Im Internet of Things (IoT) können sich physische Objekte digital miteinander vernetzen. Die automatische Identifikation erfolgt mittels RFID oder QR-Codes. Kleinste integrierbare Sensoren oder Machine-Sensing-Verfahren sorgen dafür, dass in Zukunft nahezu alle physischen Objekte miteinander in Verbindung stehen. Die Anwendungspotentiale erstrecken sich von der selbstoptimierenden Produktion bis zum automatischen Flottenmanagement. Das Internet of Things erfährt durch den kommenden Mobilfunkstandard „5G“ einen weiteren Entwicklungsschub. „5G“ ermöglicht komplexe Verkehrssysteme, bei denen Fahrzeuge autonom interagieren oder Operationen, die per Fernsteuerung durchgeführt werden. So lassen sich zukünftig mehr als 200 Milliarden Geräte weltweit nicht nur vernetzen, sondern in Echtzeit steuern.

739.000.000 Tonnen: So viel CO2 gelangte allein in Deutschland im Jahr 2020 in die Erdatmosphäre. Den Treibhausgasausstoß zu reduzieren, gilt als zentrales Mittel, um dem Klimawandel entgegenzuwirken – nicht nur hierzulande, sondern auf der ganzen Welt. Im Webinar „Mehr Effizienz und Nachhaltigkeit in der Logistik mit digitalen Lösungen und IoT “ zeigen die Telekom-Fachleute Ariane Fuchs, Florian Schroeter und Anton Schäfer, warum insbesondere Unternehmen aus der Logistik ihre Nachhaltigkeit jetzt steigern sollten und inwieweit digitale Lösungen wie das Internet of Things (IoT) der Branche dabei helfen können.

Der chinesische Haushaltsgerätehersteller Haier hat einen intelligenten Kühlschrank vorgestellt, der den Aufenthaltsort der darin enthaltenen Lebensmittel nachvollzieht und ermittelt, wie diese optimal aufbewahrt werden. Er erkennt Nutzer per Bild- und Spracherkennung und liefert personalisierte Dienste. Per RFID werden Produkte aufgefunden, deren Frischegrad bestimmt und Nutzer benachrichtigt, sobald sie nachbestellt werden müssen, was auch automatisch vorgenommen wird. Die neuartige Konservierungstechnik sorgt dafür, dass alle Lebensmittel länger frisch, nährstoffreich und gesund bleiben.

Das Start-up Josh.ai hat mit dem KI- und IoT-fähigen „Josh Micro Smart Home Control Button“ ein sprachgesteuertes Hausautomationssystem gelauncht. Josh lässt sich auf jede ebene Fläche positionieren, ist individuell konfigurierbar und kann Sprachbefehle in natürlicher Sprache verarbeiten. Integrierte Sensoren helfen darüber hinaus, Kontexte besser zu erkennen und sich zu orientieren. So lassen sich via Sprachbefehl unter anderem Licht, die Musik und eine Vielzahl anderer Aspekte eines Hauses steuern, während sich Josh ferner nach und nach intuitiv an diverse User und deren Angewohnheiten anpasst.

Die exponentielle Steigerung der Rechenleistung wird durch die nächste Generation von Computern ermöglicht, die auf den Gesetzen der Quantenmechanik beruhen. Der Quantencomputer ist rund Hundert Millionen Mal schneller als ein digitaler Computer. Mit seiner Hilfe wird die Suche in Datenbanken beschleunigt, komplexe Systeme können simuliert und die heutigen Verschlüsselungstechnologien geknackt werden. Das Unternehmen D-Wave Systems gilt als erster Anbieter des kommerziellen Quantencomputings. Zu den ersten Kunden*innen gehören die NASA und Google. Zukünftig kann die Rechenleistung eines Quantencomputers über die Cloud bezogen werden. Quanten-Clouds könnten die Plattformen der Zukunft werden, die große IT-Unternehmen zur Verfügung stellen, und die Ära der Hypercomputation auslösen.

