Fernkurs Digitale Transformation: Agilität, Blockchain, KI, IoT, Cloud-Computing und Cyber-Security im Unternehmen

Der Begriff "Internet der Dinge (IoT)" bezeichnet die Vernetzung von physischen Geräten, die über das Internet kommunizieren können. Die erfassten Daten werden über Netzwerke an zentrale Systeme übermittelt und dort verarbeitet. Das Internet der Dinge umfasst eine Vielzahl von Anwendungen, die von smarten Haushaltsgeräten bis hin zu komplexen industriellen Systemen reichen (vgl. Ashton, 2009, "That 'Internet of Things' Thing", RFID Journal).

Die Idee des Internets der Dinge (IoT) wurde erstmals in den 1990er Jahren von Kevin Ashton formuliert, als er den Begriff "Internet of Things" prägte. Seither hat sich die Technologie rasant entwickelt, angetrieben durch Fortschritte in der Sensortechnologie, der Datenverarbeitung und der Netzwerkkommunikation (vgl. Ashton, 2009).

IoT-Systeme basieren in der Regel auf einer Kombination von Sensoren, die Daten erfassen, Netzwerken zur Übertragung dieser Daten und Cloud-Computing-Plattformen zur Speicherung und Analyse der Daten.
Diese Architektur eröffnet die Möglichkeit der Erfassung und Nutzung großer Datenmengen in Echtzeit (vgl. Evans, 2011, The Internet of Things: How the Next Internet Revolution Will Change Everything, Cisco).

Wichtige Komponenten des IoT:

Zu den wesentlichen Komponenten des Internets der Dinge zählen Sensoren und Aktuatoren. Sensoren erfassen physikalische Daten wie Temperatur, Feuchtigkeit oder Bewegung. Aktuatoren führen basierend auf den erhaltenen Daten Aktionen aus, wie beispielsweise das Öffnen eines Ventils oder das Einschalten eines Geräts (vgl. Kastner et al., 2009).

Die Kommunikation zwischen den Geräten erfolgt mittels geeigneter Protokolle.
Als Beispiele können hier MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) und CoAP (Constrained Application Protocol) genannt werden (vgl. Schmidt et al., 2013).

Cloud-Computing-Plattformen stellen eine wichtige Komponente des IoT dar. Die Verarbeitung und Speicherung großer Datenmengen, welche von IoT-Geräten erzeugt werden, erfolgt in der Regel in der Cloud. Plattformen wie AWS® IoT, Microsoft® Azure IoT und Google® Cloud IoT stellen die für das Management von IoT-Daten notwendigen Dienste bereit (vgl. Amazon® Web Services, 2024; Microsoft, 2024).

Im Rahmen der Datenanalytik und -visualisierung erfolgt eine Analyse der gesammelten Daten mit dem Ziel, nützliche Erkenntnisse zu gewinnen. Dies kann mittels einfacher statistischer Analysen oder komplexer maschineller Lernalgorithmen erfolgen (vgl. Marr, 2018).

Anwendungsfelder des IoT:

Der Begriff "Smart City" bezeichnet eine Stadt, die sich durch eine intelligente Nutzung von IoT-Technologien auszeichnet. Dies umfasst die Verbesserung der städtischen Infrastruktur sowie die Steigerung der Lebensqualität. Als Beispiele können intelligente Verkehrsmanagementsysteme angeführt werden, welche den Verkehr in Echtzeit überwachen und steuern, sowie ein smartes Lichtmanagement, welches die Beleuchtung basierend auf der Umgebungsbeleuchtung und der Anwesenheit von Personen anpasst (vgl. Gartner, 2021).

Im industriellen Sektor erlaubt das Internet der Dinge eine durchgängige Vernetzung von Maschinen und Anlagen. Die Integration von IoT in Produktionsprozesse bildet den Kern der Industrie 4.0.
Die daraus resultierenden Effekte umfassen effizientere Betriebsabläufe, eine vorausschauende Wartung sowie eine optimierte Qualitätssicherung. Ein exemplarisches Anwendungsgebiet des IoT stellt die Überwachung des Maschinenzustandes dar, wodurch frühzeitig Anzeichen von Verschleiß erkannt und folglich Ausfallzeiten minimiert werden können (vgl. Schwab, 2016).

