Ziel dieser Seminararbeit soll es sein, herauszufinden, ob und in wie fern die Verwendung der 5G Mobilfunktechnologie als grundlegende Basis für das IoT bis 2020 genutzt werden kann und welche Chancen und Risiken sich aus einem solchen Einsatz ergeben.
Das Internet of Things (IoT) wird Auswirkungen auf annähernd alle Bereiche des Lebens haben und viele Milliarden uns umgebende Gegenstände miteinander vernetzen. So schätzt das statistische Bundesamt die Gesamtzahl der vernetzten Dinge weltweit bis zum Jahr 2020 auf über 20 Milliarden, davon allein rund 13 Milliarden im Consumer-Bereich. Eine solches Maß an vernetzten Geräten stellt immense Anforderungen an die zugrunde liegende IT-Infrastruktur.
Es gilt eine Architektur zu entwickeln, die nicht nur dazu in der Lage sein muss die schiere Anzahl an Netzwerkteilnehmern zu verarbeiten, sondern ferner die Neuerungen und Besonderheiten des IoT vollumfänglich zu unterstützen. Eine solche Architektur wird momentan mit dem Mobilfunknetz der fünften Generation (5G) entwickelt und bis 2020 zum Einsatz kommen. Doch ist diese Technologie den Ansprüchen des entstehenden größten Netzwerkes der Menschheitsgeschichte gewachsen? Diese Arbeit soll die Chancen und möglichen Risiken, die mit dem Einsatz der 5G Technologie für das IoT einhergehen, untersuchen.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
1.1 Problemstellung
1.2 Gang der Untersuchung
1.3 Zielsetzung
2 Grundlagen der 5G Technologie
2.1 Historische Entwicklung des Mobilfunks
2.2 Evolution der 4G zur 5G Technologie
2.3 Haupttreiber der 5G Technologie
3 Grundlagen des Internet of Things
3.1 Historische Entwicklung
3.2 Grundkonzept des IoT & Ubiquitous Computing
4 5G als Technologie für die Internet of Things Architektur
4.1 5G Konzept als notwendige Basis für das zukünftige IoT
4.2 Chancen und Risiken des Einsatzes der IoT Architektur mit 5G
5 Fazit
5.1 Zusammenfassung der Ergebnisse
5.2 Kritische Würdigung und Ausblick
Zielsetzung & Themen
Die Arbeit untersucht, inwiefern die 5G-Mobilfunktechnologie als notwendige infrastrukturelle Basis für das Internet of Things (IoT) fungieren kann und welche spezifischen Chancen und Risiken sich aus dieser technologischen Kombination ergeben.
- Historische Evolution der Mobilfunkstandards bis hin zu 5G
- Grundlagen und Konzepte des Internet of Things (IoT) sowie Ubiquitous Computing
- Anforderungen der IoT-Architektur an zukünftige Netzwerke
- Chancen und Risiken des 5G-Einsatzes im Bereich IoT
Auszug aus dem Buch
4.2. Chancen und Risiken des Einsatzes der IoT Architektur mit 5G
Einhergehend mit Ubiquitous Computing wird 5G auch Ubiquitous Connectivity für das IoT ermöglichen. Da dann alle Geräte selbst vernetzt und mit dem Internet verbunden sind, ergeben sich für das IoT die Risiken des Internets selbst. Zum einen können Hacker die Komponenten des IoT selbst als Botnetz für Angriffe nutzen, zum anderen ihre Daten etwa zur Spionage nutzen. Die IoT Komponenten haben oftmals eine begrenzte Rechenkapazität, die es ihnen lediglich ermöglicht die für sie konzipierte Aufgabe zu erfüllen. Eine Absicherung bspw. mit Verschlüsselungstechnologie sowie Authentifizierung werden zum heutigen Zeitpunkt teilweise nur mangelhaft implementiert und müssen zukünftig verbessert werden. Da auch kritische Netze wie Verkehrssteuerung, deren Verfügbarkeit höchste Priorität hat, über 5G angebunden werden sollen, ist 5G Sende- und Übermittlungstechnik vollumfänglich gegen Vandalismus und Terrorismus zu schützen. Ein Angriff oder eine Beschädigung von wichtigen Sendemasten kann sonst zu Ausfällen kritischer Funktionen führen, wie im Mai 2016 in Schweden geschehen, als zwei Sendemasten, die zentrale Teile Schwedens Infrastruktur bereitstellten, durch Sabotage ausfielen. Eine Absicherung der Sendetechnik ist daher unerlässlich.
