5. Wie IoT-Technologie funktioniert
- Vaata
Entscheidende Merkmale der IoT-Infrastruktur sind:
- Die Tatsache, dass jedes Objekt einen eindeutigen Identifikationscode besitzt;
- Die Fähigkeit der Geräte, sich über die Internet-Infrastruktur miteinander zu verbinden, um aktuelle Daten in Echtzeit auszutauschen.
Damit vernetzte Objekte miteinander kommunizieren können, ist es notwendig, dass sie Technologien enthalten, die es ihnen ermöglichen, erkannt und mit anderen Geräten verbunden zu werden. Einige Technologien, die in diesem Sinne arbeiten, sind zum Beispiel:
RFID (Radio-Frequency Identification)
Dies ist eine Technologie, die auf der Ausbreitung elektromagnetischer Wellen basiert und es dem Gerät ermöglicht, erkannt zu werden und Informationen an den Leser zu senden [Quelle]. Die einzigen Objekte, die keinen RFID-Tag enthalten können, sind solche, die außen aus Metall bestehen, da sie aufgrund des sogenannten Faradayschen Käfigs [Zur Erklärung des Begriffs Faradayscher Käfig siehe das von Zanichelli produzierte und verfügbare Video https://youtu.be/ZEMA31_Bs-4] die elektromagnetischen Wellen nicht erkennen könnten.
Diese Technologie ist besonders geschätzt, da sie die Rückverfolgbarkeit des Produkts während seines gesamten Lebenszyklus ermöglicht: Tatsächlich kann der Leser nicht nur den Inhalt (und damit die Daten) lesen, die im Inneren des Objekts produziert und gespeichert werden, sondern auch neue Daten darauf schreiben. Dieser Mechanismus sorgt zum Beispiel dafür, dass das Produkt mit einer Art sprechendem Etikett ausgestattet werden kann, das alle nützlichen Daten nicht nur für seine Erkennung, sondern auch für seinen gesamten Lebenszyklus enthält [Quelle]. Tags, die nach RFID-Technologie funktionieren, benötigen keine Stromversorgung; es gibt jedoch auch einige mit Batterie (Botta et al., 2016).
Beispiele für RFID-Technologie im Alltag sind die Diebstahlsicherungsplaketten, die in Geschäften an Kleidungsstücken angebracht werden, oder die Mikrochips zur Registrierung und Identifizierung von Haustieren.
Abbildung 4 - Ein Beispiel für RFID im Alltag
WSN (Wireless Sensor Network)
Dies ist eine hochentwickelte Technologie, deren Einfluss auf das tägliche Leben besonders bedeutsam sein wird, insbesondere aus der Perspektive der ökologischen Nachhaltigkeit.
Das WSN-System basiert auf der Verbindung von fünf Funktionsblöcken, nämlich den Transducern, den Aktoren, der Steuereinheit, dem Speicher und der Kommunikationseinheit (Abb. 7). Die Transducer können mit Sensoren verglichen werden, die verschiedene Arten von Größen wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit usw. erfassen können. Sie übermitteln die gesammelten Daten an die Aktoren. Sie übermitteln die gesammelten Daten an Aktoren, die in der Lage sind, auf die Umgebung, in der sie sich befinden, einzuwirken. Ein Beispiel für diesen Informationsaustausch könnte ein Rauchmelder (Transducer) sein, der durch das Erkennen von Kohlendioxid in der Luft den Aktor darüber informiert; der Aktor könnte dann einen Alarm auslösen.
Die Einheit, die als Brücke zwischen Transducern und Aktoren fungiert, ist die Steuereinheit, die in der Lage ist, das elektrische Signal des Transducers in ein digitales Signal umzuwandeln, das von der Software des Aktors gelesen werden kann. Die Speicherblöcke hingegen enthalten den ausführbaren Code des Betriebssystems und der Anwendung sowie die von den Sensoren erfassten und von der Anwendung verarbeiteten Daten (Zanella, Zorzi, 2016, S. 106). Schließlich ermöglicht die Kommunikationseinheit allen Komponenten des Funktionsblocks, eine Kommunikation herzustellen, wobei Radiowellen als bevorzugter Kanal genutzt werden.
Abbildung 9 - WSN-Betriebssystem (Zanella, Zorzi, 2006, S. 105)