IoT im Smart Home - Die Vernetzung des Alltags
Die Funktionsweise von IoT im Smart Home
Smart Tracking, Smart Metering, Smart Locks, Smart Lighting, e-health – IoT im Smart Home verwirklicht die intelligente Gebäudeautomatisierung (Smart Home & Smart Buildings) bereits in zahlreichen Anwendungsbereichen des Privatlebens. Mit immer kleineren, leistungsfähigeren und günstigeren Mikroprozessoren lassen sich die Gegenstände und Umgebung des Alltags bei relativ geringem Aufwand in Smart Objects (intelligente Objekte) verwandeln. In diesem Spektrum werden die vernetzten Geräte auch Smart Devices genannt. Durch die Kommunikation über das Internet der Dinge können Smart Devices ihre Aufgaben voll automatisiert ausführen. Zugleich treten sie bei bestimmten Ereignissen unmittelbar mit dem Nutzer sowie angeschlossenen Dienststellen in Kontakt – beispielsweise beim Auslösen der Alarmanlage.
Beleuchtung, Rollladen, Bewegungsmelder, Fußbodenheizung, Staubsaugerroboter, Alarmanlage – jedes verbundene IoT-Gerät bekommt im Internet der Dinge eine eindeutige Identität (Adresse) und wird über die spezifische Firmware mit elektronischer Intelligenz ausgestattet. Lampen und Lichtschalter an- oder ausschalten, Steckdosen aktivieren, die Regulierung des Raumklimas, Rollladen schließen – oftmals lassen sich die intelligenten Haushaltsgeräte via Sprachassistent schon aus der Ferne bedienen. Schließlich erfolgt die Kommunikation der Smart Devices – oder IoT Devices – neben WLAN und Bluetooth im Haushalt auch über Mobilfunkstandards wie UMTS, LTE oder Narrowband-IoT.
So hat sich das Internet der Dinge neben der Industrie 4.0 bereits in vielen Bereichen des Alltags sehr stark verbreitet. Wirtschaft und Gesellschaft sind im 21. Jahrhundert gleichermaßen Nutznießer der Digitalisierung. Dabei verschaffen insbesondere die neuen Netzdienste mit hoher Gebäudedurchdringung und nachhaltiger Energieeffizienz dem IoT im Smart Home einen praktischen Anwendungsbereich im Leben und Haushalt.
Smart Metering
Smart Metering erlaubt die Fernüberwachung des intelligenten Haushalts – in Form von vernetzten Strom-, Wasser- oder auch Gaszählern mit automatischer Heizungs- und Temperaturkontrolle. Mit dem Einsatz von Smart Metering kann am Morgen die vorprogrammierte Temperatur im Badezimmer um genau 3°C ansteigen und der erste Gang des Tages wird nicht zur Zitterpartie. „Smart Meter“ vermögen es sogar, Stromfresser zu identifizieren. So kann IoT im Smart Home zu einer signifikanten Senkung des Verbrauchs führen. Wichtiger Hinweis: Seit 2015 gilt in Deutschland die Smart-Meter-Pflicht. Bis 2032 muss jeder deutsche Haushalt über Stromzähler verfügen, die entweder intelligent oder modern sind. Das heißt: Entweder mit dem Internet verbunden (intelligent) oder mit einem Display ausgestattet (modern).
Smart Lighting
Als Smart Lighting bezeichnet man die intelligente Beleuchtung innerhalb des Haushalts, welche mit „Smart Bulbs“ (intelligente Birnen) die Lampen erhält. Smart Lighting lässt sich mit Hilfe einer Fernbedienung oder eines Bewegungsmelders steuern. Mit intelligenten Lichtschaltern und Steckdosen kann über IoT im Smart Home zudem auch die Helligkeit, Farbe und Farbtemperatur der Beleuchtung automatisch reguliert werden – oder per Sprachassistent direkt auf Zuruf.
Smart Tracking
Smart Tracking gewährleistet die digitale Identifizierung von Waren und Gütern inklusive deren Nachverfolgung in logistischen Abläufen – beispielsweise im Paketversand. Smart Tracking erfolgt über den Einsatz von RFID-Technik (Radio-Frequency Identification). RFID-Systeme bestehen aus Transpondern und vernetzten Lesegeräten. Beim Transponder handelt es sich um ein Funketikett, welches an den Smart Objects angebracht wird. So können die Waren und Güter mit einem Lesegerät drahtlos erkannt und ausgelesen werden. Per IoT Device versenden sich die erfassten Daten im Internet der Dinge zur weiteren Verarbeitung durch andere Kommunikationspartner automatisch.
Stabiles IoT im Smart Home und in Smart Buildings
IoT im Smart Home bietet Ihnen die grundlegende digitale Infrastruktur für die Gebäudeautomation. Im gewählten Netzstandard lassen sich beliebige Smart Home-Technologien einbinden und durch ihre orts- sowie zeitunabhängige Steuerung müssen Sie keine Ihrer Gewohnheiten ändern. Nur das Leben wird leichter und sicherer. Dabei verdient der Aspekt der Energieeffizienz besondere Beachtung. Wenn viele Smart Homes, Smart Buildings und Smart Objects über denselben Internetknoten kommunizieren, verbrauchen auch eine Vielzahl von IoT Devices immer größer werdende Energiemengen.
Diverse Wissenschaftler und Unternehmen arbeiten bereits an Lösungen, um den Energieaufwand für IoT im Smart Home zu reduzieren. Dabei sollen alternative Energiequellen das Datenmanagement der steigenden Datenmengen effizienter gestalten. Ein anderer Ansatz ist die Auswahl des passenden Netzstandards für Ihren spezifischen Anwendungsbereich. Fallbeispiel: E-Health. In Zusammenarbeit mit dem Herforder Unternehmen Stiegelmeyer – ein weltweit führender Hersteller von Krankenhaus- und Pflegebetten – und Device Insight hat grandcentrix bereits eine innovative Lösung für die Gesundheitsversorgung im Netzdienst Narrowband-IoT etabliert.
Narrowband-IoT für smarte E-Health-Lösungen
Ob Gesundheitskarte, E-Rezept oder digitaler Impfausweis – im Gesundheitssystem gestalten sich die Smart Objects in unterschiedlichster Form. Dabei ergeben sich für E-Health im stationären Einsatz besondere Bedingungen: So muss die örtliche Telematikinfrastruktur eine Vielzahl von IoT Devices vereinen, um den großen Anforderungen in Krankenhäusern und Pflegeheimen gerecht zu werden. Eine gute Gebäudedurchdringung mit hoher Netzabdeckung und Energieeffizienz sind in diesem Anwendungsszenario ausschlaggebend. In vereinter Expertise von grandcentrix und Device Insight haben wir auf Basis von Narrowband-IoT ein smartes Out-of-Bed-System für Stiegelmeyer entwickelt.