Wie das Internet der Dinge funktioniert

Aug 19 2015
Ihr Telefon, Ihr Thermostat und sogar Ihre Türklingel können mit dem Internet kommunizieren und Informationen über die Geräte – und über Sie – weitergeben. Wie wirkt sich all diese Konnektivität auf unsere Welt aus?
Ein super vernetztes Smart Home ist ein perfektes Beispiel dafür, wie das IoT Teil des Alltags wird.

Viele von uns haben von Smart Homes geträumt, in denen unsere Geräte automatisch unsere Gebote abgeben. Der Alarm ertönt und die Kaffeekanne beginnt in dem Moment zu kochen, in dem Sie Ihren Tag beginnen möchten. Lichter gehen an, wenn Sie durch das Haus gehen. Ein unsichtbares Computergerät reagiert auf Ihre Sprachbefehle, um Ihnen Ihren Zeitplan und Ihre Nachrichten vorzulesen, während Sie sich fertig machen, und schaltet dann die Fernsehnachrichten ein. Ihr Auto fährt Sie auf der am wenigsten überlasteten Route zur Arbeit, sodass Sie unterwegs Zeit haben, sich mit Ihrer Lektüre zu beschäftigen oder sich auf Ihr morgendliches Meeting vorzubereiten.

Wir haben solche Dinge in der Science-Fiction seit Jahrzehnten gelesen und gesehen, aber sie sind jetzt entweder bereits möglich oder stehen kurz vor der Entstehung. Und all diese neuen Technologien bilden die Grundlage dessen, was die Leute das Internet der Dinge nennen.

Das Internet der Dinge (IoT), manchmal auch als Internet of Everything (IoE) bezeichnet, besteht aus all den webfähigen Geräten, die Daten, die sie aus ihrer Umgebung erfassen, mithilfe eingebetteter Sensoren, Prozessoren und Kommunikation sammeln, senden und verarbeiten Hardware. Diese Geräte, die oft als "verbundene" oder "intelligente" Geräte bezeichnet werden, können manchmal mit anderen verwandten Geräten kommunizieren, ein Prozess, der als Maschine-zu-Maschine bezeichnet wird(M2M)-Kommunikation und reagieren auf die Informationen, die sie voneinander erhalten. Menschen können mit den Gadgets interagieren, um sie einzurichten, ihnen Anweisungen zu geben oder auf die Daten zuzugreifen, aber die Geräte erledigen die meiste Arbeit selbst ohne menschliches Eingreifen. Ihre Existenz wurde durch all die winzigen mobilen Komponenten ermöglicht, die heutzutage verfügbar sind, sowie durch die ständige Online-Natur unserer Heim- und Geschäftsnetzwerke.

Verbundene Geräte erzeugen auch enorme Mengen an Internetverkehr, einschließlich vieler Daten, die verwendet werden können, um die Geräte nützlich zu machen, aber auch für andere Zwecke abgebaut werden können. All diese neuen Daten und die über das Internet zugängliche Natur der Geräte werfen sowohl Datenschutz- als auch Sicherheitsbedenken auf.

Aber diese Technologie ermöglicht ein Maß an Echtzeitinformationen, das wir noch nie zuvor hatten. Wir können unsere Häuser und Familien aus der Ferne überwachen, um sie zu schützen. Unternehmen können Prozesse verbessern, um die Produktivität zu steigern und Materialverschwendung und unvorhergesehene Ausfallzeiten zu reduzieren. Sensoren in der städtischen Infrastruktur können dazu beitragen, Verkehrsstaus zu reduzieren und uns warnen, wenn die Infrastruktur zu bröckeln droht. Gadgets im Freien können sich ändernde Umweltbedingungen überwachen und uns vor bevorstehenden Katastrophen warnen.

Diese Geräte tauchen überall auf und diese Fähigkeiten können verwendet werden, um fast jedes physische Objekt zu verbessern.