IBM hat eine Programmausführungsumgebung entwickelt, die Quanten- und klassisches Computing für bessere Rechenleistungen verbindet. Dazu werden neben Quantenprogrammen mit dem Entwicklungskit für Quantensoftware Qiskit auch Programme auf konventionelle Hardware hochgeladen. Durch die Kombination können mehr Schaltkreise in einer viel schnelleren Rate ausgeführt werden. So kann eine bis zu 100-fache Beschleunigung für Rechenleistungen erreicht werden. Aufgaben, die mit herkömmlichen Systemen mehrere Monate in Anspruch nehmen, können mit Qiskit in wenigen Stunden ausgeführt werden.

Microsoft stellt seine Plattform Azure Quantum kostenfrei zur Verfügung und lädt Entwickler ein, an Forschungsprojekten teilzunehmen. Die Public Preview des Quantum-Ökosystems bietet ihnen mit dem Quantum Development Kit (QDK) und der Programmiersprache Q# Zugriff auf quelloffene Programmierwerkzeuge. Zudem stellt Microsoft die Open-Source-Schnittstelle Quantum Intermediate Representation (QIR) bereit. Nutzer erhalten auch Zugang zu Anwendungsbeispielen, Ressourcen, Dokumentationen und Tutorials, um Quantenprogramme zu entwickeln. Microsoft will so die Entwicklungsarbeit der Zukunftstechnologie vorantreiben.

Microsoft stellt seine Plattform Azure Quantum kostenfrei zur Verfügung und lädt Entwickler ein, an Forschungsprojekten teilzunehmen. Die Public Preview des Quantum-Ökosystems bietet ihnen mit dem Quantum Development Kit (QDK) und der Programmiersprache Q# Zugriff auf quelloffene Programmierwerkzeuge. Zudem stellt Microsoft die Open-Source-Schnittstelle Quantum Intermediate Representation (QIR) bereit. Nutzer erhalten auch Zugang zu Anwendungsbeispielen, Ressourcen, Dokumentationen und Tutorials, um Quantenprogramme zu entwickeln. Microsoft will so die Entwicklungsarbeit der Zukunftstechnologie vorantreiben.

Im mobilen und flexiblen Alltag werden technische Geräte untereinander und in Netzwerken kabellos vernetzt. Neben etablierten Technologien wie RFID oder LTE haben neue Übertragungsstandards wie Near Field Communication oder neue Bluetooth-Technologien wie Beacons einen Weg in den Alltag der Nutzer gefunden. Zukünftig stehen durch den Einsatz des 5G-Standards eine deutlich höhere Bandbreite und höhere Übertragungsgeschwindigkeiten zur Verfügung, sodass die Datengröße nicht mehr zum limitierenden Faktor wird. Zudem erfolgt die Datenübertragung zunehmend mit Hilfe von Licht, zum Beispiel über Li-Fi. All diese unterschiedlichen Technologien sind die Grundvoraussetzung, um zum Beispiel ununterbrochen über den Aufenthaltsort von Verkehrsmitteln bescheid zu wissen.

Zusammen mit HHLA Sky, einem Tochterunternehmen der Hamburger Hafen und Logistik AG, setzt die Telekom ein Campus-Netz im Hamburger Hafen um. Darüber steuert und überwacht HHLA Sky eine Flotte von Industrie-Drohnen aus einem einzigen Leitstand heraus. Auf den Terminals der HHLA inspizieren die Flugroboter Containerbrücken und Asphaltflächen, um so die Sicherheit auf dem Hafengelände zu erhöhen. Das spart Zeit im Vergleich zu bisherigen Inspektions-Verfahren. Zusätzlich übertragen die Drohnen zuverlässig Sensor- und Flugdaten über das Campus-Netz.

