Die Blockchain und das Internet der Dinge IoT

Von Gastautorin Stefanie Herrnberger

Die Blockchain wird zum Innovationsgeber der Industrie und fördert die Digitalisierung – Sie kam über Nacht, wurde (scheinbar) geboren aus dem Nichts und hinter ihrer Erfindung steht bis heute das Pseudonym Satoshi Nakamoto. Die Blockchain kam zunächst ins Bewusstsein in Verbindung mit einer sogenannten Kryptowährung. Natürlich ist die Rede vom Bitcoin.

In der Zeit, in der sich die Branche der Kryptowährungen rasant weiterentwickeln konnte, hat sich gezeigt, dass die Technologie hinter den Coins enorme Ressourcen für den industriellen Einsatz bereithält.

Vertrauenswürdige Transaktionen im Computer-Netzwerk

Die Blockchain-Technologie speichert alle Transaktionen auf einer Datenkette ab. Vorher wurden sie von den im Netzwerk beteiligten Computern ohne menschliches Agieren validiert und damit als vertrauenswürdig bestätigt. Das sogenannte P2P-Netzwerk besteht aus Hardware und der individuellen Software, die von Blockchain-Entwicklern programmiert wurde oder von Unternehmen als Blockchain-as-a-Service (BaaS) zur Verfügung steht.

Das Internet der Dinge wäre ohne die Blockchain-Technologie wahrscheinlich noch nicht entwickelt, vielleicht sogar nicht mal notwendig. Beide Entwicklungen verliefen zunächst parallel und gelangen erst jetzt in den Mittelpunkt von strategischen Entscheidungen in der Politik, der Wirtschaft und der Forschung. Wir nutzen tagtäglich unser Smartphone, sitzen im Beruf oder Privatleben am PC und im Auto steuert uns das Navi zum Ziel. Mobile Endgeräte entstehen in der Industrie, beispielsweise durch die automatisierte Fertigung von Konsumgütern. Die Erfindung Autonomes Fahren, die Weiterentwicklung der Künstlichen Intelligenz und die Anwendungsmöglichkeiten der Blockchain-Technologie haben als Ganzes betrachtet, für die vierte industrielle Revolution – die Industrie 4.0 – gesorgt.

Stefanie Herrnberger im finletter zum Thema Blockchain

Die Industrie 4.0 gehört den mobilen Endgeräten

Elektronische Endgeräte aller Art erzeugen Daten. Im Zeitalter der fortschreitenden Digitalisierung auf allen Ebenen erhöht sich die Anzahl dieser Geräte. Um die Datenströme zu „bändigen” ist das Internet der Dinge als Plattform für Maschinendaten entstanden. IoT-fähige Geräte, wie beispielsweise Sensoren aus einem selbstfahrenden Auto, besitzen Daten im Rahmen ihrer Programmierung, erhalten zusätzliche Daten zum Ausführen von autarken Befehlen (jetzt bremsen) und senden Daten über eine Internetverbindung an die Hardware (beispielsweise Wetterdaten von Sensoren an Wetterstationen).

Unternehmen haben riesige Mengen von Daten auf ihren Servern und nutzten diese in der Vergangenheit überhaupt nicht oder nicht wertschöpfend. Die öffentliche Diskussion verschärfte sich durch spektakuläre und weitreichende Datendiebstähle von kriminellen Hackern. Bei global agierenden Unternehmen lagern riesige Mengen wertvoller privater Nutzerdaten und das meist unzureichend gesichert und zudem nicht effizient genutzt. Mit der Blockchain lassen sich nicht nur mobile Endgeräte in ein Netzwerk aus Computern integrieren. Die Blockchain, als Distributed-Ledger-Technologie, kann ein Netzwerk inklusive dem Berechtigungsmanagement (Governance) ohne den Eingriff einer dritten Instanz aufrechterhalten. Das P2P-Netzwerk auf Blockchain-Basis validiert die Echtheit der Daten jeder Transaktion und speichert sie dauerhaft, transparent und wiederverwendbar ab.

Blockchain fördert Innovationen in Produktionsumgebung

Bei der Produktion eines Fahrzeuges entstehen Unmengen von Daten. Sei es auf den Rechnern der Konstrukteure oder bei der Betriebssoftware für die Roboter in der Fertigung. Die Blockchain fügt diese Daten zusammen und trägt sie für interne Prozessoptimierungen zusammen. Das Exportieren von Daten in einen Datenmarktplatz, wie ihn IOTA entwickelt hat, ist möglich und lässt sich wertschöpfend für die gesamte Supply-Chain ausrichten.

Die Daten stehen für das Training von Künstlicher Intelligenz zur Verfügung. Ein Chatbot im Kundenservice beispielsweise braucht Daten, um zukünftige Aufgaben selbständig zu übernehmen. Die Software lernt dazu, erkennt Zusammenhänge, kann dadurch eigenständig mit Kunden kommunizieren, interagieren und aufgrund der Datenanalyse Problemlösungen anbieten.

