IoT und Edge bis ins All: «Vernetzte Systeme lernen dazu»
Im vierten Teil unserer Zukunftsserie thematisiert IoT-Expertin Angela Nicoara das Internet der Dinge (IoT), Edge Computing und autonome KI-Systeme. Sie spricht davon, wie vernetzte Geräte und KI künftig zusammenspielen könnten. Auch Orbital Edge Computing spielt eine Rolle: Satelliten könnten Daten weltweit schneller nutzbar machen. Die Serie «10 Jahre voraus» erscheint zum 10-Jahre-Jubiläum der Hochschule Luzern – Informatik.
Zukunftsserie «10 Jahre voraus»: Teil 4
Für manche klingt es faszinierend, für andere beunruhigend: Geräte, Gebäude, Fahrzeuge und Infrastrukturen werden intelligenter. Sie sammeln Daten, werten sie vor Ort aus und reagieren in Echtzeit. KI bleibt damit nicht mehr nur im Bildschirm. Sie wird Teil von Häusern, Strassen, Fabriken und Versorgungssystemen.
Angela Nicoara forscht an der Hochschule Luzern zu IoT-Systemen, Edge AI und vernetzten Technologien. Ihr Blick zehn Jahre nach vorn reicht vom Alltag bis ins Weltall: von Gebäuden, Fabriken und Städten bis zu Satelliten, die Teil einer globalen Intelligenzschicht werden könnten. Gerade weil diese Zukunftsbilder so weit reichen, stellt sich die Frage, wie solche Entwicklungen sicher, vertrauenswürdig und verantwortlich gestaltet werden.
Mehr über die HSLU-Serie «10 Jahre voraus»
Im September 2026 feiert die HSLU – Informatik ihr 10-Jahre-Jubiläum. Aus diesem Anlass blicken unsere Expertinnen und Experten in einer mehrteiligen Serie zehn Jahre voraus. Was verändert sich gerade, das viele noch unterschätzen? Welche Technologien könnten unseren Alltag in zehn Jahren prägen? Und welches heute noch kühne Szenario könnte Realität werden? Im Fokus stehen folgende Fachgebiete:
- Cyber Security
- Künstliche Intelligenz
- Immersive Realities
- Internet of Things (IoT)
- Zukunft der Lehre und Informatikausbildung
- Datensouveränität
- Blockchain
- Robotik
Prof. Dr. Angela Nicoara
Frau Nicoara, welche Entwicklung beim Internet der Dinge (Internet of Things, IoT) sollten wir heute ernst nehmen?
IoT und KI wachsen immer stärker zusammen. Fachleute sprechen hier von verteilter Intelligenz. Gemeint ist: KI läuft nicht mehr nur in grossen Rechenzentren. Sie rückt näher an die Geräte, Sensoren und Maschinen, die Daten erfassen.
Dort können IoT-Edge-KI-Systeme Daten vor Ort verarbeiten und auswerten, daraus lernen und eigenständig reagieren. In der Fachsprache spricht man hier auch von «Autonomous Edge Intelligence»: Intelligenz entsteht direkt nahe bei Geräten, Sensoren und Maschinen.
Dafür nutzen solche Systeme schlanke Sprachmodelle sowie lokale KI- und Machine-Learning-Modelle. Sie laufen direkt auf Edge-Geräten. Dazu zählen Gateways in Fabriken, Roboter, Fahrzeuge oder Smartphones.
In der Industrie erkennen KI-fähige IoT-Geräte Auffälligkeiten. Sie können Maschinen und Abläufe in Echtzeit optimieren.
Diese Systeme können laufend lernen, sich anpassen, sich weiterentwickeln, entscheiden und reagieren, ohne dass ein Mensch direkt eingreift. Mit KI-gesteuertem IoT werden Milliarden vernetzter Geräte arbeiten. Was das konkret heisst, zeigen Beispiele aus Gebäuden, Industrie und Smart Cities.
Welchen konkreten Nutzen kann IoT schaffen? Bitte nennen Sie Beispiele.
In Gebäuden kann IoT-Edge-KI zum Beispiel Heizung, Licht und Wasserverbrauch automatisch steuern. Sie berücksichtigt dabei, wie Menschen die Räume nutzen und welche Bedingungen vor Ort herrschen. Das erhöht den Komfort, senkt Energie- und Wasserkosten und kann die Hygiene verbessern. Vieles davon geschieht im Hintergrund. Genau darin liegt die stille Revolution: KI-gesteuertes IoT verändert unseren Alltag, oft ohne dass wir es bewusst wahrnehmen.