Inhalt
  1. Was ist das Internet der Dinge?
  2. Die Technologie hinter dem IoT
  3. Einige technische Probleme und Lösungen
  4. Geräte des IoT
  5. Sicherheits- und Datenschutzbedenken
  6. Wirtschaftliche Auswirkungen des IoT

Was ist das Internet der Dinge?

Ihr Smartphone: eine Ihrer primären Verbindungen zum IoT.

Der Ausdruck „Internet der Dinge“ wurde von Kevin Ashton geprägt, wahrscheinlich im Jahr 1999 als Titel einer Unternehmenspräsentation, die er an seinem Arbeitsplatz, Proctor & Gamble, hielt. Während seiner Zeit dort hatte Ashton die Idee, jeden Lippenstift mit einem RFID-Tag zu versehen und ihn mit einem Funkempfänger im Regal kommunizieren zu lassen, um Verkäufe und Bestände zu verfolgen und zu signalisieren, wann Nachschub erforderlich ist. Er geht davon aus, dass eine solche Datensammlung zur Lösung vieler Probleme in der realen Welt verwendet werden kann [Quellen: Ashton , Gabbai , Simmonds ].

Milliarden vernetzter Geräte sind Teil des Internets der Dinge. Sie verwenden integrierte Hardware und Software, um Daten über verschiedene Kommunikationsprotokolle zu senden und zu empfangen. Sie könnten unsere Smartphones als Gateway zum Internet verwenden, sich mit einer anderen Hardware in unseren Häusern verbinden, die als Hub fungiert, oder sich direkt über unseren Internetdienst zu Hause verbinden. Sie senden häufig Daten an Cloud-Computing- Server, wo sie dann aggregiert und analysiert werden. Auf die Ergebnisse können wir in der Regel über Apps oder Browser auf unseren Mobilgeräten oder Heimcomputern zugreifen. Einige können sogar so eingerichtet werden, dass sie Ihren Status in verschiedenen sozialen Netzwerken aktualisieren.

Trotz der Tatsache, dass die meisten von uns noch kein intelligentes Zuhause voller interagierender Geräte haben, ist das IoT bereits ziemlich groß. Die Schätzungen sind überall, wobei Forscher wahrscheinlich unterschiedliche Kriterien für die Aufnahme verwenden, aber einigen Berichten zufolge gibt es bereits zwischen 15 und 25 Milliarden vernetzte Geräte, wobei die Zahl bis 2020 voraussichtlich auf 50 bis 212 Milliarden anwachsen wird [Quellen : FTC , Intel , McLellan , OIC ]. Einige Analysten schätzen sogar, dass es bis 2025 rund eine Billion vernetzte Geräte geben wird [Quelle: Wasik ].

So groß diese Zahl auch ist, es scheint weniger unwahrscheinlich, wenn man bedenkt, dass man Sensoren und winzige Computergeräte in fast alles einbetten oder anbringen kann. Viele von uns haben ein Smartphone, ein Gerät, das als Zugangspunkt für viele vernetzte Geräte verwendet wird, das auch ein eigenständiges IoT-Gerät ist. Auch tragbare Fitness-Tracker sind weit verbreitet. Und eingebettete Verarbeitungs-, Sensor- und Kommunikationsgeräte werden zu fast jedem Gerät hinzugefügt, das Sie sich vorstellen können, von Personenwaagen bis hin zu Kühlschränken – sogar Schuhen. Intelligente Thermostate, Rauchmelder und Überwachungskameras können Ihre Gewohnheiten nachverfolgen, um Ihnen zu helfen, Energiekosten zu sparen, Sie können Kameraansichten Ihres Hauses aus der Ferne sehen, Ihnen eine Warnung senden, wenn etwas nicht stimmt, und es einfach machen, den Notdienst zu kontaktieren.