Das Internet der Dinge bedarf einer IT-Infrastruktur und der entsprechenden Hardware. Nicht jedes mobile Endgerät ist automatisch IoT-fähig. Die Firma Bosch gilt im Bereich von IoT-fähigen Sensoren als Wegbereiter und hat in Kooperation mit der IOTA-Foundation einen Sensor entwickelt, der Daten automatisch in den IOTA-Tangle lädt. Einmal dort angekommen, können andere Endgeräte diese Daten nutzen, was im Kontext von Produktionsverfahren oder dem erwähnten Autonomen Fahren von hohem Nutzen ist. Die Daten lassen sich aber auch unternehmensintern jederzeit nutzen, und zwar für die Fehlersuche, Analysen und Optimierungen.

Blockchain-Plattform für industrielle Lösungen

Hyperledger bietet in seinem „Greenhouse” zahlreiche Lösungen und Anwendungen auf Blockchain-Basis. Teilweise nutzt die Foundation, hinter der eine Open-Source-Entwicklergemeinde sowie die Gründungsmitglieder IBM und Linux stehen, die Ethereum-Blockchain als Plattform für ihre Lösungsansätze. Mit Hyperledger Fabric steht eine Plattform zur Verfügung, die ganz auf die Bedürfnisse von Industrie und Fertigung ausgerichtet ist.

Durch die Konzentration auf industrielle Anwendungen ist auch die Rede vom IIoT – dem Industrial Internet of Things. Die Maschinen-Ökonomie ermöglicht die Abrechnung partizipierender Endgeräte, kann Güter digitalisieren und Werte sowie Objekt mit eindeutiger Identität ausstatten. Hyperledger Fabric ist speziell auf diese Anforderungen zugeschnitten und wickelt digitale Verträge auf Ethereum-Basis ab.

Mit digitalen Verträgen, Smart Contracts, funktionieren Transaktionen zwischen Endgeräten. Der smarte Vertrag dient zur Abrechnung, der Identitätenvalidierung oder dem Berechtigungsmanagement. Er stellt für die industrielle Plattform, das IIoT, die technische Grundlage dar, um autarke Abläufe auf digitaler Ebene sicher auszugestalten. Das Vertrauen zwischen den Geräten und Netzwerkteilnehmern bildet das Rückgrat der Blockchain-Technologie.

IoT wächst rasant – Datenmenge auch

Im Jahr 2025 sind laut Schätzung von Statista rund 75 Milliarden Endgeräte im Netz angeschlossen. Transaktionen aus diesen Geräten wachsen überproportional schnell an, denn die Geräte kommunizieren nicht nur miteinander, sondern auch untereinander. Eine Interaktion von Maschinen, die sogenannte Maschinen-Ökonomie, führt zu völlig neuen Lösungsansätzen für industrielle Prozesse, aber auch für komfortable Anwendungen mit Mehrwert für den Verbraucher oder Nutzer.

So wie das Navigationsgerät selbstständig den Kontakt zum Satelliten herstellt und aus der gesendeten Positionsmitteilung auf Basis von Software (und Daten) die optimale Route berechnet, so gelingt es einem Endgerät im Internet der Dinge über die Kommunikation der Blockchain-Plattform Interaktionen auszulösen. Während ein Fahrzeug die Parkschranke passiert, rechnet die digitale Geldbörse (Wallet oder E-Wallet) die angefallenen Parkgebühren automatisch mit dem Anbieter ab. Doch diese Szenarien sind nur „Spielereien”, die dem Verbraucher Komfort bieten und Produkte attraktiver machen.

IoT wird zum Industrial Internet of Things IIoT– mit Blockchain

Das Industrial Internet of Things wächst und mit ihm die technologischen Möglichkeiten. Die Blockchain entwickelt sich zur strategischen Zielformulierung in interdisziplinäre Welten. Das Vereinen von Daten aus unterschiedlichen Systemen erfordert Zeit und Know-how, aber mit der Distributed-Ledger-Technologie bestehen nun völlig neuartige Möglichkeiten und Ansätze. Der Technologieeinsatz von Blockchains wandelt sich zur Expertise für Unternehmen und kann entscheidend sein, für den zukünftigen Fortbestand. Der konkrete Mehrwert zeichnet sich schon heute auf nahezu allen Kompetenzebenen ab. In Schlüsselbranchen ist die Blockchain bereits auf der digitalen Agenda. Erste Pilotprojekte sind umgesetzt und interessante Aspekte des zukünftigen Weges der Blockchains zeigen sich.

Grafik zum IoT: Repräsentative Umfrage von OnePoll im Auftrag von reichelt elektronik, März 2020


Stefanie Herrnberger in einem Gastbeitrag auf finletter.de Stefanie Herrnberger ist freiberufliche Redakteurin und Texterin.
Ihre Leidenschaft sind Themen wie Blockchain, Künstliche Intelligenz, Machine Learning, Automation, Industrie 4.0.

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.