In der Industrie können KI-fähige IoT-Geräte Auffälligkeiten erkennen. Sie können Maschinen und Abläufe in Echtzeit optimieren. So arbeiten Fabriken produktiver, verbrauchen weniger Material und verringern Ausfälle.
In Smart Cities können solche Systeme Verkehr, Parkplätze und Beleuchtung selbstständig steuern. Sie können Staus verringern, Ressourcen schonen, öffentliche Dienste verbessern und Betriebskosten senken.
Welche Anwendungen könnten Menschen in der Schweiz in den nächsten zehn Jahren konkret nutzen?
Die nächsten zehn Jahre dürften für Konsumentinnen und Konsumenten spannend werden. Autonome Drohnen könnten Lieferungen übernehmen, Gebäude überwachen oder bei Notfällen helfen. Vernetzte Autos könnten sich stärker an die Bedürfnisse der Menschen anpassen. Sie merken sich Vorlieben, unterstützen beim Fahren und bieten Dienste, die zur jeweiligen Situation passen, etwa indem sie freie Parkplätze in der Nähe anzeigen.
Autonome Drohnen könnten Lieferungen übernehmen, Gebäude überwachen oder bei Notfällen helfen.
Gleichzeitig werden autonome Edge-KI-Systeme im Alltag sichtbarer. Sie reagieren in Echtzeit und passen sich an neue Situationen an. Auch 6G-Netze könnten dabei eine wichtige Rolle spielen, weil sie Daten noch schneller, effizienter und zuverlässiger übertragen sollen.
Das KI-gesteuerte Internet der Dinge verändert damit unseren Alltag. Es verändert auch, wie Unternehmen produzieren, Waren verarbeiten, Qualität prüfen, Produkte verteilen und Kundinnen und Kunden bedienen.
In Smart Cities können vernetzte IoT-Geräte helfen, Verkehr zu lenken und Energie zu sparen. In Fabriken können sie Abläufe verbessern und Ausfälle verringern.
Welche hoffnungsvollen Zukunftsbilder diskutiert Ihre Fach-Community?
KI-gestütztes IoT wird unseren Alltag weiter verändern. Besonders viel Hoffnung setzt die Fachcommunity auf Anwendungen, die Menschen direkt helfen. Dazu zählen Gesundheit, Sicherheit, Industrie und digitale Dienstleistungen.
Im Gesundheitsbereich könnten vernetzte Geräte Patientinnen und Patienten aus der Ferne begleiten. Sie könnten Vitaldaten laufend erfassen, Risiken früh erkennen und medizinische Abklärungen unterstützen. Persönliche Gesundheitsassistenten mit KI könnten im Hintergrund auf Warnzeichen achten und die Versorgung koordinieren. Die Daten bleiben dabei möglichst nah bei den Geräten und werden lokal geschützt.
Persönliche Gesundheitsassistenten mit KI könnten Menschen im Hintergrund begleiten. Sie könnten Gesundheitsdaten auswerten, Warnzeichen erkennen und die Versorgung koordinieren.
Auch in der Industrie und bei digitalen Dienstleistungen entstehen neue Möglichkeiten. KI-gestützte IoT-Systeme können dort schneller auf Situationen reagieren, weil sie Daten direkt vor Ort verarbeiten. So entstehen neue digitale Dienste, die stärker zur jeweiligen Situation passen und Kundinnen und Kunden gezielter unterstützen, etwa durch frühzeitige Hinweise auf Wartungsbedarf.
Welche kritischen Zukunftsbilder diskutiert die Fachwelt?
Je stärker KI-Systeme vernetzt, dezentral und selbstständig arbeiten, desto stärker verändern sich auch die Risiken. Fehler oder Angriffe können direkte Folgen in der physischen Welt haben. Hier wird sichtbar, was die Fachwelt auch «Physical AI» nennt: KI bleibt nicht mehr nur digital. Sie wirkt direkt auf reale Abläufe, etwa im Verkehr, in Gebäuden oder in Fabriken.
Künftige IoT-Edge-KI-Systeme erfassen und analysieren ihre Umgebung. Sie entscheiden und reagieren zunehmend selbstständig. «Security by Design» bleibt wichtig: Systeme müssen von Anfang an sicher entwickelt werden. Doch bei autonomen IoT-Edge-KI-Systemen reicht das allein nicht mehr. Künftig zählt stärker, wie sich ein System über längere Zeit verhält und wie es sich an neue Situationen anpasst.