Viele weitere vernetzte Geräte sind entweder bereits auf dem Markt oder kommen bald auf den Markt. Im Moment haben wir wahrscheinlich ein paar wenige intelligente Geräte, mit denen wir individuell interagieren können (oft über separate Telefon-Apps), die aber größtenteils nicht miteinander funktionieren. Unternehmen und Branchengruppen arbeiten jedoch daran, Standards und Plattformen zu schaffen, um die Programmierung all dieser Geräte für eine reibungslosere Zusammenarbeit zu erleichtern und die Sicherheit zu verbessern. Außerhalb des Hauses übernehmen viele Industrien und Städte Technologien, die ebenfalls zum Internet der Dinge beitragen, oder haben dies bereits getan.

Sobald es mehr Geräte gibt, die mit anderen Geräten zusammenarbeiten können, sogar mit Geräten unterschiedlicher Hersteller, werden wir in der Lage sein, viele alltägliche Aufgaben zu automatisieren. Wir haben im Wesentlichen gewöhnlichen physischen Objekten sowohl Rechenleistung als auch Sinne gegeben. Sie können Messwerte aus unserer Umgebung (sogar unserem eigenen Körper) entnehmen und die Daten verwenden, um ihre eigenen Einstellungen zu ändern, anderen Geräten dies zu signalisieren und sie für uns zur Durchsicht zu aggregieren. Viele von ihnen führen Aktionen auf der Grundlage komplexer Algorithmen durch, nicht nur die einfachen Wenn-Dann-Anweisungen früherer eingebetteter Computer, die entweder in ihren eigenen Prozessoren oder auf Cloud-Servern ausgeführt werden.

Es gibt immer noch viele Innovationen, daher werden all diese intelligenten Gadgets Dinge ermöglichen, an die wir im Moment noch nicht einmal denken.

Die Technologie hinter dem IoT

Ein Diagramm des potenziellen Internets, damals ARPANET (Advanced Research Projects Agency, US-Verteidigungsministerium) genannt, gezeichnet 1969

The technology behind the Internet of Things has been a long time in the making, even starting before we had computers. Machine-to-Machine (M2M) communication has been a thing for quite some time, perhaps starting with the telemetric systems of the early 20th century that transmitted encoded readings from measuring instrumentation over phone lines, radio waves or satellite communications. The first was used in 1912 to transmit data from a power plant in Chicago to a central office via telephone lines. Telemetry has since been used for things like monitoring weather and tracking wildlife, and it's even used to monitor the occupants and equipment on the International Space Station (ISS) [sources: Llewellyn, TechTarget].

Wir leben seit Mitte des 20. Jahrhunderts im Computerzeitalter, und wir sind im Zeitalter des Internets, seit ARPANET 1969 von der US-amerikanischen Advanced Research Projects Agency gegründet wurde. Das war nicht vor Tim Berners-Lee 1991 das World Wide Web enthüllte, begannen viele Menschen, online zu gehen, und jetzt ist es eher ungewöhnlich, nicht mit dem Internet verbunden zu sein. Das Internet wuchs, Highspeed-Internet hielt Einzug in die Haushalte und drahtlose Netzwerke wurden allgegenwärtig. Und die ganze Zeit über wurden Mikrochips und andere Computergeräte immer kleiner, bis wir schließlich damit begannen, sie in mobile Geräte einzubauen. Unsere heutigen Smartphones können über Mobilfunk- oder WLAN-Signale ins Internet gehen und über Bluetooth und andere lokale Kommunikationsmethoden mit anderen Geräten kommunizieren. Und dank derselben Technologie

Die Verarbeitung von Daten auf mit dem Internet verbundenen Servern in großen Rechenzentren, was wir als Cloud bezeichnen, hat ebenfalls stark dazu beigetragen, dass alltägliche Geräte Teil des IoT werden können. Diese Geräte können sich mit dem Internet verbinden, indem sie Daten an Ihr Telefon oder eine andere dedizierte Hardware in Ihrem Zuhause senden, die als Hub über eine lokale Kommunikationsmethode fungiert, wie z.