Die Fraunhofer Gesellschaft hat mit „6G Sentinel“ ein Entwicklungsprojekt für Schlüsseltechnologien des kommenden Mobilfunkstandards 6G gestartet. Die Nutzung von Terahertz-Frequenzen ab 100 Gigahertz (GHz) erlaubt extrem hohe Datendurchsätze. Dies ermöglicht Anwendungen wie Virtual Reality, digitale Zwillinge, Teleoperation und autonomes Fahren. Die fünf beteiligten Institute entwickeln gemeinsam Funkkanalmodelle und Link-Level-Simulatoren für den Frequenzbereich zwischen 100 und 300 GHz. Die Forscher wollen darauf aufbauend ein hochintegriertes Terahertz-Sendemodul als Prototyp erstellen.

Forscher der Purdue University haben die Software AppStreamer entwickelt, mit der Apps cloudbasiert auf ein Telefon „gestreamt“ werden können. Die Lösung könnte den Speicherplatzverbrauch von Smartphone-Apps um bis zu 85 Prozent reduzieren. AppStreamer fungiert als eine Middleware zwischen Apps und Betriebssystem eines Smartphones und kann automatisch antizipieren, welche Komponenten einer App in einem jeweiligen Moment benötigt werden. In ersten Tests konnte von Probanden im Bereich Gaming-Apps kein Unterschied zwischen AppStreamer und vollständig installierten Apps festgestellt werden.

Die durch Kryptowährungen bekannte Blockchain-Architektur tritt als sichere Alternative zu zentralisierten Datenbanksystemen auf. In ihr werden Transaktionen wie Warenbewegungen entlang einer Lieferkette auf einer endlosen Aneinanderreihung verschlüsselter digitaler Datenblöcke gespeichert. Die Technologie ist besonders manipulationssicher, da nicht mehr eine zentrale Instanz, sondern mehrere Teilhaber der dezentralen Blockchain-Datenbank die Blöcke verifizieren. Das Vertrauen ist somit ein integraler Vorteil der Technologie und kann Intermediäre wie Banken oder staatliche Institutionen überflüssig machen. Sie gilt als Enabler für Smart-Contract-Geschäfte, bei denen Vorgänge wie Waren- und Zahlungsfreigaben im Sinn einer Wenn-dann-Logik automatisch ausgelöst werden.

Das schweizerische Start-Up Oxi-Zen plant eine gleichnamige Blockchain-basierte Plattform, die transparente Emissionsgutschriften- und Zertifikate vergibt. Die Methode hierfür basiert auf einer globalen Metrik. Diese soll mithilfe von wissenschaftlich verifizierten Daten und Methoden die CO2-Umwandlungskapazität überall auf dem Planten genau messen und verifizieren. Hierzu durchlaufen die Zertifikate einjährige Assessment-Center. Über das Portal können Mitglieder Eigentum an einzelnen Kohlenstoffsenken wie einem bestimmten Wald erwerben, die nicht ersetzt oder wiederverwendet werden können. Der Handel erfolgt über die Blockchain.

Die von IBM und Maersk, der größten Containerschiffsreederei der Welt, entwickelte Blockchain TradeLens realisiert ein enormes Wachstum. Eine Pressemitteilung des Unternehmens verdeutlicht die rapide Adaption der Plattform in der globalen Schifffahrt-Supply-Chain. Inzwischen haben sich mit Hapag-Lloyd und Ocean Network Express Pte. Ltd (ONE) zwei neue Reedereien zur Nutzung der digitalen Plattform entschieden. Dabei ist TradeLens die wohl wichtigste Plattform, die innerhalb kürzester Zeit einen signifikanten Fortschritt verzeichnen konnte.

Das schweizerischen Start-up FoodGuardians bietet die nächste Generation von Mehrwegbehältern und -boxen für den Transport regional und global temperaturempfindlicher Lebensmittel an. Die Kombination aus patentierter Kühltechnologie, modernster Isolierung und Blockchain-Infrastruktur ermöglicht es, die Frische und Rückverfolgbarkeit des Produkts neu zu definieren.