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  Die Aufholjagd im Internet der Dinge hat begonnen

Ist Europa gegenüber den Großmächten USA und China schon abgeschlagen, wenn es um das Internet der Dinge geht? Die Ausgangslage ist nicht rosig. Aber der diesjährige IoT-Kongress der ELEKTRONIKPRAXIS zeigte eine Fülle von zukunftsfähigen Ansätzen und Lösungen auf.

Steht sich das Ingenieurland Deutschland auf dem Weg in die Zukunft selbst im Weg? Horst Westerfeld, Staatssekretär außer Dienst und früherer CIO des Bundeslandes Hessen, hielt der deutschen Politik bei seiner Keynote-Ansprache zum diesjährigen IoT-Kongress den Spiegel vor.

Und das Bild, das dabei ans Tageslicht kam, konnte nicht jedem der Kongressteilnehmer gefallen: „Die deutschen Behörden verpassen die Digitalisierung“, zitierte Westerfeld ein Testat des nationalen Normenkontrollrats. Dänemark und Österreich seien der Bundesrepublik demnach zehn Jahre voraus. Laut der EU-Kommission liegt Deutschland im Hinblick auf die Digitalisierung der Verwaltung auf Rang 19, hinter Italien und knapp vor Zypern.

Darüber hinaus seien alle Initiativen seit dem ersten IT-Gipfel der Bundeskanzlerin, der im Jahr 2006 stattfand, entweder gescheitert oder weiterhin Ankündigungen, sagte Westerfeld. Für neue Sozialleistungen würden Milliarden aufgewendet, dagegen gebe es praktisch kaum Mittel für IT-Innovationen und -Infrastrukturen, „und das bei noch sprudelnden Steuereinnahmen“, bemerkte der Staatssekretär a. D.

Beim Ringen um die Vorherrschaft bei den Standards für das Internet der Dinge sitzt Deutschland nach Westerfelds Meinung ebenfalls am Katzentisch: Im vor zwei Jahren gegründeten Industrial Internet Consortium (IIC) gäben US-Unternehmen wie General Electric, Cisco, Intel, IBM und AT&T den Ton an, auch wenn mittlerweile auch europäische Konzerne wie Bosch, Schneider, ABB oder Siemens beigetreten seien. Die sogenannte Industrie 4.0, mit der Deutschland auch international punkten will, ist aus Sicht des Staatssekretärs a. D. dagegen im Wesentlichen als Fortsetzung der Automatisierungstechnik der 1990-er Jahre mit der IT der 2010-er zu sehen. 

Westerfeld schrieb der deutschen Politik sowie der Industrie noch weitere Unannehmlichkeiten ins Stammbuch. So fürchte die Industrie weiterhin steigende Strompreise aufgrund der sogenannten Energiewende, sich verschlechternde Infrastrukturen sowie eine Zunahme der Vorschriften und Verordnungen, die Investitionen im Land behindern.

Die deutschen Unternehmen hielten sich dagegen beim Cloud Computing und Big Data zurück – zwei wesentlichen Voraussetzungen für die Digitalisierung. „Wenn der Staat etwas auf Zukunftssicherung gibt, muss er bei der Digitalisierung Vorbild werden“, schloss der frühere hessische CIO seinen Vortrag.

Mit diesem Vortrag rief Westerfeld auch Widerspruch hervor. Ein Diskutant warf ein, dass Deutschland bei der Embedded-IT international eine führende Stellung einnehme, und kritisierte eine aus seiner Sicht zu einseitige Sichtweise des Vortrags.


Professor Bürkle fordert „nutzerzentriertes Design“

Professor Heinz-Peter Bürkle, Prorektor der Hochschule Aalen und Initiator des ersten Studiengangs „Internet der Dinge“ in Deutschland, trat als erster an, die düstere Lagebeschreibung seines Vorredners etwas aufzuhellen. Der Dozent von der schwäbischen Ostalb betonte, das Internet der Dinge sei „multidisziplinär, interdisziplinär und transdisziplinär“, weswegen ein zeitgemäßes Studienangebot Aspekte aus klassischen Fächern wie Elektrotechnik, Elektronik und Informatik vereinigen müsse.

