existierenden und in dieser Hinsicht unflexiblen Nachtstromtarifen.

Es steht zu erwarten, dass Wohnungsbesitzer, die direkten Zugriff auf ihren Stromverbrauch haben wollen, hinter dem als geschlossenes System konzipierten Smart Meter des Stromnetzbetreibers eigene Zählklemmen montieren müssen, der Strom also dann zweimal gemessen wird. "Smart" ist das "Smart Grid" in dieser Hinsicht bisher nur auf Erzeugerseite. Solange Firmeninteressen Dateninseln und geschlossene Systeme schaffen und die Hoheit über die Daten haben, sind die positiven Effekte eingeschränkt.

Auf dem Sektor der "intelligenten" Geräte hat sich hingegen einiges getan. Seit in jeder Hosentasche ein Smartphone steckt, bieten die Elektronikkonzerne unter der Überschrift "Smart Home" zunehmend Geräte an, die sich per App von einem solchen steuern lassen. Zumindest einige von ihnen stellen auch APIs zur Verfügung, sodass eine Integration mit anderen Systemen möglich wird. Die meisten belassen es jedoch bei einer auf die eigenen Geräte zugeschnittenen App.

Generell gilt: Je größer, teurer und näher an der Unterhaltungselektronik ein Haushaltsgerät ist, desto wahrscheinlicher ist es, dass man es heute schon in ein heimisches Netzwerk einbinden kann. So sind die meisten aktuellen Fernsehgeräte als Smart-TVs vernetzt, allerdings in der Regel wieder in Form herstellerspezifischer Insellösungen, die ihre Daten vornehmlich mit dem Hersteller teilen und nicht mit dem Eigentümer.

Auch Haushaltsgerätehersteller bieten Geräte an, die sich vernetzen lassen. Während jedoch einige zumindest über ein Zusatzmodul die Anbindung der Geräte an eine zentrale Haussteuerung ermöglichen und damit auch für Entwickler zugänglich machen, stellen sich andere wieder als Insellösung heraus, die ausschließlich die dem eigenen Standard folgenden Geräte über eine herstellerspezifische App anspricht und die Integration in andere Umgebungen damit unmöglich macht. Dabei hat der Deloitte-Report "Licht ins Dunkel" 2013 festgestellt: "Für die Entwicklung des Volumenmarkt-Segments wird es von entscheidender Bedeutung sein, die Vielzahl der im Umlauf befindlichen Geräte über eine möglichst offene Smart-Home-Plattform einzubinden. Denn insbesondere jene Anbieter werden künftig eine dominierende Stellung am Markt einnehmen, die möglichst viele Geräte möglichst einfach für Smart-Home-Lösungen nutzbar machen." [1]

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