Consumer IoT

Consumer Internet of Things (CIoT) oder Consumer IoT ist eine Unterkategorie des Internet of Things (IoT) und umfasst die Integration von IoT-Technologien in Verbrauchergeräte und -apparate, die im täglichen Leben verwendet werden. Das Smartphone ist das bekannteste Beispiel für ein Consumer-IoT-Gerät. Consumer-IoT-Geräte nutzen Edge-Computing-Technologien. Die Datenerfassung in Echtzeit wird durch eingebettete Sensoren und Aktoren ermöglicht. Sowohl die Datenerfassung als auch der Datenaustausch erfolgen über das Internet. Das Hauptziel des Consumer IoT besteht darin, den Komfort, die Effizienz und die allgemeine Lebensqualität der Nutzer durch die Automatisierung von Aufgaben und die Bereitstellung von Echtzeitinformationen und -steuerung zu verbessern.

Es gibt fünf Hauptanwendungen des Consumer IoT.

Smart Homes sind möglicherweise die bekannteste Kategorie im Bereich Consumer IoT. Bei dieser Anwendung geht es um IoT-basierte Automatisierung in intelligenten Häusern, einschließlich der Automatisierung von Hausarbeiten, Sicherheit und Energiemanagement. Intelligente Thermostate, Beleuchtungssysteme, Sicherheitskameras, Smart-TVs und Türschlösser können über Smartphones und Tablets oder per Sprachbefehl ferngesteuert werden. Sprachgesteuerte Geräte und Sprachbefehle werden in modernen Haushalten immer häufiger eingesetzt. Intelligente Spracherkennungslautsprecher wie Amazon Echo und Smart-Home-Plattformen wie Google Home werden zu Hubs für das IoT.

Angetrieben durch den sprachgesteuerten Assistenten „Google Assistant“, der in Google Home-Lautsprechern und -Geräten integriert ist, ermöglicht ein Google IoT-Home-System die Steuerung verschiedener Aspekte und Bereiche des Smart Home über Sprachbefehle. Dieses System ist mit verschiedenen Geräten und Plattformen kompatibel. Häufig werden Google Nest-Geräte verwendet. Ein Beispiel ist der Google Nest Hub Max, der Videoanrufe sowie Foto- und Videoanzeigen ermöglicht. Das Google Nest Learning Thermostat spart Energie, indem es die automatische Anpassung der Temperatur ermöglicht. Google Nest Protect schlägt Alarm, wenn Kohlenmonoxid oder Rauch in der Wohnung entdeckt wird. Von der Anpassung der Beleuchtung und Temperatur über die automatische Verriegelung von Türen bis hin zur Steuerung von Unterhaltungssystemen – Google Home-Geräte sind Beispiele für IoT-Geräte für Verbraucher, bei denen die Bequemlichkeit der Hausbesitzer im Vordergrund steht.

Intelligente Arbeitsplätze nutzen die IoT-Technologie, um eine effizientere und komfortablere Arbeitsumgebung zu schaffen. Diese Anwendungen sind vergleichbar mit Smart-Home-Anwendungen. Dazu gehören intelligente Beleuchtungssysteme, die sich je nach Belegung und natürlichem Licht anpassen, intelligente Thermostate, die den Energieverbrauch optimieren, und vernetzte Bürogeräte, die aus der Ferne überwacht und gewartet werden können. Intelligente Sicherheitskameras und intelligente Schlösser werden im intelligenten Büro oft als Teil einer Lösung für die Zugangskontrolle eingesetzt.

Smart Healthcare umfasst den Einsatz von IoT-Technologie zur Überwachung und Verbesserung der persönlichen Gesundheit und des Wohlbefindens. Zu dieser Kategorie gehören tragbare Gesundheitsüberwachungsgeräte wie Fitness-Tracker und Smartwatches, die körperliche Aktivität, Herzfrequenz, Blutdruck, Schlaf, Blutzucker, Körpertemperatur und andere Vitalparameter überwachen. Diese Geräte können mit Smartphones und speziellen Apps verbunden werden, um Gesundheitsdaten in Echtzeit zu erfassen. Diese Daten können bei Bedarf mit medizinischem Fachpersonal geteilt werden, um weitere Unterstützung zu erhalten. Das IoT im Gesundheitswesen erstreckt sich auch auf Fernüberwachungssysteme für Patienten, die eine kontinuierliche Beobachtung des Gesundheitszustands der Patienten im eigenen Haushalt ermöglichen.

