IoT – Internet of Things

Das Internet der Dinge. Ein Begriff, den Sie sich nicht nur für den beruflichen Alltag merken sollten, sondern auch einer, dem Sie bestimmt bereits im privaten Umfeld begegnet sind. Wo? Eine Anwendung von IoT ist der Bereich Gebäudeautomation und Smart Home. Typische Anwendungsbeispiele sind Beleuchtungssteuerung, automatisierte Heizungs- und Klimakontrolle oder der intelligente Stromzähler. Im professionellen Umfeld hingegen sorgen intelligente Systeme für eine automatisierte Überwachung von Transportwegen, JIT-, also Just-in-time-Lieferungen, und mehr.

Doch was genau macht das IoT aus? Von IoT ist immer dann die Rede, wenn Gegenstände des Alltags oder Maschinen im industriellen Umfeld durch das Internet vernetzt werden. Dazu bekommen die Geräte eine eindeutige Identität im Netzwerk zugeordnet und werden mit künstlicher Intelligenz (KI) ausgestattet. Dieser Zusammenhang bewirkt, dass die Geräte über das Internet miteinander kommunizieren und Aufgaben vollautomatisiert ausführen können. Geräte, die in der Lage sind, auf diese Weise zu arbeiten, werden auch Smart Devices genannt und haben häufig die Möglichkeit, über das Internet von einem Benutzer von einem beliebigen Ort aus bedient zu werden.

KI – Künstliche Intelligenz

Selbstfahrende Autos, Sprachassistenten wie Siri und Alexa und Smart Home Devices, die Temperatur, Licht und Co. ganz nach den Vorlieben der Bewohnerinnen und Bewohner einstellen. Was früher nach Magie klang, ist in einigen Haushalten längst Alltag – und ein Beispiel dafür, dass uns das Mitwirken von künstlicher Intelligenz (KI) längst nicht mehr wundert. Doch was steckt genau dahinter?

Wir reden immer dann von künstlicher Intelligenz, wenn ein Computer Probleme mittels mathematischer Lösungen und mit Rückgriff auf Grundsätze der Informatik löst, für deren Lösung eigentlich die Intelligenz eines Menschen benötigt würde. Grundsätzlich kann zwischen einer starken und einer schwachen KI unterschieden werden. Während die starke KI umfassend das menschliche Denken mechanisieren soll, dient eine schwache KI zu Problemlösung in konkreten Anwendungsproblemen.

VR / AR– Virtual und Augmented Reality

VR und AR – hinter diesen Abkürzungen stehen zwei Begriffe, die oft verwechselt werden. Tatsächlich geht es sowohl bei VR als auch bei AR darum, die Realität, wie wir sie kennen, „zu verändern“. Dass sie dabei jedoch unterschiedliche Ansätze verfolgen, wird oft vergessen.

Beginnen wir mir AR: Unter AR wird verstanden, dass die eigentliche Realität durch ein Zusammenspiel von digitalem und analogem Leben um zusätzliche Informationen und Inhalte ergänzt wird. Wenn also ein bestimmtes Bild oder Muster von einer Kamera erkannt wurde, werden zusätzliche Informationen auf dem Display zum Produkt oder Objekt eingeblendet. Dies funktioniert meist über eine App, die passende Inhalte einbindet. AR bleibt also in der echten Realität und erweitert diese lediglich. Gängige Anwendungen sind die so genannten Head-Up-Displays in modernen Autos und – ein besonders bekanntes Beispiel – Apps wie die Pokémon Go-App, bei der virtuelle Spielfiguren über das Handydisplay in der realen Umgebung des Nutzers angezeigt werden.

VR hingegen hat zum Ziel, eine ganz neue Realität zu schaffen – es meint ein digitales, am Computer geschaffenes Abbild der Realität. Um diese zu entdecken, benötigt man eine VR-Brille, welche den Nutzer in eine neue, künstliche aber täuschend echt wirkende Welt eintauchen lässt, die ihn 360 Grad umgibt. So kann der Nutzer virtuell durch New York spazieren, mit Haien schwimmen oder aber im beruflichen Kontext erfahren, wie beispielsweise eine Reparatur ausgeführt werden kann.

3D-Druck

In den vergangenen Jahren entwickelte sich besonders um ein Fertigungsverfahren ein echter Hype: 3D-Druck. Experten sagen der Technologie noch immer eine große Zukunft voraus. Doch was versprechen sich die Experten? Beim 3D- Druck handelt es sich um ein so genanntes additives Fertigungsverfahren. Meint: Durch das Zufügen von Material wird ein Bauteil erzeugt.

Die Besonderheit ist, dass der Fertigungsprozess werkzeuglos und ohne (Gieß-)Formen direkt auf der Grundlage von 3D-CAD-Daten erfolgt. Dies erhöht die Flexibilität in der Fertigung enorm und ermöglicht eine schnelle (und automatisierte) Fertigung von Prototypen (rapid prototyping) und Endprodukten (rapid manufacturing). Zudem können die zu fertigenden Teile ohne Aufwand individualisiert werden und Strukturen sowie Geometrien erzeugt werden, die mit konventionellen Fertigungsverfahren nicht oder nur unter höchsten Aufwänden möglich wären.

So stößt der 3D-Druck in verschiedensten Branchen – von der Medizintechnik bis zur Flugzeugindustrie – auf große Beliebtheit. Gerade in der aktuell anhaltenden Corona-Pandemie hat sich der 3D-Druck übrigens bewährt: Die traditionelle und aufwändige Herstellungsmethode von Abstrichstäbchen für Corona-Tests hat dazu geführt, dass schnell nicht mehr ausreichend Stäbchen zur Verfügung standen. Durch den 3D-Druck ist eine Massenfertigung möglich, weil die Stäbchen in einem Stück gefertigt werden können – und nicht erst verschiedenste Komponenten zusammengeführt werden müssen.

Robotics

Vor einigen Jahrzehnten konnte man sich kaum vorstellen, wie wichtig Roboter für einige Bereiche unseres Lebens einmal sein würden. Sie wirken mit beim Bau unserer Autos, entschärfen Bomben und machen viele Logistikläger effizienter. Inzwischen übernehmen Roboter in vielen Bereichen Tätigkeiten, die der Mensch nur unter großer Anstrengung, wesentlich ungenauer (wie bei operativen Eingriffen im Krankenhaus) oder gar nicht ausführen kann.

Aber auch in privaten Haushalten finden Roboter immer mehr Verwendung. So helfen „Service-Roboter“ zum Beispiel im Haushalt beim Staubsaugen. So genannte kollaborative Roboter (kurz Cobots) erfreuen sich in der Industrie immer größerer Beliebtheit. Dabei handelt es sich um Roboter, die mit den Menschen im Produktionsprozess zusammenarbeiten und nicht mehr durch Schutzvorrichtungen von ihnen getrennt sind. Dabei sollen die so genannten „Cobots“ nicht die Arbeitsplätze ihrer „Kolleginnen und Kollegen“ ersetzen, sondern sie ergänzen. Die fortschreitende Integration von Künstlicher Intelligenz in Robotertechnik erweitert die Anwendungsfelder von Robotern künftig weiter und weiter. Wir dürfen also gespannt bleiben.