Das Potenzial des IoT zur Revolutionierung des Gesundheitswesens ist ebenfalls von großem Interesse. Wearable Technologies, wie beispielsweise Smartwatches und Fitness Tracker, erfassen kontinuierlich Gesundheitsdaten und übermitteln diese an medizinische Fachkräfte. Die Nutzung dieser Daten ermöglicht eine optimierte Überwachung des Gesundheitszustandes, die Erstellung individualisierter Behandlungspläne sowie die Implementierung präventiver Maßnahmen (vgl. Marr, 2018).

Die Blockchain stellt eine dezentrale, manipulationssichere Datenbanktechnologie dar, welche die Speicherung und Nachverfolgung von Transaktionen und Informationen in einer transparenten und sicheren Weise ermöglicht. Die Anwendungsmöglichkeiten der Blockchain-Technologie sind vielseitig. Insbesondere in den Bereichen Finanzen, Lieferketten, Logistik, Vertragsmanagement und Datenverwaltung können Unternehmen von der Technologie profitieren.

1. Sicherung von Finanztransaktionen

Es wird davon ausgegangen, dass Blockchain das Potenzial hat, Finanztransaktionen effizienter und sicherer zu gestalten. Der Einsatz der Blockchain-Technologie ermöglicht die Durchführung von Transaktionen ohne die Beteiligung eines Intermediärs, wie beispielsweise einer Bank oder eines Zahlungsdienstleisters, zwischen den involvierten Parteien. Dies resultiert in einer signifikanten Reduktion der Transaktionskosten und -zeiten.

Zur Veranschaulichung sei folgendes Beispiel angeführt: Die Abwicklung internationaler Überweisungen, die traditionell mehrere Tage in Anspruch nimmt und hohe Gebühren verursacht, kann durch den Einsatz von Blockchain in Sekunden erfolgen. Unternehmensseitig werden Lösungen offeriert, welche die Blockchain-Technologie nutzen, um grenzüberschreitende Zahlungen zeit- und kosteneffizient abzuwickeln. Als Beispiel kann hier Ripple genannt werden. Die Anwendung der Blockchain-Technologie ermöglicht es Unternehmen, ihre Liquidität und Effizienz zu optimieren, insbesondere im Kontext internationaler Geschäfte (vgl. Ripple Labs, 2024).

2. Transparente und sichere Lieferketten

Eine der wesentlichen Anwendungsmöglichkeiten der Blockchain-Technologie stellt die Verfolgung und Sicherung von Lieferketten dar. Die Implementierung der Blockchain-Technologie ermöglicht es Unternehmen, jede Stufe der Lieferkette zu überwachen, vom Rohstofflieferanten bis zum Endkunden. Jede Transaktion oder Bewegung innerhalb der Kette wird unveränderlich in der Blockchain aufgezeichnet, wodurch Manipulationen verhindert und eine vollständige Transparenz gewährleistet wird.

Ein Beispiel: Der Einzelhandelskonzern Walmart® nutzt die Blockchain-Technologie, um die Herkunft von Lebensmitteln zu dokumentieren und nachzuvollziehen. Die Blockchain ermöglicht es dem Unternehmen, den Weg eines Produkts von der Farm bis ins Regal lückenlos zu verfolgen. Im Falle eines Produktrückrufs oder einer Lebensmittelverunreinigung kann der Ursprung des Problems in Sekundenschnelle zurückverfolgt werden, wodurch sich Zeit einsparen und Verbraucher schützen lassen (vgl. IBM, 2024).

3. Effizientes Vertragsmanagement mit Smart Contracts

Der Einsatz von Smart Contracts auf Blockchain-Basis ermöglicht es Unternehmen, das Vertragsmanagement zu automatisieren. Ein Smart Contract stellt einen selbstausführenden Vertrag dar, dessen Bedingungen direkt in Code geschrieben sind. Sobald die in den Smart Contracts definierten Bedingungen erfüllt sind, erfolgt die Ausführung der vereinbarten Aktionen, beispielsweise die Freigabe von Zahlungen, automatisch.