Für einen Ingenieur der Elektro- und Informationstechnik werde sich die Arbeitswelt deutlich verändern, sagte Bürkle. Zum Wissen um Software, digitale Entwicklungswerkzeuge, eingebettete Systeme sowie die Vernetzung auf Protokollebene kämen nun auch Kenntnisse zu Big Data, Datenanalysen und Machine Learning sowie Datensicherheit hinzu. Außerdem sei es unverzichtbar, „stärker als bisher von der Anwendung und vom Nutzer“ her zu denken.

Zu den Kenntnissen über Halbleiter, Software und Vernetzung müsse daher unbedingt auch das Wissen um nutzerzentriertes Design hinzukommen. „Es gibt ein Internet der Dinge, das wir vielleicht wirklich so nicht brauchen“, sagte Bürkle. Nicht alles, was vernetzt werden könne, müsse auch vernetzt werden. So zweifelte er etwa am Sinn einer intelligenten Bratpfanne oder eines intelligenten Bierkruges. Stattdessen müsse stets die Leitfrage im Vordergrund stehen: „Wie bekommt man echten Mehrwert?“

Aber das genügt aus Sicht des Aalener Professors noch nicht. Die Studierenden müssen zudem in der Lage sein, Geschäftsmodelle zu entwickeln. Zudem fehle vielerorts noch eine Gründerkultur, die die Absolventen befähige, selbst Unternehmer zu werden. Das Curriculum des Aalener IoT-Studiengangs vereine deshalb die Grundlagen der klassischen Disziplinen Informatik und Elektrotechnik mit Design-Skills sowie Kenntnissen zum Thema Digitale Wirtschaft. Der IT-Sicherheit komme ebenfalls eine hohe Bedeutung zu.


Innovation und Emotion im Einklang

Wie Innovation aussehen kann und wie schnell sie vor allem mitunter umgesetzt werden kann, zeigte anschließend der Schweizer Ingenieur und Unternehmer Marco Schmid. Er stellte ein Projekt vor, das das „Ding“ im Internet der Dinge ganz konkret werden ließ, nämlich die Vernetzungslösung für den diesjährigen Shell Eco Marathon in London.

 Bei diesem Autorennen der anderen Art kämpfen studentische Teams aus der ganzen Welt darum, möglichst effiziente Fahrzeuge zu bauen. Bei dem diesjährigen Eco Marathon sollte der aktuelle Stand des Wettbewerbs zu jeder Zeit für die Zuschauer auf einem Scoreboard oder über das Smartphone nachvollziehbar sein. Das Team von Marco Schmid konstruierte daraufhin einen Transponder, der in die Fahrzeuge eingebaut werden konnte und stets die aktuellen Motor- und Verbrauchsdaten an die Rennleitung übermittelte.

Schmid erläuterte sehr anschaulich, welche Herausforderungen das Schweizer Ingenieurteam bei dem Projekt zu bestehen hatte, so zum Beispiel den hohen Zeitdruck. Darüber hinaus gelang es ihm, die Emotionalität des Wettbewerbs an die Kongressteilnehmer zu vermitteln.

Mit dem Thema Security beschäftigten sich die beiden Referenten Peter Siwon von MicroConsult und Michael Schnelle von Mixed Mode. In ihrem interaktiven Vortrag, der auch das Publikum einbezog, demonstrierten sie die Technik der Risikoanalyse, die dabei hilft, Bedrohungen aus dem Netz zu priorisieren und zu bewerten.

Anhand einer Bedrohungsmatrix analysierten die beiden typische Risiken und Gegenmaßnahmen. Siwon und Schnelle, die bei ihrem Referat in verteilten Rollen als „bad guy“ und „good guy“ auftraten, unterstrichen somit die Notwendigkeit für Entwickler und Entscheider, sich die möglichen Bedrohungsvektoren bewusst zu machen.


Das IoT in der Industrie: Höhere Flexibilität, geringere Kosten

Der Nachmittag des Konferenztages war dem industriellen ioT gewidmet. Den Einstieg ins Thema leistete Robert Schachner, Geschäftsführer des Automatisierungsspezialisten RST Industrial Automation aus Ottobrunn, der die Grundlagen der Verknüpfung klassischer SPS-basierter Automatisierungstechnik mit IoT-basierten Techniken erläuterte.

