IoT-Lösungen helfen Handwerksbetrieben dabei, Zeit, Ressourcen und Kosten zu sparen, die Qualität der Handwerksarbeit zu verbessern und (neue) Kundenbedürfnisse besser zu erfüllen. Mit IoT können beispielsweise Routineaufgaben automatisiert, der Verbleib von Objekten nachverfolgt und Prozesse optimiert und beschleunigt werden. IoT bietet aber auch die Chance, komplett neue Geschäftsmodelle zu entwickeln.
Im Internet der Dinge (Internet of Things, IoT) werden Gegenstände, die über Sensoren verfügen, mit dem Internet und untereinander vernetzt. Ziel ist es, Daten zu sammeln und daraus Erkenntnisse zu gewinnen.
Eine IoT-Anwendung umfasst typischerweise drei Kernkomponenten:
1. Ein Sensor erfasst Messdaten. Dies können z. B. Temperatur, Gewicht, Abstand, Position, Gaskonzentration oder auch die Anzahl der Personen in einem Raum sein. Auch die Art der Erfassung kann sich stark unterscheiden. So kann z. B. die Temperatur der Luft, eines Gegenstandes in Entfernung - wie bei Wärmebildkameras - oder direkt am Objekt selbst gemessen werden.
2. Das Gerät, dessen Sensor die Daten sammelt, ist durch ein Netzwerk mit dem Internet verbunden. Die Sensordaten werden über das Internet z. B. in eine Cloud oder an einen lokalen Server geschickt. Die Übertragung erfolgt
drahtlos oder kabelgebunden. Drahtlose Übertragungen sind sowohl im Nahbereich als auch über größere Entfernung bis hin zu einigen Kilometern möglich.
3. Die gesammelten Messwerte werden visualisiert, z. B. in einem Dashboard, in dem die Sensordaten im zeitlichen Verlauf dargestellt werden. Die Daten können aber auch vollautomatisch mit anderen Daten kombiniert werden, um komplexere Auswertungen zu ermöglichen.
Themenheft: Internet der Dinge (IoT) im Handwerk
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Es gibt viele interessante Anwendungsmöglichkeiten von IoT im Handwerk. Wir stellen einige der bekanntesten sowie neue vielversprechende Ansätze vor. Lassen Sie sich inspirieren.
Unter folgenden Links finden Sie außerdem Informationen zur Verwendung von IoT für bestimmte Aufgabenfelder:
Eine Wand oder der Estrich sind feucht und müssen trocknen, bevor die nächsten Arbeitsschritte erfolgen können. Regelmäßig zur Baustelle zu fahren, um die Feuchtigkeit zu messen, ist aufwändig. Mehrere Wochen zu warten, bis die Trocknung auf jeden Fall abgeschlossen ist, ist ineffizient. Die Lösung ist ein einfacher Feuchtigkeitssensor, der die Messung automatisch vornimmt und eine Mitteilung sendet, sobald ein definierter Feuchtigkeitswert unterschritten ist. Auf diese Weise entfallen unnötige Anfahrten und die Trocknungsgeräte sind exakt so lange wie nötig im Einsatz.
Die gespeicherten Daten geben darüber Aufschluss, wie schnell ein bestimmter Typ Wand oder Boden trocknet, was die zukünftige Planung und Geräteauslastung verbessert. Außerdem können Probleme beim Trocknungsvorgang erkannt werden, wenn z. B. nach einem Regenereignis Wasser nachläuft und dies in den Daten sichtbar wird.
Durch Sensoren zur Positionsbestimmung wird der genaue Aufenthaltsort wichtiger Werkzeuge nachverfolgt und auf einer Gebäudekarte auf dem Computer oder Smartphone dargestellt. Werkzeuge gehen so nicht mehr verloren und sind bei Bedarf immer verfügbar.
Mehr Informationen zum Thema: Suchzeiten mit Ortung reduzieren (digitalzentrum-sh.de)
Sensoren überwachen die Lagerfüllmengen im Hauptlager oder in der Fahrzeugflotte, melden einen Mangel und bestellen falls gewünscht sogar automatisch nach. Unnötige Rückfahrten bei Kundeneinsätzen werden vermieden, da sichergestellt ist, dass sich alle benötigten Werkzeuge und Verbrauchsmittel im Fahrzeug befinden. Im Lager werden Suchzeiten minimiert und Bestellprozesse automatisiert.