Ein Beispiel: In der Versicherungsbranche können Smart Contracts für eine automatisierte Abwicklung von Schadensfällen genutzt werden. Im Falle eines Versicherungsfalls, wie beispielsweise einer Flugverspätung, wird die Entschädigungszahlung durch einen Smart Contract automatisch ausgelöst, sofern die erforderlichen Bedingungen erfüllt sind, wie beispielsweise die Angabe der Flugnummer und die Dauer der Verspätung (vgl. Chandran et al., 2018). Ein manuelles Eingreifen ist hierfür nicht erforderlich.

4. Stärkung des Datenschutzes und der Datenintegrität

In einer Zeit, in der Unternehmen zunehmend auf Daten angewiesen sind, erfährt die Sicherung und Integrität dieser Daten eine signifikante Aufwertung. Die Blockchain-Technologie ermöglicht die sichere und unveränderbare Speicherung von Daten. Die einmalige Speicherung von Daten in der Blockchain gewährleistet deren Unveränderbarkeit und Unlöschbarkeit, wodurch Unternehmen die Integrität ihrer Daten bewahren können.

Ein Beispiel für den Einsatz von Blockchain zur Sicherung staatlicher und medizinischer Daten ist Estland, das in diesem Bereich eine Vorreiterrolle einnimmt. Den Bürgern wird die Sicherheit gewährleistet, dass ihre Daten nicht manipuliert werden, und sie haben die volle Kontrolle darüber, wer auf ihre Daten zugreift (vgl. e-Estonia, 2024). Des Weiteren kann die Blockchain-Technologie von Unternehmen genutzt werden, um sicherzustellen, dass sensible Daten wie Finanzaufzeichnungen, Kundeninformationen oder intellektuelles Eigentum sicher gespeichert werden.

5. Tokenisierung von Assets

Die Blockchain-Technologie ermöglicht es Unternehmen, physische oder digitale Assets zu tokenisieren. Dies impliziert, dass ein Vermögenswert, wie beispielsweise ein Grundstück, ein Kunstwerk oder Unternehmensanteile, in digitale Token aufgeteilt werden kann, welche auf einer Blockchain gespeichert werden. Die genannten Token können folglich gehandelt oder in kleinere Einheiten aufgeteilt werden, wodurch sich neue Möglichkeiten zur Monetarisierung und Liquidität dieser Assets eröffnen.

Ein Beispiel: Die Blockchain-Technologie wird von Immobilienunternehmen genutzt, um Immobilien in kleinere Anteile (Token) aufzuteilen, die von einer Vielzahl von Investoren erworben werden können. In der Konsequenz wird der Immobilienmarkt für Investoren mit geringeren finanziellen Möglichkeiten geöffnet (vgl. Balthazar, 2023). Des Weiteren kann der hier beschriebene Ansatz von Unternehmen genutzt werden, die eine Finanzierung durch den Verkauf von Anteilen anstreben.

6. Optimierung des Supply-Chain-Finanzierungsprozesses

Die Blockchain-Technologie birgt auch im Bereich des Supply-Chain-Finanzierungsprozesses erhebliches Optimierungspotenzial. In der traditionellen Unternehmenspraxis erfolgt die Zahlung an Lieferanten oft erst nach einer langen Wartezeit, da Zahlungen in der Regel erst nach Lieferung und Rechnungsstellung getätigt werden. Der Einsatz der Blockchain-Technologie ermöglicht es Unternehmen, den Zahlungsprozess zu beschleunigen und gleichzeitig die finanzielle Transparenz zu verbessern.

Ein Beispiel für die Anwendung eines Blockchain-basierten Supply-Chain-Financing-Systems ist die sofortige Zahlungsfreigabe durch das liefernde Unternehmen nach Lieferung und Bestätigung durch den Käufer.
Dies führt zu einer Verbesserung des Cashflows für den Lieferanten sowie das Unternehmen und reduziert die Abhängigkeit von Zwischenfinanzierungen oder Banken (vgl. Nakamoto, 2008).