Das Internet der Dinge für den öffentlichen Sektor

Wie der öffentliche Sektor und die Energiebranche von dieser Zukunftstechnologie profitieren

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Maximilian Meissner

Maximilian Meissner
Senior Manager bei PwC Deutschland
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Wie aus Daten Entscheidungen für den öffentlichen Sektor werden

Das Internet der Dinge (Internet of Things, IoT) gilt als eine der großen Zukunftstechnologien, die nicht nur privaten Unternehmen neue Chancen erschließen. Auch für den öffentlichen Sektor und die Energiebranche hat das Thema hohe Relevanz.

Doch wie gelingt ein gewinnbringender und sicherer Einsatz von IoT im öffentlichen Sektor sowie der Energiebranche? Ein wesentlicher Faktor ist eine ganzheitliche Betrachtung des IoT-Einsatzes – von der strategischen Konzeption über die Erfassung und Verarbeitung der Daten bis hin zu ihrer Aufbereitung und Nutzung.

„Die über das Internet of Things erfassten Datenmengen weisen eine hohe Komplexität und eine starke Dynamik auf. Um aus diesen Daten Erkenntnisse zu gewinnen, die für den öffentlichen Sektor als Entscheidungsgrundlage dienen können, gilt es, moderne Ansätze wie digitale Zwillinge, Advanced Analytics und Künstliche Intelligenz einzusetzen.“

Dr. Nicolai Bieber, Partner, Consulting, München bei PwC Deutschland

PwC unterstützt Sie beim ganzheitlichen Einsatz von IoT. Immer vor dem Hintergrund und der Anwendung höchster Daten- und Sicherheitsstandards.

IoT in Zahlen

8

Das Internet of Things zählt zu den „Essential 8“, den acht wichtigsten Zukunftstechnologien.

91 %

der deutschen Unternehmenssteuerer wollen in den nächsten drei Jahren mehr in die digitale Transformation investieren.

93 %

der Führungskräfte glauben, dass die Vorteile von IoT die Risiken überwiegen.

75 Milliarden

Geräte sollen bis 2025 weltweit über das Internet vernetzt sein.


Diese Vorteile bringt das Internet der Dinge

IoT kennzeichnet sich durch die Vernetzung physischer, mittels Sensorik und Software über das Internet verbundener Geräte. Durch diese Vernetzung kann ein ganzheitliches Ökosystem entstehen, das für den öffentlichen Sektor und die Energiebranche in vielen Belangen Vorteile mit sich bringt.

1. Effizienzen schaffen

Das Internet der Dinge ist eine vielversprechende Technologie, um Effizienzen zu heben. Durch die intelligente Auswertung und Analyse von Massendaten können beispielsweise Wartungsprognosen von vernetzten Geräten und Fahrzeugen der öffentlichen Verwaltung erstellt werden, um die Wartungszyklen den tatsächlichen Beanspruchungen anzupassen. So lässt sich deren Ausfall vorbeugen.

2. Transparenz erhöhen

Länder, Kommunen und Städte werden durch die standardisierte Erfassung von Sensordaten in die Lage versetzt, ein Maximum an Transparenz zu schaffen. Die Sensoren können verschiedenste Daten ablesen: von der geographischen Lokalisation über die Luftqualität und Temperatur bis hin zu den Lichtverhältnissen. Diese Informationen können einerseits dazu beitragen, die Prozesse innerhalb der Verwaltung zu optimieren. Sie bieten aber auch den Bürger:innen echten Mehrwert, wenn sie öffentlich zur Verfügung gestellt werden.

3. Neue Produkte und Services entwickeln

Durch die smarte Erfassung, Analyse und Verknüpfung von Datenpunkten gewinnen Länder, Kommunen und Städte wichtige Erkenntnisse und Informationen, aus denen sie wiederum neue Produkte und Services für die Bürger:innen entwickeln können. So kann durch die Auswertung von Sensor-Daten beispielsweise das Verkehrsaufkommen in der Stadt oder auf den Autobahnen in Echtzeit abgebildet werden. Auf dieser Basis können Länder, Kommunen und Städte die Bürger:innen darauf hinweisen, alternative Verkehrsmittel zu nutzen oder bestimmte Straßen zu meiden.

