IoT – Teil 1: Was ist das Internet der Dinge?

Das „Internet der Dinge“ (Internet of Things, IoT) beschreibt die zunehmende Vernetzung von physischen Geräten, die über das Internet miteinander kommunizieren können. IoT-Geräte umfassen eine breite Palette an Technologien, von einfachen Sensoren bis hin zu komplexen Maschinen, die in Echtzeit Daten austauschen. Unternehmen setzen IoT-Geräte ein, um Prozesse zu optimieren, Daten in Echtzeit zu erfassen und die Ressourcennutzung zu verbessern. Doch neben den Vorteilen bringt IoT auch neue Sicherheitsrisiken mit sich, die bei der Implementierung berücksichtigt werden müssen.

Typische Einsatzbereiche und Geräte im Unternehmenskontext

IoT-Geräte werden in verschiedenen Branchen eingesetzt, um Betriebsabläufe zu verbessern und Prozesse zu automatisieren. Hier eine Übersicht der häufigsten Anwendungsbereiche:

1. Bürogebäude und Arbeitsplatz-IoT

   • Smart Lighting und Thermostate: Automatische Anpassung von Beleuchtung und Heizsystemen zur Steigerung der Energieeffizienz.
   • Raumbelegungssensoren: Sensoren, die die Nutzung von Konferenzräumen und anderen Flächen überwachen.
   • Netzwerkfähige Drucker und Kopierer: Geräte, die sich remote überwachen und warten lassen, um den Betrieb zu optimieren.

2. Produktion und Industrie

   • Maschinenüberwachung: Sensoren, die Vibration, Temperatur und weitere Parameter messen, um Wartungsbedarfe frühzeitig zu erkennen.
   • Automatisierte Fertigungssysteme: Vernetzte Roboter und Steuerungssysteme, die sich flexibel an verschiedene Produktionsanforderungen anpassen.
   • Sicherheitskameras und Zutrittssysteme: Vernetzte Kameras und Zugangskontrollsysteme zur Sicherung von Produktionsanlagen.

3. Gesundheitswesen

   • Patientenüberwachung: Geräte, die Vitaldaten in Echtzeit an das Pflegepersonal senden, z. B. Herzfrequenzmonitore und Blutdrucksensoren.
   • Intelligente Infusionspumpen: Fernsteuerbare Pumpen, die Dosierungen automatisch und präzise verwalten.
   • Smart Beds: Betten, die Vitaldaten der Patienten erfassen und Alarm schlagen, wenn Werte außerhalb des Normbereichs liegen.

4. Einzelhandel und Logistik

   • Inventarsensoren: Sensoren zur Überwachung von Lagerbeständen und automatischen Nachbestellung bei niedrigem Bestand.
   • Transportüberwachung: GPS- und Temperatursensoren zur Überwachung verderblicher Waren und Lieferketten in Echtzeit.
   • Digital Signage: Vernetzte Werbedisplays, die Inhalte dynamisch anpassen, um auf Kundenverhalten zu reagieren.

5. Smart City und Infrastruktur

   • Smart Meter: Vernetzte Strom-, Wasser- und Gaszähler, die Verbrauchsdaten in Echtzeit an Versorgungsunternehmen senden.
   • Verkehrsüberwachung und Parkleitsysteme: Systeme, die den Verkehrsfluss steuern und die Verfügbarkeit von Parkplätzen anzeigen.
   • Umweltüberwachung: Sensoren, die die Luftqualität, das Wetter und Lärmbelastungen in Städten messen.

Technologien und Protokolle für IoT-Kommunikation

Die Vielzahl der IoT-Anwendungen bringt auch eine Vielzahl von Kommunikationsprotokollen mit sich. Einige der am weitesten verbreiteten Protokolle in der IoT-Kommunikation sind nicht IP-basiert, sondern arbeiten unabhängig vom Unternehmensnetzwerk. Ein Überblick über gängige Protokolle:

• Zigbee: Ein energieeffizientes Protokoll, das häufig in der Gebäudeautomation und im Smart Home verwendet wird. Zigbee bietet eine gewisse Sicherheit durch einfache Verschlüsselung, ist jedoch für kritische Anwendungen meist nicht ausreichend abgesichert.
• Enocean: Ein batterieloses Funkprotokoll, das auf den Einsatz in der Gebäudeautomation spezialisiert ist, insbesondere für Beleuchtung und Heizungssteuerungen.
• Z-Wave: Ebenfalls für Smart Home und einfache Unternehmensanwendungen geeignet, bietet es eine hohe Netzwerkausdehnung, jedoch eingeschränkte Sicherheit.
• Bluetooth Low Energy (BLE): Wird für kurze Reichweiten verwendet und ist in der Konsumelektronik weit verbreitet, etwa für Wearables und Zugangskontrollen.

Die Rolle der Gateways im IoT-Netzwerk

Da viele IoT-Protokolle nicht auf IP basieren, benötigen Unternehmen spezielle Gateways, um IoT-Geräte in ein Unternehmensnetzwerk zu integrieren. Gateways fungieren als Übersetzer zwischen den IoT-Geräten und dem IP-basierten Netzwerk und stellen sicher, dass der Datenverkehr zwischen beiden Netzwerken läuft. Diese Gateways sind häufig der einzige Punkt, an dem Sicherheitsmaßnahmen implementiert werden können, da sie die Kommunikation zwischen IoT-Geräten und dem Netzwerk steuern. Dies macht sie zur zentralen Instanz für die Absicherung der IoT-Infrastruktur – ein ungesichertes Gateway könnte ein potenzielles Einfallstor für Angreifer darstellen.

Fazit

IoT-Geräte eröffnen Unternehmen viele Möglichkeiten, die Effizienz zu steigern und den Ressourceneinsatz zu optimieren. Allerdings bringt die Integration in das Netzwerk neue Herausforderungen, insbesondere im Bereich der Sicherheit. Die Vielfalt der Protokolle und die Abhängigkeit von Gateways zeigen, dass IoT-Sicherheit individuell auf die jeweiligen Geräte und Anwendungen zugeschnitten werden muss. Im nächsten Teil der Serie werden wir die spezifischen Herausforderungen beleuchten, die sich durch einfache und erweiterte IoT-Protokolle ergeben, und untersuchen, wann Unternehmen auf professionelle Alternativen umsteigen sollten.

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