Ordne jede Aufgabe dem passenden Baustein zu: S = Sensor, M = Mikrocontroller, F = Funkmodul, G = Gateway, A = Aktor.
Misst, wie hell es im Raum gerade ist.
Rechnet den Messwert um und entscheidet direkt im Gerät, ob gesendet werden muss.
Bringt das fertige Datenpaket per Funk aus dem Gerät heraus.
Sammelt die Signale vieler kleiner Geräte und übersetzt sie ins Internet.
Wandelt den Wasserdruck in der Leitung in ein elektrisches Signal um.
Dreht das Ventil der Heizung auf, nachdem die Entscheidung gefallen ist.
Drei der Bausteine stecken im Gerät (messen, rechnen, funken). Nur einer steht dazwischen und verbindet das Heimnetz mit dem Internet.
3
Die Kette hinter dem Fitness-Armband
AFB II
Ein Armband zeigt dir abends eine Puls-Kurve. Setze zusammen, welchen Weg der Messwert bis dahin nimmt — zwei Bausteine gehören nicht in diese Kette.
Setze den Bauplan von links nach rechts zusammen. Ein Klick legt den Baustein auf den nächsten freien Platz, ein Klick im Bauplan legt ihn zurück. Enter funktioniert genauso.
Typisch für das Internet der Dinge: Das Gerät selbst rechnet wenig, es misst und funkt. Die eigentliche Auswertung passiert auf fremden Servern.
Ein IoT-Gerät misst, wandelt um, funkt weiter und wertet erst am anderen Ende aus.
4
Trickfrage: das Licht, das nicht mehr angeht
AFB III
Der Hersteller einer smarten Lampe stellt seinen Cloud-Dienst ein. Ordne zuerst zu, wo die einzelnen Dinge gespeichert sind — dann siehst du, was verloren geht.
Ordne jeden Begriff einem der drei Bereiche zu. Mit der Tastatur: Enter zum Auswählen, dann 1–3 für den Bereich, 0 zurück.
1 nur im Gerät
2 beides
3 nur beim Anbieter
Der Schalter an der Wand funktioniert weiter — alles, was in der Anbieter-Spalte steht, ist weg. Ein IoT-Gerät ist immer nur so langlebig wie der Dienst dahinter.
Alles, was ohne Internet funktionieren muss, liegt im Gerät. Alles, was mit deinem Konto zu tun hat, liegt beim Anbieter.
5
Paare finden: Gerät und Messgröße
AFB I
Acht vernetzte Geräte — finde zu jedem die Größe, die es erfasst und weitermeldet. Du hast dafür höchstens 16 Versuche.
Decke zwei Karten auf, die zusammengehören. Mit der Tastatur: Tab zur Karte, Enter aufdecken, Pfeiltasten zum Wandern.
Versuche: 0 von 16
Alle fünf tun dasselbe Grundmuster: messen, senden, auswerten. Der Nutzen entsteht erst durch die Auswertung vieler Messwerte über die Zeit — ein einzelner Temperaturwert sagt wenig, ein lückenloser Verlauf beweist eine unterbrochene Kühlkette.
Frage dich bei jedem Gerät: Was genau misst es eigentlich — und welche Einheit hätte dieser Messwert?
6
Schätze: Wie viele vernetzte Geräte gibt es weltweit?
AFB II
Schätze, wie viele IoT-Geräte weltweit ungefähr im Einsatz sind — in Milliarden.
Schiebe den Regler auf deine Schätzung — Pfeiltasten bewegen ihn feiner. Nach dem Prüfen siehst du den Trefferbereich.
0 Mrd. Geräte40 Mrd. Geräte
Schätzungen liegen bei etwa 15 bis 20 Milliarden vernetzten Geräten — grob das Doppelte der Weltbevölkerung. Die meisten davon sind keine Smartphones, sondern unscheinbare Sensoren in Industrie, Logistik und Gebäudetechnik. Daraus folgt auch das Sicherheitsproblem: Milliarden Geräte, die selten oder nie ein Update bekommen.