Asset-Tracking-Geräte überwachen und verwalten wertvolle Gegenstände und Haustiere. Intelligente Tracker für persönliche Gegenstände liefern Standortdaten in Echtzeit und sorgen so für Sicherheit. Der AirTag von Apple ist ein Beispiel für ein solches Gerät. Der AirTag kann zum Beispiel an Haushaltsgeräten, Fahrzeugen und Geldbörsen angebracht werden. Intelligente Futterautomaten, unsichtbare Zäune, Echtzeit-GPS-Tracker sowie Gesundheits- und Aktivitätstracker sind Beispiele für IoT-Geräte für Haustiere. Mit diesen Geräten können Haustierbesitzer ihre Tiere schnell orten und die Gesundheit ihrer Tiere besser verwalten. Auch Futter, Medikamente und Spielzeiten können geplant werden. Diese Geräte arbeiten meist mit geringem Stromverbrauch. Durch den Einsatz von Low-Power-Wide-Area-Networks (LPWAN) ist es möglich, eine flächendeckende Abdeckung über weite Gebiete hinweg aufrechtzuerhalten und zuverlässige IoT-Verbindungen herzustellen.

Wearables werden entwickelt, um die Abhängigkeit der Nutzer von Smartphones zu verringern. Dabei handelt es sich um Geräte, die am Körper getragen werden und Daten sammeln und analysieren. Dazu gehören Fitness-Tracker, intelligente Uhren, Datenbrillen, intelligente Kleidung und Hörgeräte. Wearables bieten Funktionen zur Gesundheitsüberwachung, zur Verfolgung der täglichen Aktivitäten und zur Sicherheit. Sie sind oft mit mobilen Anwendungen integriert, um detaillierte Einblicke und personalisierte Empfehlungen auf der Grundlage der gesammelten Daten zu liefern. Wearables bieten auch Funktionen wie Benachrichtigungen, GPS-Navigation und kontaktlose Zahlungen, die den Komfort im Alltag erhöhen.

Wearables tragen auch zur Verbesserung der Arbeitssicherheit bei. Mit dem Netzwerk verbundene Stiefel, Westen und Schutzhelme in der Bau- und Bergbauindustrie können Daten über die Arbeiter in Echtzeit liefern. Diese Daten können über cloudbasierte Dienste analysiert werden, um proaktive Sicherheitsmaßnahmen und schnelle sicherheitsrelevante Eingriffe zu gewährleisten.

Wie bereits im obigen Abschnitt erläutert, gibt es viele unterschiedliche Consumer-IoT-Geräte.

Beispiele der Consumer IoT-Geräte im Smart Home sind:

Intelligente Thermostate | Intelligente Sicherheitssysteme | Intelligente Lautsprecher | Intelligente Steckdosen | Intelligente Beleuchtungssysteme | Intelligente Türschlösser | Intelligente Kühlschränke | Intelligente Waschmaschinen | Intelligente Türklingeln

Beispiele für Consumer-IoT-Geräte am Arbeitsplatz sind:

Intelligente Thermostate | Intelligente Sicherheitssysteme | Intelligente Beleuchtungssysteme | Intelligente Türschlösser | IoT-fähige Drucker und Bürogeräte | Intelligente Schreibtische | Intelligente Anwesenheitssensoren

Beispiele für Consumer-IoT-Geräte im Bereich Smart Healthcare sind:

Tragbare Fitness-Tracker | Intelligente Uhren | Vernetzte medizinische Geräte | Intelligente Waagen | Fernüberwachungssysteme für Patienten

Beispiele für Consumer-IoT-Geräte zur Asset-Tracking sind:

GPS-Tracker | IoT-fähige Haustierhalsbänder | Tracker | Intelligente Futterautomaten

Beispiele für Wearables im Bereich Consumer IoT sind:

Fitness-Tracker | Intelligente Uhren | Intelligente Brillen | Intelligente Ringe | Intelligente Armbänder | Intelligente Hörgeräte

All diese verschiedenen Consumer-IoT-Geräte sind mit Sensoren ausgestattet, die Daten sammeln. Diese Sensoren können physikalische Parameter wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Licht, Bewegung und Druck sowie physiologische Metriken wie Herzfrequenz, Blutdruck und Blutzuckerspiegel messen.