  • Bluetooth
  • Bluetooth LE (Niedrigenergie)
  • 6LowPan
  • IEEE 802.15.4
  • NFC (Nahfeldkommunikation)
  • ZigBee
  • Z-Welle

Diese Verbindung kann direkt über Ihren Router oder Modem über WLAN oder kabelgebundene Methoden wie Ethernet, Kabel oder Powerline-Netzwerke (Signale, die direkt über die Stromleitungen Ihres Hauses gesendet werden) hergestellt werden. Es könnte auch Ihr Heimnetzwerk vollständig über Mobilfunk umgehen. Sie können auch mit anderen intelligenten Geräten in der Nähe kommunizieren.

Die vernetzten Geräte des IoT enthalten Computerhardware, einschließlich Prozessoren mit eingebetteter Programmierung, die ihnen sagen, was zu tun ist, Sensoren, die verschiedene Arten von Messwerten (wie Temperatur, Feuchtigkeit, Licht, Bewegung, chemische Werte, Herzfrequenz und Körperbewegung) und Kommunikation erfassen Hardware, die Signale senden und empfangen kann.

Einige verbundene Systeme können möglicherweise andere Geräte in der Nähe verwenden, um Daten zu sammeln, z. B. städtische Straßensysteme, die Smartphones signalisieren, um die Überwachung der Verkehrsbedingungen zu unterstützen. Intelligente Geräte können in Verbindung mit Tagging-Technologie arbeiten, einschließlich RFID-Tags, QR-Codes, Strichcodes und dergleichen, um Daten über Artikel zu erhalten. Die Geräte benötigen auch eine Stromquelle, die einen Anschluss an eine Steckdose, ein Solarpanel oder sogar austauschbare oder wiederaufladbare Batterien umfassen kann, vorausgesetzt, die eingebettete Hardware ist von der Sorte mit geringem Stromverbrauch. Unternehmen arbeiten auch an drahtloser Energie für eine mögliche zukünftige Energiequelle.

Die Geräte können größtenteils über ihre eigene eingebettete Software oder Firmware betrieben werden, aber sie können auch einen Großteil der Verarbeitung an Cloud-basierte Software über das Internet auslagern, wo sie mehr Daten verarbeiten können. Einige verwenden fortgeschrittene Algorithmen, die es ihnen ermöglichen, von verschiedenen Stimuli und Mustern zu lernen und sich an sie anzupassen (was sie bis zu einem gewissen Grad selbst programmieren lässt). Dieses Senden und Verarbeiten der Sensordaten erfolgt oft nahezu augenblicklich (dank der normalerweise blitzschnellen Geschwindigkeit der Internetkommunikation), sodass die Geräte in Echtzeit reagieren können.

Einige technische Probleme und Lösungen

Im Moment können viele verbundene Geräte mit dem Internet und mit unseren Telefonen und vielleicht sogar mit einigen verwandten Produkten kommunizieren, aber die meisten von ihnen können aufgrund proprietärer Hardware und Software mit unterschiedlichen Standards, Sprachen und Kommunikation nicht miteinander kommunizieren Protokolle. Für die meisten der aktuellen ferngesteuerten intelligenten Haushaltsgegenstände müssen Sie eine andere App oder Website verwenden, um mit dem Gerät zu kommunizieren oder sich die Daten anzusehen, es sei denn, sie wurden vom Hersteller speziell für die Zusammenarbeit entwickelt. Mit anderen Worten, der Wecker, der mit der Kaffeekanne spricht, ist noch nicht leicht zu erreichen, es sei denn, Sie sind ein Elektronik-Bastler oder dieselbe Firma stellt intelligente Versionen davon her.

