Internet of Things und Blockchain – Eine Allianz für die Zukunft

Internet of Things

IoT, Blockchain und Industrie 4.0 – das alles sind mehr als Buzzwords. Denn auch wenn bis zur vollständigen Realisierung im Unternehmensumfeld noch viel Zeit ins Land gehen, wird lassen sich konkrete Anwendungsszenarien bereits jetzt skizzieren.

Das Internet of Things wurde jahrelang belächelt – zu häufig gab es in günstigen, digital vernetzten Geräten für Privatanwender Sicherheitslücken. Diese Sicherheitslücken wurden zum Beispiel ausgenutzt, um das weltweit aktive Mirai-Botnetz aufzubauen und unzählige Denial-of-Service-Angriffe zu starten. Doch längst ist IoT kein reines B2C-Thema mehr, sondern ein entscheidender Teil automatisierter Fertigungsverfahren in der Industrie sowie Grundlage für die Kommunikation von Anlagen und Maschinen auf der ganzen Welt.

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Auch die Blockchain-Technologie wurde immer wieder kritisch beäugt. Wann kommt er denn endlich, der lange versprochene Use-Case außerhalb der Kryptowährung Blockchain? Martin Giess, CTO und Mitbegründer von EMnify, sieht diesen Use Case im intelligenten Zusammenspiel von Blockchain und IoT bzw. Industrial oT. 

Größter Vorteil der Blockchain-Technologie im Bezug auf das Internet of Things ist es, dass Daten zwar dezentral abgelegt werden können, es aber eine einzige Quelle von Wahrheit gibt – also einen “Single Point of Truth”. So kann die Blockchain-Technologie eine integrierte Sicht auf die verschiedenen, dezentral angeordneten Geräte ermöglichen.

Anwendungsmöglichkeiten der Blockchain im IoT

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, wie die Blockchain IoT-Anwendungen verbessern kann. Zum Beispiel kann sie als eine Art erweitertes Archiv für Daten und Geräte verwendet werden, in dem abgebildet wird, zu welchem Zeitpunkt welche Änderungen vorgenommen wurden, aber auch, wer zuletzt auf die Daten oder das Gerät zugegriffen hat, wie vertrauenswürdig das betreffende Gerät in der Vergangenheit war und in einigen Fällen auch, was die Änderung verursacht hat. Auch im Hinblick auf Prozessautomatisierung kann diese verteilte Informationskette genutzt werden: auf Basis definierter Bedingungen verarbeitet die Blockchain nicht nur Daten, sondern löst auch automatisch Prozesse aus. 

1. Informationen über Datenherkunft

Unternehmen nutzen Daten, die über IoT-Sensoren und -Geräte erhoben werden, immer stärker als Grundlage für wirtschaftliche Entscheidungen und Prozesse. Die Menge und Bedeutung dieser Daten steigt seit Jahren exponentiell an – womit gleichzeitig aber auch das Risiko von Datenmissbrauch größer wird. Daher wird es für Unternehmen, Regierungen und Privatpersonen immer wichtiger, die Herkunft der Daten zu kontrollieren – vor allem, wenn sie von Dritten stammen, die sie möglicherweise in irgendeiner Weise verändern wollen. Daten könnten schließlich von einem Unternehmen verändert werden, um Betrug zu verbergen, oder vom Staat manipuliert werden, um Maßnahmen zu beeinflussen oder die öffentliche Meinung zu verzerren.

2. Wie geht es meinem IoT-Gerät?

Auch ohne Blockchain-Technologie können Fehler, Downtimes und Unstimmigkeiten in IoT-Netzwerken festgestellt und behoben werden – allerdings werden solche Vorfälle meist isoliert betrachtet und nicht automatisch mit vergangenen Fehlfunktionen eines bestimmten Gerätes in Verbindung gebracht. Bei Tausenden von IoT-Geräten innerhalb eines Netzwerks ist es nicht leicht, die Historie jedes einzelnen Bestandteils ständig im Blick zu haben. Wenn jedoch ein Gerät wiederholt Probleme verursacht, sollten Unternehmen in der Lage sein, die Fehlerquelle zuverlässig zu identifizieren, anstatt immer nur kurzfristig auf Ausfälle zu reagieren.

Mit der Blockchain kann jedem Gerät ein eindeutiger Schlüssel zugewiesen werden, über den verschlüsselte Anfrage- und Antwortnachrichten gesendet werden können. Im Laufe der Zeit können diese Schlüssel verwendet werden, um ein Profil jedes Geräts zu erstellen und seine Historie zu verfolgen.

3. Wie kann Automatisierung optimiert werden?

Mit Hilfe des IoT können Unternehmen die Automatisierung in vielen Bereichen vorantreiben. Insbesondere im Bereich “Predictive Maintenance”, also vorausschauende Wartung von Maschinen und Anlagen können IoT-Sensoren entscheidend zur Wertschöpfung beitragen, wie das folgende Beispiel zeigt: 

Ein Bohrkopf, der aufgrund von Verschleiß voraussichtlich bald kaputt gehen wird und dessen Ersatzteillieferung mehrere Tage dauern kann, führt im Ernstfall zu hohen Ausfallkosten in kürzester Zeit. Daher ist es enorm wichtig, dass ein Sensor nicht nur die Information über das defekte Bauteil liefert, sondern auch eine automatisierte Reaktion zur Behebung des Fehlers auslöst. In diesem Fall: Lieferung eines passenden Ersatzteils. 

Die Blockchain ermöglicht die Implementierung von sogenannten „Smart Contracts“, die Prozesse für einzelne Geräte unter bestimmten Bedingungen vorab und automatisch genehmigen. Im oben genannten Beispiel fungiert die Blockchain als vertrauenswürdige Autorität. So kann die fällige Ersatzteilbestellung automatisch und ohne menschliches Zutun ausgelöst werden. Das spart am Ende Arbeitszeit und somit bares Geld. 

4. Herausforderungen für das IoT mit Blockchain

Die Blockchain bietet für das IoT der Zukunft enorme Vorteile – allerdings sind diese heute noch nicht in dem Ausmaß nutzbar, in dem die Industrie es gerne hätte. 

Technische Herausforderungen, wie die begrenzte Batterielebensdauer von IoT-Geräten, behindern den vollumfänglichen Einsatz der extrem datenintensiven Blockchain-Technologien noch. Aber auch in Punkto Datenschutz und Richtlinien muss einiges getan werden: Bisher gibt es noch kaum Regularien, die den Einsatz von Blockchain im IoT begleiten und absichern, Unternehmen sind beim Rollout daher noch weitgehend auf sich gestellt. 

Fazit 

Die Zukunft von Blockchain-Technologien könnte ganz abseits der Währungs- und Bezahlfunktionen liegen – in der Verbindung mit dem Industrial Internet of Things. Bis dahin ist es zwar noch ein weiter Weg – aber es ist definitivl sinnvoll, sich schon heute mit möglichen Anwendungsszenarien zu beschäftigen.

*In diesem Beitrag wird aus Gründen der besseren Lesbarkeit das generische Maskulinum verwendet. Weibliche und anderweitige Geschlechteridentitäten werden dabei ausdrücklich mitgemeint, soweit es für die Aussage erforderlich ist.

Martin Giess Emnify

Martin Giess

EMnify -

CTO und Mitbegründer

Martin verantwortlich für die technische Umsetzung und Entwicklung von EMnifys Produkten. Seit 15 Jahren ist er Experte auf dem Gebiet agiler und innovativer Telekommunikationstechnologien. Bevor er EMnify mitbegründete, bekleidete Martin technische VP-Positionen bei Syniverse und MACH.
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