Unsere Geschäftsfelder

Intelligente Anwendungsmöglichkeiten für die Nutzung des Internet der Dinge im öffentlichen Bereich gibt es unzählige. PwC kategorisiert mögliche IoT-Anwendungen anhand der folgenden Geschäftsfelder.

Öffentliche Verwaltung

Digitales Dashboard für Land und Kommunen

PwC hat für Länder und Kommunen ein Dashboard entwickelt, anhand dessen sich in Echtzeit Sensordaten abbilden lassen und so datengetriebene Entscheidungen getroffen werden können.

Die Masse an Daten und Informationen erschwert es häufig Entscheidungen schnell und fundiert treffen zu können. Abhängigkeiten und Wechselwirkungen der Daten und Informationen erhöhen die Komplexität der Entscheidungsfindung zusätzlich. Die Antwort auf diese Herausforderung gibt das digitale Dashboard für Länder und Kommunen von PwC. In Echtzeit und unter Berücksichtigung ihrer Abhängigkeiten werden Daten und Informationen adressatengerecht mit Hilfe von Advanced Analytics aufbereitet, um eine fundierte Entscheidungsfindung sicherzustellen.

Das Dashboard umfasst verschiedene Bereiche wie bspw. Verkehr, Umwelt und Gesundheit. Für jeden dieser Bereiche werden auf der höchsten Aggregationsstufe die wichtigsten Informationen in Form von Kacheln zusammengefasst. Detaillierte Informationen zu den einzelnen Bereichen sind über einen Klick auf die Kacheln abrufbar. Dabei können jederzeit adressatengerechte Anpassungen vorgenommen werden. Gleichzeitig kann das Dashboard in angepasster Version Bürgerinnen und Bürgern bereitgestellt werden und so einen aktiven Bürgerdialog ermöglichen.

Energiewirtschaft

Aufbau einer Smart City

Durch die übergreifende Verknüpfung von IoT-Geräten und Daten entsteht eine intelligente Stadt, die Smart City.

Energieversorger bilden das Rückgrat der Energieinfrastruktur. Sie stehen derzeit jedoch vor enormen Herausforderungen: Die Energiewende zwingt sie zu Veränderungen im Portfolio, das Verhalten der Kunden verändert sich, der Wettbewerb auf dem Markt verschärft sich und die Margen im Commodity-Bereich fallen immer geringer aus. Als Infrastrukturanbieter, die sich häufig in kommunaler Hand befinden, sind Versorgungsunternehmen prädestiniert, den Aufbau von Smart Cities voranzutreiben und digitale Kommunikationsinfrastrukturen zu betreiben. Der Aufbau und die Nutzung von LoRaWAN-Netzwerken und Smart City Data Hubs bilden die Grundlage für die Realisierung von Use Case für die umfassende Smart City.

Mobilität

Das Verhalten von Menschenmengen in Echtzeit analysieren

Im Umfeld von Großveranstaltungen, Mobilität und der öffentlichen Sicherheit erlaubt die PwC Crowd Management Plattform, das Bewegungs- und Mobilitätsverhalten von Menschenmengen effizient zu analysieren.

Mithilfe von Smartphone-Sensordaten erstellt die PwC Crowd Management Plattform ein Lagebild über das Verhalten von Menschenmengen. Bewegungspfade, Dichten, Art der Mobilität (Fußgänger, Radfahrer, Autofahrer, diverse ÖPNV Transportmittel, etc.), Infrastrukturnutzung sowie mögliche Problemstellen können in Echtzeit analysiert und ausgewertet werden.

Über die flexible IoT-Schnittstelle lässt sich nahezu jede Art von Sensorik in die Plattform integrieren. Beispielsweise können Personenzähl- oder Umweltsensoren angebunden werden, die im Fall von Grenzwertüberschreitungen automatisch alarmieren.

Eine integrierte Künstliche Intelligenz analysiert sämtliche Datenströme und weist automatisch auf Anomalien hin. Somit können beispielsweise rechtzeitig Überfüllungen von öffentlichen Plätzen oder Änderungen im Mobilitätsverhalten erkannt werden.

