- Smart Objects
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Smart Objects (englisch intelligente Objekte) sind Objekte, die durch die Einbettung von Informationstechnologien über Fähigkeiten verfügen, die über ihre ursprüngliche Bestimmung hinausgehen[1]. Die wesentlichen Fähigkeiten dieser Gegenstände bestehen darin Informationen zu erfassen, zu verarbeiten und zu speichern und mit ihrer Umgebung zu interagieren[2].
Inhaltsverzeichnis
Grundlagen
Motivation
Der Gedanke, der der Erschaffung von intelligenten Objekten zu Grunde liegt, ist die Schließung der Lücke zwischen der realen Welt, die physisch erfahrbar ist, und der digitalen Welt, die in den Informationssystemen vorliegt.[3] Intelligente Objekte bilden die Grundlage für die Vision des Ubiquitous Computing. In dieser Vision, die wesentlich am Xerox PARC entwickelt wurde, verschwindet die Grenze zwischen Computern und Alltagsgegenständen, in dem die Informationstechnologien mit den Alltagsgegenstände verschmelzen und an jedem Ort genutzt werden können. Das Ziel ist die Unterstützung des Menschen durch intuitive bedienbare Geräte.[4] Ähnlich ist auch der Begriff des Internets der Dinge zu verstehen, in dem sich intelligente Alltagsgegenstände, die über digitale Logik, Sensorik und Kommunikationsfähigkeiten verfügen, in Netzwerken zusammenfinden.[5] Aus der betriebswirtschaftlichen Perspektive sind diese intelligenten Objekte besonders interessant, um zusätzliche Informationen über den Status von Objekten und Prozessen digital zu erfassen. Das sogenannte High Resolution Management zielt darauf ab, Managementaufgaben wie Planung, Führung und Controlling durch die automatisierte Datenerfassung zu unterstützen. Die verwendeten Informationstechnologien dienen dazu, Informationen in kürzeren Zeitabständen, mit höherem Detaillierungsgrad (idealerweise auf der Ebene eines einzelnen Artikels) und mit zusätzlichen Statusinformationen (z. B. die akutelle Temperatur) zu gewinnen.[6] Dadurch, dass die Datenerfassung durch die Automatisierung geringere Kosten verursacht, kann die Anzahl der Messungen erhöht werden und so die Planungen des Unternehmens häufiger an die realen Bedingungen angepasst werden.[7]
Fähigkeiten
Die Definition von Smart Objects als Objekte, die durch Informationstechnologien einen erweiterten Funktionsumfang erhalten, erfasst eine Vielzahl unterschiedlicher Anwendungen. Zur allgemeinen Beschreibung von intelligenten Objekte können dabei die wesentlichen Funktionen in fünf Kategorien aufgeteilt werden:
- Identifikation und Datenspeicherung
- Sensorik (Technik) zur Erfassung der Umwelt
- Aktoren zur Beeinflussung der Umwelt
- Informationsverarbeitung und Entscheidungsfindung
- Kommunikation und Netzwerkfähigkeit[8][9]
Anwendungen
Private Anwendungen intelligenter Objekte
Die zuvor eingeführte technologische Gliederung der Fähigkeiten ist sowohl für Anwendungen von Smart Objects im Unternehmen als auch bei Anwendungen, die die Produktfunktionalität für einen privaten Nutzer erhöhen, möglich. Nach der anfangs getroffenen Definition intelligenter Objekte wird im Bereich der privaten Anwendungen ein extrem breiter Rahmen aufgespannt, bei denen eine weitergehende Kategorisierung kaum möglich ist.
Betriebliche Anwendungen intelligenter Objekte
Im betrieblichen Kontext ist eine weitergehende Kategorisierung der Funktionen möglich. Dabei kann zwischen drei Bereichen unterschieden werden, die jeweils einen unterschiedlichen Umfang an eingebetteten Technologien benötigen. Eine grundlegende Funktion, die mit Smart Objects umgesetzt werden kann, ist die Echtzeit-Erfassung von Daten innerhalb der betrieblichen Prozesse. Mit Hilfe von intelligenten Objekten können Informationen über den Ort, den Zustand und die Umgebung von Objekten zeitnah zur Verfügung gestellt werden. Die zweite wesentliche Funktion ergibt sich, wenn die Fähigkeiten der Objekte so erweitert werden, dass auch eine dezentrale Informationsverarbeitung und Entscheidungsfindung möglich ist. In diesem Fall kann die Entscheidung, einen Prozess zu starten oder zu beenden, direkt an geeignete Objekte übertragen werden. Eine noch weitergehende Übertragung von Aufgaben auf die Objekte findet statt, wenn Objekte einzeln oder durch eine Vernetzung untereinander komplette Geschäftsprozesse ausführen können, also beispielsweise ein logistisches Objekt selbstständig seinen Weg durch eine Logistikumgebung findet.[10]
Anwendungen finden sich bereits im Bereich Logistik und Gesundheitswesen. Zur Optimierung von Lieferketten können intelligente Objekte eingesetzt werden, die sich am Warenausgang eines Lieferanten und am Wareneingang eines Kunden automatisch identifizieren können (z.B. durch RFID). So können zu jeder Zeit die aktuellen Bestände entlang der Lieferkette mit geringem Aufwand und ohne manuelle Dateneingabe erhoben werden. In Verbindung mit einem überbetrieblichen Datenaustausch kann so der gefürchtete Peitscheneffekt bekämpft werden. Die intelligenten Objekte können hier als technologische Grundlage für verbesserte Planungsansätze (beispielsweise Collaborative Planning, Forecasting and Replenishment) dienen.