HSLU unterstützt Organisationen bei KI und Digitalisierung
Die Hochschule Luzern beteiligt sich gemeinsam mit 24 Schweizer Forschungs- und Innovationspartnern am europäischen EDIH-Projekt RaiseHub.swiss. Angela Nicoara ist Mitglied des fünfköpfigen Leitungsteams und vertritt die Hochschule Luzern. RaiseHub.swiss ist Teil des European Digital Innovation Hubs Network (EDIH). Das Projekt verfügt über ein Budget von 3,9 Millionen Euro für drei Jahre.
RaiseHub.swiss wird mehr als 300 KMU, Start-ups und öffentliche Organisationen in der Zentralschweiz, im Tessin und im Raum Bern unterstützen. Im Fokus stehen künstliche Intelligenz und fortschrittliche digitale Technologien. Sie sollen in Schwerpunktbranchen zum Einsatz kommen: etwa in der Fertigung, im Bauwesen, in der Agrartechnologie, in der Automobilindustrie sowie in der Luft- und Raumfahrt.
Der Hub verbessert den Zugang zu Fachwissen, Infrastruktur, Weiterbildung und Finanzierungsmöglichkeiten. Dadurch sollen die digitale Reife und die Wettbewerbsfähigkeit steigen. Mit «Test-before-Invest»-Diensten lassen sich zudem die Risiken bei der Einführung neuer Technologien senken. RaiseHub.swiss stärkt ausserdem KI-relevante Kompetenzen und erleichtert den Zugang zu Finanzmitteln und Investitionen.
Vertrauen entsteht nicht nur dadurch, wie ein System gebaut ist, sondern wie es sich über die Zeit verhält.
Fehler oder gezielte Angriffe können Folgen haben, die weit über Datendiebstahl hinausgehen. Ein manipuliertes KI-Verkehrssystem könnte den Verkehr stören, Staus auslösen, Rettungsfahrzeuge behindern oder das Unfallrisiko erhöhen. Ein manipuliertes KI-System in einer Fabrik könnte Maschinen falsch steuern. Das kann fehlerhafte Produkte, Schäden an Anlagen, Sicherheitsvorfälle oder teure Ausfälle verursachen.
Diese Beispiele zeigen: Künftige Angriffe durch IoT-Edge-KI können Menschen, Abläufe und kritische Infrastruktur direkt treffen.
Was ist das verrückteste Szenario, das eintreffen könnte?
Planetare Intelligenz: Satelliten und künftige Mobilfunknetze entwickeln sich weiter. Dadurch könnte ein weltweites Netz entstehen, in dem Milliarden IoT-Geräte, Edge-KI-Systeme, autonome Agenten mit Orbital Edge Computing zusammenarbeiten. Sie könnten Daten von der Erde und aus dem All verbinden, auswerten und für Entscheidungen nutzbar machen. So könnte eine vernetzte Intelligenzschicht rund um die Erde und im Weltraum entstehen.
Orbital Edge Computing: Datenverarbeitung direkt im All
Orbital Edge Computing bezeichnet die Verarbeitung von Daten direkt an Bord von Satelliten in der Erdumlaufbahn. Statt grosse Mengen an Rohdaten zur Erde zu übertragen und dort auszuwerten, analysieren Onboard-Computer die Daten bereits im All. Sie senden dann nur relevante, verdichtete oder priorisierte Ergebnisse an Bodenstationen. Das spart Übertragungskapazität und kann schnellere Entscheidungen ermöglichen.
Es könnte eine vernetzte Intelligenzschicht rund um die Erde und im Weltraum entstehen.
Diese Schicht lernt laufend dazu und arbeitet in Echtzeit. Sie könnte vertrauenswürdige Systeme weltweit koordinieren und selbstständig Entscheidungen treffen, etwa in Verkehr, Energie, Landwirtschaft oder Gesundheitswesen.
So könnten solche Systeme helfen, Herausforderungen zu lösen, die einzelne Unternehmen oder Organisationen allein nicht bewältigen können. Praktisch jeder Ort auf der Erde könnte Zugang zu intelligenten Diensten erhalten.
Was sollte die HSLU – Informatik im Bereich IoT konkret anpacken?