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Verteidigungssektor

Entscheidungshilfen im sicherheitsrelevanten Umfeld

Im Verteidigungssektor bietet das Internet of Things die Chance auf Effizienzsteigerungen und Kosteneinsparungen. So leistet die Technologie einen Beitrag, um die nationale Sicherheit nachhaltig zu wahren.

Die Nutzung von IoT für die Luftstreitkräfte schafft zum einen Transparenz über die Flugfähigkeit der Flotte und hilft zum anderen dabei, Wartungsbedarf frühzeitig und automatisch zu erkennen. Außerdem erhöht der Einsatz von IoT-Lösungen die Sicherheit für das Besatzungs- und Bodenpersonal.

Basierend auf einem Digitalen Zwilling erfolgt die Visualisierung der Daten anhand eines adressatengerechten, leicht lesbaren Dashboards. So können konkrete Entscheidungsbedarfe einfach abgelesen werden.

Diesen Herausforderungen müssen Sie sich stellen

Die Digitalisierung im öffentlichen Raum schreitet voran, und auch die Verwaltung ist immer mehr von robusten, digitalen Geschäftsprozessen abhängig. Dadurch wird die System- und Datensicherheit zum erfolgskritischen Faktor.

Allerdings sind viele Geräte und Plattformen schlecht gesichert – und das, obwohl Cyber-Angriffe weltweit zunehmen. Mangelnde Verschlüsselung, schwache Passwörter und ungepatchte Sicherheitslücken sind an der Tagesordnung und eröffnen Cyber-Kriminellen Tür und Tor.

Deshalb gilt: Die Cyber-Sicherheit muss integrativ über die Projektlandschaft hinweg berücksichtigt werden. Umso wichtiger ist es, die Sicherheitsanforderungen zu erfüllen und dabei die Bedienbarkeit und Systemeffizienz aufrecht zu halten – und zwar von Beginn an: von der strategischen Ausgestaltung über den ersten Proof of Concept (POC) bis hin zur langfristigen Nutzung durch den Anwender.

Qualität und Kosten stehen im Fokus von IT-Projekten. Während zahlreiche Tests und Qualitätsanforderungen berücksichtigt werden müssen, unterliegen IT-Projekte auch einem engen Zeitrahmen mit begrenztem Budget.

In dem Moment, in dem IoT-Projekte über das Proof of Concepts (POCs) und die Pilotierung hinaus in die breite Produktivumgebung übergehen, wird deutlich: Die Projekte sind hochkomplex und die Herausforderungen bei der IoT-Integration groß.

Durch agiles Projektmanagement versetzen die PwC-Experten Ihre IT-Teams in die Lage, die hohen Qualitätsanforderungen kosteneffizient zu erfüllen. Die Kontrolle über unvorhersehbare Komplexität von IT-Projekten steht im Fokus. Die Projektziele können somit dynamisch und zielorientiert an die sich ständig ändernden Rahmenbedingungen angepasst werden.

Mit dem Umstieg auf moderne Informations- und Kommunikationssysteme geht auch immer eine Optimierung oder konzeptionelle Neugestaltung der Geschäftsprozesse einher.

Um eine Störung der operativen Geschäftsprozesse zu vermeiden und eine reibungslose Ablösung alter IT-Landschaften zu gewährleisten, müssen die neu zu implementierenden IT-Systeme nach dem Plug- und Play-Prinzip zuverlässig funktionieren.

Um die neuen Geschäftsprozesse effizient einzuführen und die Geschäftskontinuität zu unterstützen, müssen die Verantwortlichen Risiken und Manipulationsmöglichkeiten frühzeitig aufdecken und Sicherheitsaspekte berücksichtigen.

Wie bewältigen wir diese Herausforderungen?

PwC berät Organisationen und öffentliche Verwaltung zum Thema IoT – von der Strategie bis zur Umsetzung. Erste hilfreiche Ergebnisse liegen bereits nach vier Wochen vor. Die Roadmap eines IoT-Projektes kann – je nach Kundenbedürfnissen – wie folgt aussehen.

Infografik zur Roadmap eines IoT-Projektes von PwC Deutschland
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