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Diese Einleitung führt in die Problemstellung ein, skizziert den Aufbau der Untersuchung und definiert die Zielsetzung der Arbeit bezüglich 5G und IoT.
2 Grundlagen der 5G Technologie: Hier werden die historische Entwicklung des Mobilfunks, die Evolution von 4G zu 5G sowie die zentralen technologischen Haupttreiber beschrieben.
3 Grundlagen des Internet of Things: Dieses Kapitel erläutert die historische Entwicklung des Internets und definiert die Grundkonzepte des IoT und des Ubiquitous Computing.
4 5G als Technologie für die Internet of Things Architektur: Es wird analysiert, warum das 5G-Konzept eine notwendige Basis für das zukünftige IoT darstellt und welche Chancen und Risiken dabei entstehen.
5 Fazit: Das Fazit fasst die Ergebnisse zusammen und bietet eine kritische Würdigung sowie einen Ausblick auf die zukünftige Entwicklung.
Schlüsselwörter
5G, Internet of Things, IoT, Mobilfunk, Architektur, Ubiquitous Computing, Latenz, Breitband, Netzwerkkapazität, M2M Kommunikation, Datensicherheit, Infrastruktur, Digitalisierung, Vernetzung, Effizienz
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit befasst sich mit der Rolle der 5G-Technologie als technologische Grundlage für die zukünftige Architektur des Internets der Dinge.
Was sind die zentralen Themenfelder der Arbeit?
Die zentralen Themen sind die Evolution der Mobilfunkstandards, die Definition und das Konzept des IoT sowie die Analyse der Anforderungen, die das IoT an die 5G-Infrastruktur stellt.
Was ist das primäre Ziel der Untersuchung?
Das Ziel ist es, zu ermitteln, ob 5G als Basis für das IoT bis 2020 taugt und welche Vor- und Nachteile mit einer solchen Implementierung einhergehen.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Die Arbeit basiert auf einer Literaturanalyse, in der aktuelle technologische Trends und Anforderungen an moderne Netzarchitekturen systematisch betrachtet werden.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Im Hauptteil werden nacheinander die Grundlagen des Mobilfunks (5G), die Grundlagen des IoT und schließlich die spezifische Verknüpfung beider Technologien hinsichtlich Chancen und Risiken erörtert.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Die Arbeit wird maßgeblich durch Begriffe wie 5G, IoT, Ubiquitous Connectivity, Latenz, Netzarchitektur und Datensicherheit geprägt.
Warum reicht 4G laut Autor für das zukünftige IoT nicht mehr aus?
Die 4G-Netze sind für eine exponentiell steigende Anzahl an Geräten, die spezifischen Latenzanforderungen und die nötige Kapazität der IoT-Architektur nicht skalierbar genug ausgelegt.
Welche spezifischen Risiken werden im Zusammenhang mit 5G und IoT genannt?
Neben Kompatibilitätsproblemen bei neuer Hardware und Zulassungsrisiken nennt der Autor besonders die Sicherheitsrisiken durch Angriffe auf IoT-Komponenten (Botnetze) sowie die Verwundbarkeit kritischer Infrastruktur.
- Arbeit zitieren
- Thomas Korobczuk (Autor:in), 2018, Betrachtung der Chancen und Risiken des Einsatzes von 5G Technologie als Basis der IoT Architektur, München, GRIN Verlag, https://www.hausarbeiten.de/document/441423