An der HSLU – Informatik setzen wir stark auf praktische Fähigkeiten. Studierende und Weiterbildungsteilnehmende sollen die zentralen Technologien nicht nur kennen, sondern auch anwenden können. Dazu gehören IoT, IoT-Sicherheit, Edge-KI, Cloud-Systeme, Modelle des maschinellen Lernens, lokale KI, verteiltes Rechnen und agentenbasierte Systeme. Diese Bausteine prägen auch unsere Forschung mit Industriepartnern. Gemeinsam entwickeln wir neue Lösungen und treiben Innovationen voran.
Für die Zukunft sind besonders drei Themen wichtig:
- vertrauenswürdige und erklärbare KI,
- KI-Governance und Ethik,
- KI-Sicherheit und Resilienz.
Die zentrale Frage lautet: Wie bleiben intelligente Systeme über ihre ganze Betriebsdauer vertrauenswürdig, sicher und widerstandsfähig?
HSLU-Forschung zum Internet der Dinge, kurz IoT
Das IoT Innovation Lab / IoT Systems and Software Research der Hochschule Luzern entwickelt neuartige IoT-Systeme, IoT-Software und Systemarchitekturen der nächsten Generation. Dazu gehören auch Edge-to-Cloud-Computing-Systeme, Edge-KI-Systeme und intelligente Dienste.
Die Forschenden arbeiten an Projekten zu Themen wie smarte Gebäude, Energieeffizienz und Fertigung. Gemeinsam mit Partnern aus der Industrie entwickeln sie neue Systeme und Softwaretechnologien. Dabei setzen sie Trends und verbessern die Produkte und Dienstleistungen der Firmen. Sie nehmen Einfluss auf den Fahrplan und die Geschäftsstrategien der Unternehmen.
Welches Szenario halten Sie persönlich für realistisch?
In zehn Jahren können wir mit einer stärker vernetzten und intelligenteren digitalen Infrastruktur rechnen. Milliarden IoT-Edge-KI-Geräte, autonome Systeme und Satellitennetzwerke könnten dann zusammenarbeiten. Sie könnten weltweit Echtzeitdienste ermöglichen und Entscheidungen unterstützen, etwa in Verkehr, Energie, Landwirtschaft und Gesundheitswesen.
Wichtige Bausteine dafür entwickeln sich bereits heute schnell weiter und wachsen zusammen. Dazu gehören fortgeschrittene KI, Edge Computing, globale Vernetzung, Edge-Computing-Satelliten und autonome Systeme.
Wir können intelligentere Systeme bauen und sie bewusst gestalten: vertrauenswürdig, inklusiv und nützlich.
Sicherheit, Governance und Ethik bleiben wichtige Aufgaben. Gleichzeitig investieren Regierungen, Unternehmen und Forschung stark in vertrauenswürdige KI, Cybersicherheit, internationale Standards, Regeln und verantwortungsvolle Steuerung.
Wenn diese Technologien reifer werden, bietet sich uns die Chance, intelligentere Systeme zu bauen und sie bewusst zu gestalten: vertrauenswürdig, inklusiv und nützlich. Richtig eingesetzt, können sie dazu beitragen, komplexe globale Probleme zu lösen. Sie können mehr Menschen Zugang zu intelligenten Diensten geben und ihre Lebensqualität verbessern.
Zum Weiterdenken: Diese Zukunftsbilder betreffen uns alle. Welche Chancen und Risiken sollten wir heute diskutieren, damit technologische Entwicklungen verantwortungsvoll gestaltet werden?
Interview: Gabriela Bonin
Illustration Aufmacherbild: Simon Gast
Veröffentlicht im August 2026
Aus- und weiterbilden: Die Hochschule Luzern – Informatik bietet Bachelor- und Master-Studiengänge, anwendungsorientierte Forschung und Entwicklung sowie Weiterbildungsangebote der Informatik und Wirtschaftsinformatik auf einem Campus.
Besuche unsere Online-Info-Veranstaltungen
Gefällt dir unser Blog? Hier erhältst du Tipps und liest über Trends aus der Welt der Informatik. Wir bieten Einsichten in unser Departement und Porträts von IT-Vordenkerinnen, Visionären und spannenden Menschen. Hier kannst du den Informatik-Blog abonnieren.
Aktuelles aus unserem Departement auf LinkedIn. Jetzt folgen!
Kommentare
0 Kommentare
Danke für Ihren Kommentar, wir prüfen dies gerne.