Es gibt keine universellen Standards oder Plattformen, die eine nahtlose Interaktion zwischen allen intelligenten Geräten ermöglichen und es Ihnen ermöglichen, sie von einer zentralen App aus zu steuern, aber mehrere Gruppen arbeiten daran, Standardprotokolle und Software zu erstellen, um die Interoperabilität mehrerer Geräte verschiedener Hersteller Wirklichkeit werden zu lassen . Die von Qualcomm gegründete AllSeen Alliance, der sich weitere Unternehmen angeschlossen haben, arbeitet an einem plattformunabhängigen Open-Source-Software-Framework namens AllJoyn. Auch Cisco, Samsung, Intel und andere arbeiten an einer eigenen Open-Source-Plattform namens IoTivity. Die Thread Group, die von Nest, ARM und Samsung geleitet wird, aber mehr als 160 Mitglieder umfasst, darunter Qualcomm, veröffentlichte im Juli 2015 die Spezifikationen und Dokumentation für ihr IP-basiertes Protokoll zur Vernetzung von angeschlossenen Geräten mit geringem Stromverbrauch.

Es gibt eine Reihe anderer intelligenter Geräteplattformen, die herauskommen oder herauskommen, darunter Apples HomeKit, Googles Project Brillo, SmartThings, Ninja Blocks, Evrythng, Samsung Artik und Wink. Einige davon sind Hardware-Hubs und Software, und andere sind nur Softwareanwendungen oder Plattformen (die entweder von einem Benutzer eingerichtet oder von den Herstellern selbst implementiert werden müssen). Einige erfordern eine Lizenzierung, andere sind Open Source. Zum größten Teil sind sie mit mehreren Arten und Marken von Geräten kompatibel, aber keines davon ist allumfassend. Eine Vielzahl von Geräten, auf die von einem zentralen Zugangspunkt aus zugegriffen werden kann, würde die Automatisierung Ihres Smart Home vereinfachen, bequemer und sicherer machen.

Ein weiteres großes Problem für das Internet der Dinge ist auch ein Rätsel für das Internet selbst. Die Standardkennung, die verwendet wird, um den Internetverkehr zu und von vernetzten Geräten zu leiten, ist die IP-Adresse (Internetprotokoll) . In ihrer ersten und immer noch vorherrschenden Form (der 1981 erstellte IPv4 32-Bit-Standard) besteht eine IP-Adresse aus vier Zahlen, die durch Punkte getrennt sind, jede zwischen null und 255 (das sind 256 Möglichkeiten für jeden der vier Slots). Aufgrund dieser Einschränkungen ist die maximale Anzahl verfügbarer Adressen in diesem Standard auf etwa 4,295 Milliarden begrenzt. Das Wall Street Journal berichtete, dass den USA im Jahr 2015 die IPv4-Adressen ausgehen werden und dass dies in einigen anderen Ländern bereits der Fall ist, was Unternehmen dazu veranlasst, ungenutzte Adressen von anderen aufzukaufen oder auf das neue IPv6-System umzusteigen [Quelle:McMillan ].

IPv6, ein 128-Bit-Standard, könnte mehr als 340 Zehnmillionen Adressen zulassen (das sind 340 gefolgt von 36 Nullen). Sein Format besteht aus acht Sätzen von vierstelligen Hexadezimalwerten, die durch Doppelpunkte getrennt sind. In den Fällen von IPv4 und IPv6 sind aufgrund entsprechender Regeln und reservierter Blöcke weniger Adressen als die maximale Anzahl öffentlich verfügbar, aber im letzteren Fall übersteigt die verfügbare Anzahl die Anzahl der verfügbaren Geräte immer noch bei weitem Jahren (oder vielleicht jemals). Das bedeutet, dass jedem Gerät eine eindeutige IP-Adresse zugewiesen werden könnte. Unternehmen müssen Geld und Mühe investieren, um ihre Hardware, Software und Netzwerke mit den neuen IP-Adressen kompatibel zu machen, obwohl viele neuere Geräte, Betriebssysteme und Browser bereits mit IPv6 umgehen können [Quellen: Fiveash , Hardiman, McMillan ].