Zur Übertragung der von Sensoren gesammelten Daten nutzen Consumer-IoT-Geräte verschiedene Kommunikationstechnologien wie Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee und Mobilfunknetze wie die 5. Generation von Mobilfunknetzen (5G). Diese Verbindungsmöglichkeiten ermöglichen es den Geräten, miteinander und mit zentralen Hubs wie Smartphones oder speziellen IoT-Gateways zu kommunizieren. Einige Geräte nutzen auch Low-Power-Wide-Area-Networks (LPWAN) für die Kommunikation über große Entfernungen bei minimalem Energieverbrauch, wodurch sie sich für Anwendungen wie Asset-Tracking und die Ortung von Haustieren eignen.

Sobald die Daten erfasst und übertragen sind, müssen sie verarbeitet werden, um aussagekräftige Erkenntnisse und Maßnahmen zu generieren. Viele Consumer-IoT-Geräte nutzen Edge Computing, bei dem die Datenverarbeitung lokal auf dem Gerät oder in der Nähe von Gateways erfolgt. Dadurch sind schnelle Reaktionen und geringere Latenzzeiten möglich. Für komplexere Analysen und die Speicherung werden die Daten häufig an Cloud-Server gesendet. Cloud-Computing-Plattformen fassen Daten von mehreren Geräten zusammen, wenden fortschrittliche Analysen und Algorithmen des maschinellen Lernens an und bieten Einblicke und Empfehlungen in Echtzeit. Daten von verschiedenen Smart-Home-Geräten können in der Cloud analysiert werden, um zum Beispiel den Energieverbrauch zu optimieren und Sicherheitsprotokolle zu verbessern.

Die letzte Komponente von Consumer-IoT-Geräten ist die Benutzeroberfläche, die es den Nutzern ermöglicht, mit ihren Geräten zu interagieren und auf die erzeugten Daten und Erkenntnisse zuzugreifen. Diese Interaktion erfolgt in der Regel über Smartphone-Apps, Web-Dashboards oder Sprachassistenten. Diese Schnittstellen sind so konzipiert, dass sie intuitiv und benutzerfreundlich sind und es den Verbrauchern leicht machen, ihre IoT-Geräte zu verwalten und von ihnen zu profitieren.

Consumer-IoT-Geräte werden immer beliebter, vor allem im Zusammenhang mit Smart-Home-Geräten. Laut der Marktforschungsplattform „Gitnux“ wird geschätzt, dass im Jahr 2025 etwa 30 Millionen Haushalte in den USA mindestens ein Smart-Home-Produkt haben werden. 63 Prozent der IoT-Projekte sind auf das Wohlbefinden und die Gesundheit der Kunden ausgerichtet. 45 Prozent der befragten Verbraucher glauben, dass intelligente Technologien ihr tägliches Leben effizienter machen. Die Ergebnisse einer anderen Umfrage zeigen, dass 54 Prozent der Hauskäufer bereit sind, für ein Haus mit Smart-Home-Funktionen mehr zu investieren.

Die COVID-19-Pandemie hat auch dazu beigetragen, dass die Marktgröße für Consumer-IoT-Geräte gestiegen ist. In der Studie „Faktencheck Consumer IoT“ von Deloitte und dem Bundesverband Digitale Wirtschaft (BVDW) wurden während der COVID-19-Pandemie, zwischen Juni und Juli 2020, 2.000 Verbraucher in Deutschland befragt. Fokusthema der Befragung ist die Marktdynamik bei der Verbreitung von vernetzter Hardware in den Haushalten dieser Verbraucher. Basierend auf den Ergebnissen der Umfrage wurden Prognosetechniken eingesetzt, um die zukünftigen Trends des Consumer IoT zu untersuchen. Laut dieser Studie ist die vernetzte Unterhaltung das führende Segment des IoT-Marktes für Verbraucher. Es wurde prognostiziert, dass 90 Prozent aller Fernsehgeräte in Deutschland bis 2022 einen Internetanschluss haben werden. Auch die Zahl der hauseigenen Sprachassistenten wurde für 2022 mit einem Zuwachs von 15 Prozent prognostiziert. Die steigende Nachfrage nach Sprachassistenten und intelligenten Lautsprechern wird anhalten.

Dieser Abschnitt zeigt drei Praxisbeispiele für das Internet der Dinge für Konsumenten in Aktion. Von der Ortung von E-Bikes über sichere E-Payment- und E-Charging-Lösungen bis hin zu bahnbrechenden Cyber-Implantaten im Gesundheitswesen: Das Consumer IoT wirkt sich auf das tägliche Leben der Verbraucher aus.