Gewichtssensoren werden zusammen mit einem Messgerät für Niederschläge an Regenrinnen angebracht. Auf diese Weise werden Verstopfungen automatisch frühzeitig erkannt. Sowohl der Betrieb, der die Sensoren installiert hat, als auch der Besitzer das Hauses werden im Notfall automatisch informiert. Je nach Vertragsvereinbarung wird entweder der Kontakt zum Kunden hergestellt, um die weiteren Schritte zu besprechen, oder direkt ein Auftrag zur Reinigung der Regenrinne ausgelöst. So kann sich der Betrieb langfristig Folgeaufträge sichern und sein After-Sales-Geschäft ausbauen.
Die Hauptursache für Schäden an Flachdächern ist eine fehlerhafte Abdichtung. Der Undichtigkeit zwischen zwei Materialien folgt ein Wassereintritt. Ein Wasserschaden in einer Flachdachkonstruktion wird meist viel zu spät erkannt. So müssen Dachflächen oft flächendeckend ausgetauscht werden. Feuchtigkeitssensoren helfen dabei, Wasserschäden frühzeitig zu erkennen und die notwendigen Reparaturen auf ein Minimum zu begrenzen.
Die Technik ist mittlerweise vielfältig erprobt, ausgereift und im Einsatz. Einen Überblick bietet unsere Broschüre „Feuchtigkeitssensoren im Flachdach - Gamechanger für mehr Sicherheit und Nachhaltigkeit“:
Ein Beispiel aus der Praxis: Eine Dachdeckerei bietet mit ihrem Service Bygg.ai innovative Sensorlösungen zur automatisierten Dichtigkeitsprüfung und -überwachung der Gebäudehülle, z. B. für Dachaufbau, Fassade, Terrasse, und Keller:
Winzige RFID-Chips ermöglichen es, Gegenstände automatisch und ohne Berührung zu identifizieren und lokalisieren. Entsprechend stattet diese Brauerei jedes Bierfass mit einem RFID-Transponder aus, auf dem unter anderem die Biersorte, die Tranche, das Mindesthaltbarkeitsdatum und das Wartungsintervall gespeichert sind.
Beim Verkauf der Bierfässer werden diese mittels Transponder und Handheld (mobiler Handgerätescanner) digital erfasst, dem Kunden zugeordnet und in einem Verwaltungsprogramm hinterlegt. Spezielle Antennen an den Lagertoren registrieren zudem das Verlassen bzw. die Rückkehr der Fässer und melden dies dem Lagerprogramm, das über eine Schnittstelle mit der Kundendatenbank verknüpft ist. KundInnen, die ihr Fass nach drei Wochen nicht zurückgebracht haben, bekommen automatisch eine E-Mail, in der sie um die Rückgabe gebeten werden.
Erfolgsgeschichte: Der intelligente Tisch: IoT im Tischlerhandwerk
Podcast-Folge: DigiCast | FOLGE 8: Digitalisierung im Tischlereibetrieb - Interview mit Julia Kasper von Holzgespür
Aus allen diesen Beispielen können Betriebe auch neue Geschäftsmodelle entwickeln. Feuchtigkeitssensoren können z. B. für Neubauten oder bei Verdachtsfällen vermietet werden. Wird Feuchtigkeit festgestellt, erfolgt eine automatische Auftragsübermittlung und der Schaden kann rasch behoben werden. Eine Win-Win-Situation für Kunden und Handwerksbetriebe.
Wenn Sie IoT-Anwendungen in Ihrem Betrieb einsetzen wollen, haben Sie im Wesentlichen drei Möglichkeiten, die im Folgenden vorgestellt werden. Wenn Sie Fragen haben, vereinbaren Sie gerne eine kostenlose Online-Sprechstunde beim Mittelstand-Digital Zentrum Handwerk. Gemeinsam sehen wir uns an, welche IoT-Anwendungen sich für Ihr Gewerk bzw. Ihren Betrieb lohnen.
Für einige Problemstellungen existieren bereits fertige Produkte, die sofort einsatzbereit sind. Informationen zu den verschiedenen Systemen finden Sie im Internet und auf den Seiten der Hersteller.