Eine Übergangslösung, die bereits von vielen Organisationen genutzt wird, ist Network Address Translation (NAT). Mit NAT können Sie ganze Gerätenetzwerke einer einzigen IP-Adresse zuordnen, wodurch das Internet das Netzwerk als sein Zielgerät sehen kann. Dann unterscheiden die Netzwerkserver zwischen den Geräten innerhalb dieses Netzwerks, um Daten an und von den richtigen Orten zu erhalten. Dieses Schema eignet sich jedoch besser für Computergeräte innerhalb von Organisationen als für Geräte in den Haushalten der Menschen.

Geräte des IoT

Ihr Fitness-Tracker ist ein weiteres Glied in der Kette der Geräte, die das IoT ausmachen.

Die Geräte, die zum Internet der Dinge beitragen, erstrecken sich über private, private, öffentliche, geschäftliche und industrielle Räume, und alle Bereiche, die derzeit nicht davon betroffen sind, werden es wahrscheinlich in Zukunft sein. Die intelligenten Geräte, die viele von uns täglich sehen und mit denen sie interagieren, sind unsere mit dem Internet verbundenen Smartphones, die über Sensoren wie Beschleunigungsmesser , Gyroskope, GPS und manchmal Herzfrequenzmesser verfügen, aber das ist nur die Spitze des Eisbergs.

Im Bereich der persönlichen Gegenstände haben wir tragbare Geräte wie Fitness-Tracker und Herzmonitore, die unsere Telefone zum Senden und Empfangen von Daten verwenden. Smartwatches wie Apple Watch und Pebble erledigen diese Aufgaben und noch viel mehr in Verbindung mit unseren Telefonen. Sensoren und Mikroprozessoren auf Kleidung sind nicht weit dahinter (und können jetzt mit nähbaren Platinen und Sensoren von Arduino und anderen Unternehmen erstellt werden). Sogar Haustiere können der Liste der „Dinge“ hinzugefügt werden, denen wir Sensoren für Tracking-Zwecke hinzufügen können. Wir haben auch bereits Kameras, die Bilder ins Internet senden, Waagen, die unser Gewicht in sozialen Medien teilen können, Zahnbürsten, die unsere Putzgewohnheiten überwachen, und Spielsysteme, die auf verbale Befehle hören.

A lot of household appliances, including thermostats, water heaters, security cameras and lights, can gather data, be accessed remotely and communicate via the Internet when there's a problem. Some even learn your patterns over time to change their settings or alert you when something suspicious happens. Connected garage doors and digital door locks can let you into your home with data from your phone instead of a traditional key. WiFi-enabled stoves and ovens can be monitored or turned off or on remotely. One theoretical appliance that people bring up a lot is a refrigerator that can track its contents and let you know what you're out of or what you could make for dinner with your current ingredients. Be assured, someone is working on it.

We're in the early stages of smart cities, where entire metros are being covered in sensors and other tech. Devices that can take sensor readings and transmit them are ideal for things like utility usage monitoring; in most areas this still requires workers taking meter readings from individual houses. Smart devices could enable monitoring for hazardous road conditions, pollution levels, and water and energy consumption. Roads will (and in some cases do) have sensors to detect potential headaches like traffic and road conditions. Smart cars or smartphones in the vicinity can be alerted to traffic delays. Other potential uses include adjusting traffic lights to suit real-time conditions, monitoring garbage cans to know when they need pickup and providing information on available parking. Scientists are working on tiny sensors to place in cement and other materials so the physical condition of the infrastructure itself can be detected before structural issues lead to disasters such as bridge collapses.

Cars are getting smarter, too. GPS in cars has been a thing for years, and we've had attachable toll tags that pay automatically as we pass through toll stations, but we're starting to add more sensors and computing functions to automobiles. Smartcars can act as entertainment and information hubs, provide WiFi to other devices and track driving metrics (including speed and fuel efficiency). And one day soon, we'll likely have self-driving cars that allow hands- and eyes-free driving, all the while monitoring the road and nearby vehicles to prevent accidents. Already there are cars and services that allow you to start or locate your car and unlock doors remotely, as well as contact emergency services and roadside assistance.

