5 Wertschöpfungsstufen einer IoT-Applikation

Intelligente, vernetzte Produkte stellen Hybride dar, die sich aus Teilen der physischen und der digitalen Welt zusammensetzen. Demzufolge vermischen sich im Internet der Dinge zwangsläufig die Geschäftsmodellmuster der digitalen und der physischen (nicht-digitalen) Welt miteinander.[1]

5 Wertschöpfungsstufen für IoT-Applikationen
Wertschöpfungsstufen einer Anwendung im Internet der Dinge[2]
Anhand von QGate werden die fünf Wertschöpfungsstufen einer IoT-Anwendung erörtert. QGate ist eine Smart Home Anwendung. Der “smarte” Verbindungsstecker für Schuko-Haushaltssteckdosen ermöglicht Ihnen mit einigen integrierten Sensoren eine Vielzahl an Anwendungen.

Ebene 1 – Physisches Ding

Die physische Komponente einer Anwendung, im konkreten Beispiel der Verbindungsstecker, stellt die erste Wertschöpfungsstufe dar. Auf dieser Ebene erschließt sich dem Anwender der erste greifbare Nutzen. Dieser beschränkt sich im aktuellen Beispiel lediglich darauf, ein anderes Gerät wie beispielsweise einen Heizlüfter mit dem Verbindungsstecker zu verbinden. Bedingt durch seine physische Natur ist der Wirkungsbereich des Verbindungssteckers auf dieser Ebene auf seine unmittelbare Umgebung beschränkt.[1]

Ebene 2 – Sensor / Aktuator

Auf Ebene 2 wird das physische Ding durch einen Mikroprozessor, Sensoren und Aktoren erweitert, wodurch lokale Daten erfasst und lokale Aktionen ausgeführt werden können. Der für den Anwender entstehende Nutzen kann dadurch in Relation zu Ebene 1 deutlich gesteigert werden, ist aber nach wie vor auf die unmittelbare Umgebung beschränkt.[1]

Der als Beispiel verwendete „smarte“ Verbindungsstecker verfügt über Sensoren zur Messung der Temperatur, der Helligkeit, des Lärmpegels und des Energieverbrauchs eines mit ihm verbundenen Gerätes. Er weist zudem die Fähigkeit auf, die Stromversorgung eines angeschlossenen Geräts ein- und auszuschalten. In Kombination mit einem elektrischen Heizlüfter lässt sich beispielsweise eine Ferienwohnung vor Frostschäden bewahren. Mittels des Temperatursensors wird permanent die Umgebungstemperatur überwacht. Der Aktor aktiviert bei Bedarf die Energieversorgung des Heizlüfters und schafft damit einen lokalen Nutzen.

QGate offen - Sensoren und Kommunikation

Ebene 3 – Konnektivität

Durch diese Ebene erlangen die darunterliegenden Ebenen Zugang zum Internet. Damit wird ein globaler Zugriff auf die Sensoren und Aktoren ermöglicht.[3] Das im „smarten“ Verbindungsstecker aus dem aktuellen Beispiel verbaute GSM-Modem gestattet berechtigten Anwendern einen weltweiten Zugriff auf die Daten zu vernachlässigbaren Grenzkosten.

Ebene 4 – Analytics

Durch Konnektivität für sich betrachtet entsteht noch kein Mehrwert. Erst auf Ebene 4 werden die Sensordaten gesammelt, gespeichert, auf Plausibilität geprüft und klassifiziert sowie mit Informationen aus weiteren Online-Diensten verknüpft und daraus die Stellwerte für die Aktoren berechnet. Dies erfolgt typischerweise in der Cloud.[3]

Im Beispiel des „smarten“ Verbindungssteckers werden auf Ebene 4, wenn beispielsweise in einem Ferienhaus mehrere „smarte“ Verbindungsstecker verwendet werden, unter anderem die Ein- und Ausschaltzeiten der verschiedenen Heizlüfter gespeichert, die weiteren Sensormesswerte (Helligkeit und Lärmpegel) ausgewertet, um einen Eindringling zu erkennen und die Energieverbräuche der einzelnen Heizlüfter aufgezeichnet.