Schachner beschrieb unter anderem die Messaging-Methode anhand des Publish/Subscribe-Verfahrens, die es unter anderem ermögliche, unterschiedliche Maschinenkomponenten zu vernetzen. So sei es zum Beispiel möglich, eine Maschinensteuerung zu programmieren, die es selbsttätig erkennt, wenn der Werker Teile eines bestimmten Typs eingelegt habe. Dann werde ein Signal „PartReady“ an die Cloud kommuniziert. Dieses Signal könne eine zweite Maschinenkomponente aus der Cloud entnehmen und damit beginnen, die Teile weiter zu verarbeiten.

Darüber hinaus, so Schachner, ließen sich auf diese Weise mobile Geräte wie zum Beispiel Tablets oder Smartphones einbinden, feingranulare Benutzerverwaltungen implementieren oder auch systemübergreifende Maschinensteuerungen entwickeln. Insgesamt, so der RST-Geschäftsführer, stehe der Bereich der Maschinensteuerungen vor einem Paradigmenwechsel: IoT-Kommunikationsstrategien werden Teil der Maschinensteuerungen, die Anbindung könne durch flexible offene Schnittstellen realisiert werden. Und zudem ließen sich die Kosten gegenüber einer Standard-SPS halbieren.

Den Standardisierungsansatz des Industrial Internet Consortiums IIC beschrieb Professor Heiner Lasi vom Stuttgarter Steinbeis-Institut. Lasi, der das deutsche Länderteam des IIC vertritt, betonte die Bedeutung der sogenannten Testbeds für die Kooperation der Unternehmen. Als Beispiel erläuterte das Track&Trace-Testbed, bei dem unter anderem Bosch, Tech Mahindra und National Instruments zusammenarbeiten, um Lösungen für einen konkreten Anwendungsfall im Flugzeugbau zu erarbeiten.


IIC plant Mikro-Testbeds

Ausgehend von diesem Beispiel kündigte Lasi die Bildung sogenannter Mikro-Testbeds an, bei denen zwischen drei und fünf kleine bis mittlere Unternehmen zusammenarbeiten können, um gemeinsame Innovationspotenziale und Geschäftsfelder zu entdecken.

Den Schlusspunkt setzte Jens Siebertz, Leiter für den Bereich Business Intelligence beim Beratungsunternehmen Inform. Siebertz gab einen Einblick in das Thema Business Intelligence und seine Verknüpfung mit der Maschinenwelt. Die drahtlose Verknüpfung beider Ebenen demonstrierte er anhand von Bluetooth-Sendern, die an die Maschinen angebracht sind. Passiert ein Mitarbeiter mit einem tablet einen dieser Sender, dann erhält er sofort und automatisch die mit dieser Maschine verknüpften daten (wie zum Beispiel Auslastung, Effizienz, Wartungsbedarf) auf das Display eingespielt.

Am Ende des Kongresses überwog daher ein positives Fazit: Das eher düstere Bild, das am Eingang der Veranstaltung vermittelt worden war, gebe nicht die ganze Wirklichkeit wider. Bildung, Vernetzung der Unternehmen untereinander und Wissenstransfer könnten dabei helfen, die derzeitigen Probleme zu überwinden und Deutschland beziehungsweise Europa für die Digitalisierung gut aufzustellen. „Der Kampf um die Zukunft hat erst begonnen“, lautete das Schlusswort des Moderators.



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  Teilnehmerstimmen 2016

»Praxisnah und gut verständlich — so muss das sein!«
(Siegfried Weigert | IBW)

»Die Referenten boten einen guten Überblick sowie auch vertiefende Erfahrungen aus ihren aktuellen Arbeitsgebieten.«
(Axel Rennoch| Fraunhofer FOKUS)

»Sehr interessante Vorträge — durch professionelle Referenten lebendig vorgetragen. Außerdem gute Gelegenheit neue Kontakte zu knüpfen.«
(Peter Kalthoff| Kölsch&Hetmann GmbH)

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