There are already a lot of connected devices in use in the healthcare industry, and many more are in the works. Doctors and other caregivers will be able to monitor patients' vital signs, activity and other important metrics remotely, saving lives and perhaps allowing elderly people to live independently longer. Embedded sensors in hospital beds and garments can also gather important data about patients, and researchers are working on things like carpets that can detect falls and tiny computing equipment that can be injected into the human body.

There are even more smart devices in manufacturing and other businesses where unmanned monitoring can save a lot of time and money. GE experimented with various sensors in the ceramic mixing process for battery manufacturing. The researchers analyzed the data to determine what they needed to monitor to know when the ceramic mix was just right, which has allowed them to get predictably even consistency and greatly reduced defect rates [source: Wasik]. The status and condition of products can be monitored from initial materials all the way to the end of production. Similar monitoring can apply to just about any business. In retail, inventory can be tracked and alerts can be sent when items need restocking. In agriculture, soil and crops can be monitored for irrigation and other needs, and livestock can be tagged and located. In office buildings, environmental controls can be automated to reduce energy waste and cut costs. The possibilities are endless.

Security and Privacy Concerns

While some security breaches of connected devices might just be annoyances, if your car’s computer system is hacked, it could cause real danger.

A lot of us perform monetary transactions and place loads of information about ourselves online, so we're probably aware that there's data about us floating around in the cloud. But now our inanimate objects are starting to generate and transmit even more information about our daily lives, raising both privacy and security concerns.

Already the analysis of big data is used to target us with appropriate ads, and connected devices like our phones enable the ads to follow us around, alerting us to deals as we're nearing a particular store, for instance. Data is also used to discover things about us, like our purchasing and traveling patterns, our income levels and our health status.

The retail chain Target once angered the dad of a teenager for targeting baby related ads at his daughter. He confronted a store manager, asking whether they were trying to encourage her to get pregnant, only to later discover that she already was. Target had used data analysis to target ads at people they could tell were likely pregnant because of their purchases [source: Hill]. Such data can also be used for things like detecting and stopping fraudulent use of credit cards and bank accounts. But most good things can also be used for ill, and data analysis might enable hard-to-detect biases in awarding credit, jobs, housing and other needs. The amount of surveillance made possible by systems that can recognize faces or identify us by our phones, cars or other smart technology is also a tad frightening.

There's also the danger of connected devices being hacked. That familiar sci-fi plot of our machines gaining sentience and turning against us is unlikely to play out in the near future, but outside entities are another matter. Our machines are gathering and transmitting a great deal of information about us, such as video from inside our homes, our location and activities, health measurements and the like, and ill-intentioned people can potentially break in and steal data, spy on us or wreak havoc on our systems. Imagine people being able to see into your home, turn your stove on all day while you're at work, or shut down or divert your smartcar while you're in it. There have even been some really creepy cases of people using a software vulnerability to hack into web-enabled baby monitors to shout obscenities at small children [source: Hill].

Security flaws have been found in smart devices like security cameras , light bulbs and health monitors. Some security breaches might be minor annoyances, but others could be unsettling or downright dangerous. If personally identifying information is involved, security gaps could lead to identity theft or other financial loss. Security issues can also be costly to manufacturers if they get sued or fined over breaches, or if customers lose faith in the brand.

Heavily testing devices' security, frequently updating firmware and software, and using lots of data encryption will be paramount. Adopting industry standards across manufacturers and devices could also help reduce security issues. Industry businesses can shore up their own internal IT security and put safeguards on who has access to collected data. They can also give consumers options on how much data is collected and kept, and how it's allowed to be used. Some experts also suggest limiting the amount of collected data to only what's necessary to run the devices, deleting old data frequently, programming gadgets to automatically update software, and even programming them to eventually die, especially when they are no longer supported and are likely to get more vulnerable.

Economic Impacts of the IoT

Ideally, the Internet of Things will lead us to develop smart cities designed around both efficiency and sustainability.