Im Gesundheitswesen sind bereits Anwendungen anzutreffen, die neben der reinen Identifikation auch weitere Funktionen von Smart Objects nutzen. Ein Beispiel bietet die Unterstützung einer Bluttransfusion durch drahtlose Sensornetzwerke. Dabei können mehrere unterschiedliche Funktionen mit Hilfe der eingebetteten Informationstechnologien durchgeführt werden. Durch die Integration eines Sensorknotens mit Temperaturfühler in einen Transfusionsbeutel kann die Temperatur an der Oberfläche des Blutprodukts kontinuierlich überwacht werden. Diese Werte werden an ein im Hintergrund liegendes Auswertungssystem übertragen, und im Fall der Verletzung von Schwellenwerten kann das zuständige Personal über die möglichen Qualitätsmängel informiert werden. Wenn auch die Patienten mit einem Armband mit Sensorknoten ausgestattet werden, kann ein automatischer Abgleich zwischen den Informationen von Patient und Blutprodukt durchgeführt werden. Durch eingebaute LEDs, die hier als Aktoren dienen, kann das Personal vor der Durchführung einer Transfusion gewarnt werden, wenn der Patient und das Blutprodukt inkompatibel sind.[11]
Technologien
Die grundlegende Funktion für viele Anwendungen intelligenter Objekte stellt die eindeutige Identifikation von Objekten dar. Dies gilt besonders für logistische Anwendungen, bei denen die Lokalisierung von Objekten durch die Erfassung an Identifikationspunkten im Mittelpunkt steht.[12] Daher kann die drahtlose Datenübertragung mit RFID als Basistechnologie für einige Anwendungen betrachtet werden.[13][14] Bei Objekten, die neben der Identifikation und Datenspeicherung auch Aufgaben wie Datenerfassung oder Informationsverarbeitung übernehmen, können auch drahtlose Sensornetzwerke eingesetzt werden.[15]
Einzelnachweise
- ↑ Mattern, Friedemann; Flörkemeier, Christian (2010): Vom Internet der Computer zum Internet der Dinge. In: Informatik-Spektrum 33 (2), S. 107-121.
- ↑ Sanchez López, Tomás; Ranasinghe, Damith; Patkai, Bela; McFarlane, Duncan (2009): Taxonomy, technology and applications of smart objects. In: Information Systems Frontiers, S. 1-20.
- ↑ Fleisch, Elgar; Christ, Oliver; Dierkes, Markus (2005): Die betriebswirtschaftliche Vision des Internets der Dinge. In: Elgar Fleisch und Friedemann Mattern (Hg.): Das Internet der Dinge: Ubiquitous Computing und RFID in der Praxis: Visionen, Technologien, Anwendungen, Handlungsanleitungen. Berlin [u.a.]: Springer, S. 3-37.
- ↑ Weiser, Mark (1991): The Computer for the 21st century. In: Scientific American (September), S. 94-104.
- ↑ Fleisch, Elgar; Mattern, Friedemann (Hg.) (2005): Das Internet der Dinge: Ubiquitous Computing und RFID in der Praxis: Visionen, Technologien, Anwendungen, Handlungsanleitungen. Berlin [u.a.]: Springer.
- ↑ Fleisch, Elgar; Müller-Stewens, Günter (2009): Der Einfluss der RFID-Technologie auf die Unternehmensführung. In: Reinhard Hünerberg und Armin Töpfer (Hg.): Ganzheitliche Unternehmensführung in dynamischen Märkten. Wiesbaden: Gabler, S. 69-92.
- ↑ Fleisch, Elgar (2010): What is the Internet of Things?
- ↑ Sanchez López, Tomás; Ranasinghe, Damith; Patkai, Bela; McFarlane, Duncan (2009): Taxonomy, technology and applications of smart objects. In: Information Systems Frontiers, S. 1-20.
- ↑ Nochta, Zoltan (2008): Smart Items in Real Time Enterprises. In: Max Mühlhäuser und Iryna Gurevych (Hg.): Handbook of Research on Ubiquitous Computing Technology for Real Time Enterprises, S. 211-228.
- ↑ Nochta, Zoltan (2008): Smart Items in Real Time Enterprises. In: Max Mühlhäuser und Iryna Gurevych (Hg.): Handbook of Research on Ubiquitous Computing Technology for Real Time Enterprises, S. 211-228.
- ↑ Pflaum, Alexander; Meier, Fritz; Münch, Ulli; Flügel, Christian; Gehrmann, Volker; Hupp, Jürgen; Sedlmayr, Martin (2010): Deployment of a wireless sensor network to support and optimize logistical processes in a clinical environment. In: RFID Systech 2010.
- ↑ Neumann, Gaby (2006): Prozessführung mit intelligenten Logistikobjekten. In: Corinna Engelhardt-Nowitzki und Elisabeth Lackner (Hg.): Chargenverfolgung. Wiesbaden: Deutscher Universitäts-Verlag, S. 73-92.
- ↑ Hompel, Michael ten; Nagel, Lars (2008): Zellulare Transportsysteme - Den Dingen Beine machen im Internet der Dinge. In: it - Information Technology 50 (1), S. 59-65.
- ↑ Kuzmany, Florian; Luft, Artur; Chisu, Razvan (2010): Die Bausteine des Internet der Dinge. In: Willibald Günthner und Michael ten Hompel (Hg.): Das Internet der Dinge in der Intralogistik. Berlin: Springer, S. 53-64.
- ↑ Fu, W.; Chang, Y.S; Aung, M.M; Makatsoris, C.; Oh, C.H (Hg.) (2008): WSN based intelligent cold chain management. The 6th International Conference on Manufacturing Research (ICMR08), Brunel university, UK, 9-11th September 2008. pp. 353-360.
Quellen und Weblinks
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