Zum Vergleich: Es gibt rund 8 Milliarden Menschen. Die Zahl der vernetzten Geräte liegt deutlich darüber.
7
Der Weg einer Wassermeldung
AFB I
Im Keller liegt ein smarter Wassermelder. Als die Waschmaschine ausläuft, reagiert die Anlage. Bringe die sechs Schritte in die richtige Reihenfolge.
Ziehe die Karten in die richtige Reihenfolge — mit der Tastatur: ↑/↓ verschiebt, Shift+↑/↓ wechselt nur den Fokus.
1Der Sensor am Kellerboden erkennt Wasser.
2Der Mikrocontroller im Melder entscheidet vor Ort: Das ist ein Alarm.
3Das Funkmodul schickt die Meldung per WLAN los.
4Der Router leitet sie als Gateway ins Internet weiter.
5Der Server des Herstellers wertet die Meldung aus und benachrichtigt die App.
6Ein Motor schließt als Aktor das Hauptwasserventil.
Die Schritte folgen dem Muster messen → senden → auswerten → handeln. Auffällig: Die Meldung verlässt das Haus und kommt über die Cloud zurück, bevor der Aktor im selben Keller das Ventil schließt.
Beginne beim Bauteil, das etwas misst, und ende beim Bauteil, das in der echten Welt etwas tut. Dazwischen liegen Gerät, Router und Server.
8
Wie lange hält die Batterie?
AFB II
Ein Sensor in einer städtischen Mülltonne meldet den Füllstand. Seine Batterie hat 2400 mAh. Jede Sendung kostet 0,05 mAh, dazu kommen 0,2 mAh pro Tag für Messen und Warten. Rechne nach.
Rechne die Kette Schritt für Schritt: Erst wenn ein Schritt stimmt, wird der nächste freigeschaltet. Enter prüft.
Wie oft sendet der Sensor pro Tag, wenn er alle 15 Minuten funkt?Sendungen
Wie viel mAh verbraucht er pro Tag insgesamt (Senden plus Ruhe)?mAh
Wie viele Tage hält die Batterie damit?Tage
Wie viele Tage wären es, wenn er alle 5 Minuten sendet?Tage
Alle 15 Minuten: 96 · 0,05 + 0,2 = 5 mAh pro Tag, also 2400 : 5 = 480 Tage. Alle 5 Minuten: 288 · 0,05 + 0,2 = 14,6 mAh, also nur noch etwa 164 Tage. Das Senden ist der größte Stromfresser — deshalb lässt man den Mikrocontroller vor Ort entscheiden, ob sich eine Meldung überhaupt lohnt, etwa nur bei einer Änderung des Füllstands.
Ein Tag hat 24 Stunden, jede Stunde hat vier Viertelstunden. Für die letzte Frage: 12 Sendungen pro Stunde.
9
Fehlersuche: das neue Smart Home
AFB III
Familie Berger erzählt, wie sie ihre neuen Geräte eingerichtet hat. Drei Aussagen zeigen ein Sicherheitsproblem. Klicke genau diese an.
In diesem Text stecken Fehler. Klicke genau die falschen Zeilen an — die richtigen musst du stehen lassen.
Die Bergers haben vieles richtig gemacht: eigenes Passwort, Gastnetz und ein Blick auf die Abhängigkeit vom Hersteller. Die drei Fehler sind genau die Wege, über die bekannte Botnetze entstanden sind — Werkspasswörter, veraltete Firmware und Besitzer, die nichts bemerken.
Suche nach Aussagen, bei denen die Familie einen Schutz weglässt oder aus einem normalen Verhalten des Geräts auf Sicherheit schließt.
10
Rückblick: IP-Adressen aus 3.1.3
AFB II
Bei einem Smart Home hängen Lampen, Thermostat und Türsensor am selben Router. Was gilt für ihre Adressen?
Erinnere dich an NAT aus 3.1.3: Wie viele öffentliche Adressen hat ein normaler Haushalt — und wie viele Geräte hängen daran?