Consumer IoT im Einzelhandel bezieht sich auf die Integration von IoT-Technologien in die Einzelhandelsumgebung, um das Einkaufserlebnis und den Konsumentenservice zu verbessern, Abläufe zu vereinfachen und wertvolle Daten zu sammeln. Einzelhändler nutzen drahtlose IoT-Geräte, um Daten über Kundenpräferenzen und -verhalten zu sammeln. Diese Daten werden dann zur Personalisierung von Werbeaktionen, Empfehlungen und Anzeigen, wie z. B. mobile Werbung, verwendet.

Das Ergebnis: ein verbessertes Kundenerlebnis und höhere Umsätze. Intelligente Einkaufswagen, die mit IoT-Technologie ausgestattet sind, können Kunden unterstützen, indem sie Produktinformationen bereitstellen, Wartezeiten verkürzen und den Komfort verbessern. Einzelhändler können vernetzte Geräte und Wearables nutzen, um Kunden durch Kundenbindungsprogramme, mobile Apps und interaktive Erlebnisse in den Geschäften zu binden. IoT-Geräte wie intelligente Spiegel, interaktive Kioske und virtuelle Assistenten können Kunden mit Produktinformationen, Styling-Beratung und persönlichen Empfehlungen versorgen und so das Einkaufserlebnis im Laden verbessern.

Die Zukunft des Consumer IoT wird von Fortschritten bei Big-Data-Lösungen, maschinellem Lernen, 5G, Cloud Computing, Deep Learning und Edge Computing geprägt. Diese Technologien werden zusammengeführt, um intelligentere, effizientere und hochgradig vernetzte Geräte zu schaffen, die das tägliche Leben verbessern.

Die steigende Nachfrage nach vernetzten und tragbaren Geräten sowie die zunehmende Integration der IoT-Technologie in der Automobil- und Gesundheitsindustrie sind wichtige Treiber für den Markt für Consumer IoT. Wie in einem der obigen Abschnitte erwähnt, hat die COVID-19-Pandemie ebenfalls zum Wachstum der Nachfrage nach Consumer-IoT-Geräten beigetragen, insbesondere für das Smart Home. Die Ausweitung der Wireless-Plattformen ist ein weiterer Faktor, der zum Wachstum der IoT-fähigen Unterhaltungselektronik beiträgt und diese Geräte leichter zugänglich und benutzerfreundlich macht.

Das schnelle Wachstum des IoT-Marktes für Verbraucher ist allerdings nicht ohne Herausforderungen. Bedenken hinsichtlich der Datensicherheit und des Schutzes der Privatsphäre sind nach wie vor erhebliche Hindernisse für die Marktexpansion. Mit der zunehmenden Verbreitung von IoT-Geräten wird es entscheidend sein, den Schutz der Nutzerdaten und die Wahrung der Privatsphäre zu gewährleisten, um das Vertrauen der Verbraucher zu gewinnen und eine breite Akzeptanz zu ermöglichen.

Trotz dieser Herausforderungen stellt die Entwicklung von Smart Cities eine große Chance für die Consumer-IoT-Branche dar. Die steigende Nachfrage nach IoT-Geräten in städtischen Umgebungen wird voraussichtlich viele Vorteile mit sich bringen, da die Städte bestrebt sind, vernetzter und effizienter zu werden. Smart-City– oder Digital-City-Initiativen werden wahrscheinlich Innovationen und Investitionen in IoT-Technologien vorantreiben und damit das Marktwachstum und die Akzeptanz weiter beschleunigen.

Datenschutz und Sicherheit sind wichtige Themen im Bereich Consumer IoT. IoT-Geräte sammeln und übermitteln große Mengen persönlicher Daten, darunter sensible Informationen über die Gewohnheiten, die Gesundheit und die täglichen Aktivitäten der Nutzer. Der Schutz dieser Daten vor unbefugtem Zugriff und Verstößen ist sehr wichtig. Obwohl 5G verspricht, das Consumer IoT mit seiner Hochgeschwindigkeits-Konnektivität mit geringer Latenz zu optimieren, können Schwachstellen in 5G-Protokollen und -Netzwerken zu groß angelegten Cyberangriffen führen.

Mit der zunehmenden Verbreitung von IoT-Geräten erstellen Regierungen und Branchenverbände weltweit Richtlinien, um die Sicherheit, den Datenschutz und die Sicherheit dieser Technologien zu gewährleisten. Die Einhaltung der verschiedenen Normen und Vorschriften für Datenschutz, Produktsicherheit und Cybersicherheit in den unterschiedlichen Rechtsordnungen kann eine Herausforderung sein.