Ebene 5 – Digitaler Service

Auf dieser Ebene entstehen die digitalen Dienstleistungen, die in Form einer Smartphone Applikation oder eines Web- Service global bereitgestellt werden können. Sie vereinen in sich die durch Ebene 1 bis 4 bereitgestellten Möglichkeiten und Funktionen und sind somit untrennbar mit den Daten erzeugenden, intelligenten, vernetzten Produkten verknüpft. Die Eigenschaften der digitalen Geschäftsmodellmuster besitzen für diese digitalen Dienstleistungen Gültigkeit.[3]

Aus dem „smarten“ Verbindungsstecker wird erst auf dieser Ebene, in Verbindung mit der Smartphone-Applikation „QGuard“, ein Alarm- und Überwachungssystem, das neben dem Schutz der Ferienwohnung vor Frostschäden auch den Benutzer über den aktuellen Zustand (z.B. Temperatur und Energieverbrauch) und ein unerlaubtes Eindringen informieren kann. Falls anstelle des Heizlüfters eine Sirene an den „smarten“ Verbindungsstecker angeschlossen ist, kann der Einbrecher durch den erzeugten Lärm vertrieben werden. Alle diese Funktionen stehen dabei wiederum zu vernachlässigbaren Grenzkosten zur Verfügung.QGate - QGuard - Applikation

Die bidirektionalen Pfeile in der Abbildung der 5 Wertschöpfungsstufen weisen darauf hin, dass die einzelnen Ebenen nicht unabhängig voneinander kreiert werden können. Bei einer hochwertigen IoT-Applikation reicht die Integration bis zur Ebene der physischen Komponenten hinab und stellt somit mehr als eine reine Addition der einzelnen Ebenen dar. Diverse attraktive digitale Services würden durch eine getrennte Betrachtung unmöglich, weshalb die Entwicklung der Hardware von intelligenten, vernetzten Produkten vermehrt von den darüberliegenden digitalen Ebenen bestimmt wird. Die Verflechtung der Entwicklung der Hardware und der digitalen Services gewinnt daher zunehmend an Bedeutung.[3]

Serie: Mit intelligenten, vernetzten Produkten in eine neue Business-Ära

Teil 1: Einführung
Teil 2: Die Bedeutung der Geschäftsmodell-Innovation
Teil 3: Grundsteinlegung durch strategische Entscheidungen
Teil 4: Die gültige Branchenlogik durchbrechen
Teil 5: 5 Wertschöpfungsstufen einer IoT-Applikation
Teil 6: Transformation der Wertschöpfungskette
Teil 7: Die Wertgenerierung von Dingen im Internet der Dinge

Literaturverzeichnis

  1.  Fleisch, E., Weinberger, M., & Wortmann, F. (2014a). Geschäftsmodelle im
    Internet der Dinge. HMD Praxis der Wirtschaftsinformatik, 51(6), 812–826.
    http://doi.org/10.1365/s40702-014-0083-3, S. 817
  2. Fleisch, E., Weinberger, M., & Wortmann, F. (2014b, August). Geschäftsmodelle
    im Internet der Dinge. Bosch IoT Lab White Paper. Abgerufen von
    http://www.iot-lab.ch/wp-content/uploads/2014/09/GM-im-IOT_Bosch-Lab-
    White-Paper.pdf, S. 7 – eigene Darstellung
  3. Fleisch, E., Weinberger, M., & Wortmann, F. (2014b, August). Geschäftsmodelle
    im Internet der Dinge. Bosch IoT Lab White Paper. Abgerufen von
    http://www.iot-lab.ch/wp-content/uploads/2014/09/GM-im-IOT_Bosch-Lab-
    White-Paper.pdf, S. 818f

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