IoT-Dienstleister sind darauf spezialisiert, maßgeschneiderte IoT-Systeme für Ihren Betrieb zu konzipieren. Im ersten Schritt besprechen Sie gemeinsam mit dem Dienstleister Ihren jeweiligen Anwendungsfall und die damit verbundenen Herausforderungen. Anschließend wird in einem schrittweisen Prozess die Lösung entwickelt.
Mithilfe einfacher Tutorials und sogenannter Einplatinencomputer ist es möglich, Lösungen komplett eigenständig zu erarbeiten. Dies kann sinnvoll sein, wenn der Mehrwert für das eigene Unternehmen groß ist und die passende Lösung noch nicht auf dem Markt existiert oder die Wünsche nicht vollständig abdeckt. Dabei ist es notwendig, im Vorfeld zu recherchieren, was am besten zu den eigenen Anforderungen und Bedürfnissen passt.
Für bestimmte Anwendungsfälle gibt es Komplettsets, die bereits sämtliche Hardware sowie Anleitungen für eine bestimmte Problemstellung enthalten. Man kann aber auch einzelne Hardware- Komponenten kaufen und diese miteinander verbinden. Sensorboards werden für die Sensoren und Funkmodule für die Datenübertragung genutzt. Beide können mit Microcontrollern wie z. B. Arduinos angesteuert werden.
Am Ende werden die Daten oft von einem Raspberry Pi oder anderen Mini-Computern ausgewertet und analysiert. Hierfür sind technisches Geschick und gewisse Vorkenntnisse hilfreich. Im nächsten Schritt wird die Lösung beim Kunden installiert. Es kann aber auch ein Dienstleister hinzugezogen werden, der den eigenen Prototypen verbessert und bis zur Marktreife führt.
Anleitungen zum Selberbauen:
Sie haben sich entschieden, ein IoT-Projekt zu starten? Herzlichen Glückwunsch! Die folgende Checkliste hilft Ihnen dabei, die wesentlichen Komponenten eines IoT-Systems zu berücksichtigen. Überlegen Sie immer zuerst, welches Problem Ihr IoT-Projekt lösen bzw. welchen Nutzen es bringen soll. So stellen Sie sicher, dass Sie Ihre Zeit gut investieren.
Weitere Informationen:
Fast alles, was existiert, kann auch gemessen werden, und oftmals mit verschiedenen Methoden. Folgende Tabelle bietet eine erste Übersicht über typische Messwerte und die Sensoren, die sie erfassen können.
Verschiedene Netzwerke und Verbindungsmöglichkeiten für Geräte können genutzt werden:
Reichweite und Geschwindigkeit von Drahtlosnetzwerken:
Tipps:
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Sensoren werden künftig kleiner und günstiger. Die Miniaturisierung von Sensoren wird mehr Sensoren pro System und völlig neue Einsatzmöglichkeiten erlauben. Gedruckte Sensorik wird dank ihrer Dehnbarkeit beispielsweise im Bereich der textilen Verarbeitung Verwendung finden. |
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Neue Verbindungsstandards wie 5G werden zuverlässige, sehr schnelle Datenübertragungen in Echtzeit ermöglichen. Bestehende IoT-Standards werden stärker vereinheitlicht und zusammengeführt, um die Bündelung beliebiger Geräte und Sensoren zu ermöglichen. |
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Immer mehr IoT-Fertigprodukte werden in Zukunft zur Verfügung stehen, die für typische Anwendungsfälle eingesetzt werden können. Zusätzlich werden auch individuelle Anpassungen möglich sein. Die Installation der Geräte wird einfacher werden und weniger Vorwissen erfordern. |
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Die Zahl der Dienstleister, die Betriebe bei der Auswahl, Beschaffung und Installation von IoT-Anwendungen unterstützen, wird steigen. Von der Beratung über die Entwicklung von Prototypen bis hin zu Netzwerkanbindung und Visualisierung werden alle Kundenwünsche abgedeckt. |
Die Technologie des Internets der Dinge entwickelt sich aktuell sehr schnell und die Innovationen überholen sich ständig. Es kann daher bereits in wenigen Jahren viele neue Lösungen auf dem Markt geben, an die heute noch nicht zu denken ist. Prüfen Sie daher regelmäßig, ob IoT für Ihren Betrieb einen Mehrwert bietet.
Themenheft: Internet der Dinge (IoT) im Handwerk
Internet der Dinge – Grundlagen, Anwendungsbereiche, Potentiale
(vom Mittelstand 4.0 Kompetenzzentrums Cottbus)