Consumer-IoT-Geräte sind anfällig für Cyberangriffe und Angriffsvektoren. Der Grund dafür liegt in der komplexen Systemarchitektur, die zahlreiche vernetzte Komponenten umfasst. Die europäische Norm ETSI EN 303 645, die vom Europäischen Institut für Telekommunikationsnormen (ETSI) entwickelt wurde, ist z.B. zu einem wichtigen Bestandteil des Consumer IoT geworden, was die Cybersicherheit betrifft. Diese Norm definiert die Anforderungen an die Sicherheit von Consumer-IoT-Produkte, um intelligente Geräte vor Cyberangriffen zu schützen. Die Prüfsspezifikation ETSI TS 103 701 wird als Konformitätsprüfung verwendet, um zu bewerten, ob IoT-Geräte diesem Standard entsprechen. Das ist ein Beispiel für eine der Prüfmethoden für die Normkonformität. Für Hersteller kann das Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) in Deutschland ein IT-Sicherheitskennzeichen für IoT-Verbraucherprodukte vergeben, die dem Standard entsprechen. Darüber hinaus spielen regulatorische Initiativen eine wichtige Rolle bei der Erhöhung des Verbraucherschutzes. Ein Beispiel hierfür ist der britische Product Security and Telecommunications Infrastructure (PSTI) Act.

Die Integration von Cloud- und Edge-Computing ist eine weitere Herausforderung für das Consumer-IoT-Ökosystem. Cloud Computing bietet zwar enormen Speicherplatz und leistungsstarke Verarbeitungsfunktionen, kann aber Latenzzeiten und eine Abhängigkeit von stabilen Internetverbindungen mit sich bringen, die nicht immer garantiert sind. Edge Computing hingegen verarbeitet Daten lokal auf dem Gerät oder in der Nähe, wodurch Latenzzeiten und Bandbreitennutzung reduziert werden. Es erfordert jedoch eine erhebliche Rechenleistung und eine effiziente Verwaltung der lokalen Ressourcen.

Die Zukunft des Consumer IoT wird in der Weiterentwicklung von KI und maschinellem Lernen, der zunehmenden Nutzung von 5G-Konnektivität und der Weiterentwicklung autonomer Fahrzeuge liegen.

Ein sich entwickelnder Trend in der Zukunft des Consumer IoT ist die verstärkte Integration von künstlicher Intelligenz (AI) und maschinellem Lernen (ML). Diese Technologien werden es IoT-Geräten ermöglichen, Daten intelligenter zu verarbeiten und zu analysieren, was zu einer verbesserten Automatisierung und Personalisierung führt. So werden beispielsweise Smart-Home-Systeme im Laufe der Zeit das Verhalten und die Vorlieben der Nutzer erlernen und den Energieverbrauch, die Sicherheitseinstellungen und sogar die täglichen Routinen ohne manuelles Eingreifen optimieren.

Die Einführung der 5G-Technologie wird die Fähigkeiten von Consumer-IoT-Geräten weiter ausbauen. Mit seiner Hochgeschwindigkeits-Konnektivität mit geringer Latenz wird 5G die Datenübertragung in Echtzeit erleichtern und eine größere Anzahl von angeschlossenen Geräten gleichzeitig unterstützen. Dieser Fortschritt wird es ermöglichen, dass komplexere IoT-Ökosysteme, wie intelligente Städte und autonome Fahrzeuge, effizient funktionieren. Die Verbraucher werden von schnelleren, zuverlässigeren Verbindungen für ihre intelligenten Geräte profitieren. Dadurch wird die Leistung von Anwendungen wie Streaming, Fernüberwachung und interaktiven Spielen verbessert.

Vernetzte Fahrzeuge werden moderne Fahrerassistenzsysteme (ADAS), Echtzeitdiagnosen und verbesserte Infotainment-Optionen bieten. Die Technologie des autonomen Fahrens wird sich stark auf das Internet der Dinge stützen, um mit anderen Fahrzeugen und der Infrastruktur zu kommunizieren und so die Sicherheit und Effizienz im Straßenverkehr zu verbessern. Die Verbraucher werden persönlichere und sicherere Fahrerlebnisse haben, mit Fahrzeugen, die sich an ihre Vorlieben und Fahrgewohnheiten anpassen können.