There are lots of ways the devices of the Internet of Things may affect the economy. Connected mobile devices have already caused some disruption by allowing small businesses and individuals to easily take payments without expensive registers or credit card processing equipment; rather, all they need is an app on a typical tablet or smartphone, a simple card reader and an Internet connection. Services from companies such Square and Paypal process these payments, taking a small cut of each transaction. The IoT is also poised to disrupt other industries, such as insurance, where the ability to have sensors on just about anything can mean early detection of all kinds of risks and dangers, and could allow them to reward customers for adopting these devices, or penalize them for what they consider risky behavior (like speeding).

The IoT will further automate processes and increase efficiency, which will affect companies' bottom lines. With embedded technology that can communicate conditions immediately, there can be great reductions in waste of perishable goods, materials lost to manufacturing issues, time lost to unexpected machine or system breakdowns, and energy consumption, resulting in cost savings. The increased access to data that can be gathered in real time can also lead to better and more timely business decisions. Companies have been known to monetize data, and now they'll have even more.

These new disruptions, efficiencies and automated systems could potentially reduce jobs, such as the manual labor required to take and stock inventory, monitor manufacturing processes, read utility meters and the like. All industries will be affected as more devices become connected. But although automating tasks has caused job losses in manufacturing in the past, often when automation takes over a mundane task, the skills required for a job just shift to more complex tasks. And sometimes jobs even increase because of product demand. Despite the ubiquity of ATMs, which first came online in the mid-1970s and do a lot of tasks formerly performed by bank tellers, the Bureau of Labor Statics discovered that there was an increase in teller jobs from 1999 to 2009. This is in part because banks opened more branches to reach more customers once lower staffing requirements made each one cheaper to operate [source: Bessen].

The IoT should greatly increase other types of jobs, especially those related to the gadgets themselves and the data they gather. This includes sales and maintenance of the related hardware, development of devices and analytics software, and data analysis (although some are working on programs to do a lot of the analytical heavy lifting). More IT staff and customer service representatives might be needed for monitoring services connected to a lot of these devices. The data centers necessary for cloud computing may also have to expand or increase in number. Cisco estimates that the data created annually by IOT devices will rise from 113.4 zettabytes (ZB) in 2013 to 403 ZB in 2018 [sources: Cisco, McLellan].

Machina Research reported in April 2015 that the value of the Internet of Things was around $900 billion in 2014, and they predicted it will rise to $4.3 trillion by 2024, an amount greater than the economies of many countries. Some other analysts put the potential value at $6.2 trillion by 2025 [source: Intel]. Getting on board with the Internet of Things may take large IT investments from companies and require changes to business processes, new equipment, and lots more Internet bandwidth, storage capability and staff to deal with the new technology. But hopefully the return on investment will be just as great, if not greater.

Costs aside, smart cities, buildings and homes enabled by the Internet of Things can also go a long way toward cutting waste, pollutants and greenhouse emissions, making our modern lives more sustainable over the long run. The devices of the IoT can also provide us with lots of conveniences that save our efforts for more professionally and personally rewarding tasks. Or more nap time. Who's not on board with that?

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Author's Note: How the Internet of Things Works

Researching this article has been illuminating in terms of all the things we can do because of the Internet of Things — not in the future, but right now! Being a gadget junkie, I'm already aware of some of them. Just today I started using my fitness tracker to control the music on my phone, which I have beaming to a nearby Bluetooth external speaker. It's not that much easier than picking up my phone, opening my music and flipping through the songs. But it could be a godsend while on the treadmill. That is, when I'm not watching shows thrown from my phone to the Chromecast connected to my little treadmill-facing TV.

There are a number of household items that the tech-savvy or money-laden are already using to automate their lives. You can buy existing ecosystems of devices that work together or buy sensors and tiny computing devices and make some of your own. If there's one thing I could always use, it's more time to write, work or play. All these smart, chatty machines just might help achieve that.

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Sources

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