Die wenig bekannte Geschichte des ersten IoT-Geräts

Bevor es internetfähige Regenschirme, Entsafter, Wasserflaschen und Fabriken gab – bevor es überhaupt das moderne Internet gab – gab es in Pittsburgh, Pennsylvania, einen bescheidenen Cola-Automaten, der seinen Inhalt über ein Netzwerk melden konnte. Obwohl dieser Anwendungsfall nach heutigen Maßstäben primitiv war, weist er eine einzigartige Besonderheit auf: Dieser Automat war, soweit bekannt, das erste IoT-Gerät der Welt.

Not macht erfinderisch, wie so oft. Eines Tages in den frühen 1980er Jahren saß David Nichols, ein Doktorand der Informatikabteilung der Carnegie Mellon University, in seinem Büro in der Wean Hall auf dem Campus und sehnte sich nach einer Limonade. Aber sein Büro war „relativ weit entfernt“ vom Cola-Automaten des Gebäudes. Angesichts des hohen Koffeinkonsums seiner Kommilitonen wusste Nichols, dass die Wahrscheinlichkeit groß war, dass der Automat leer sein würde – oder dass die Limonaden im Inneren tragischerweise warm sein würden, falls er gerade erst nachgefüllt worden war.

„Plötzlich erinnerte ich mich an die Erzählungen über das ‚Prancing Pony‘, den ersten computergesteuerten Verkaufsautomaten in Stanford, und erkannte, dass wir diese Tortur nicht länger erdulden mussten, da wir über die entsprechende Technologie verfügten“, erinnerte sich Nichols später.

Nichols informierte einige Freunde über seine Idee, den Inhalt des Automaten aus der Ferne zu überwachen, um unzufriedenstellenden Besorgungen von Erfrischungsgetränken ein für alle Mal ein Ende zu setzen. Bald begannen zwei andere Studenten, Mike Kazar und Ivor Durham, sowie ein Forschungsingenieur der Universität, John Zsarnay, mit ihm zusammenzuarbeiten, um dieses Ziel zu erreichen.

Der Schlüssel, um den Inhalt der Cola-Maschine aus der Ferne zu bestimmen, bestand darin, die Lichter genau im Auge zu behalten. Die Maschine hatte sechs Säulen für Glasflaschen. Wenn jemand eine Cola kaufte, blinkte eine rote Kontrollleuchte für die entsprechende Säule für einige Sekunden auf, bevor sie wieder erlosch. Wenn eine Säule leer war, blieb das Licht an, bis die Limonaden ersetzt wurden.

Um Daten von der Maschine abzurufen, installierte Zsarnay eine Platine, die den Status der einzelnen Kontrollleuchten erfasste. Von der Schalttafel führte eine Leitung zu einem Gateway für den Hauptrechner der Abteilung, der mit dem ARPANET verbunden war – einem Vorläufer des heutigen Internets, das damals weltweit weniger als 300 Computer bediente.

Kazar schrieb ein Programm für das Gateway, das mehrmals pro Sekunde den Status der Lichter jeder Säule überprüfte. Wenn ein Licht von aus auf an wechselte, aber ein paar Sekunden später wieder erlosch, wusste es, dass eine Cola gekauft worden war. Wenn das Licht länger als fünf Sekunden eingeschaltet blieb, konnte man davon ausgehen, dass die Säule leer war. Als das Licht wieder ausging, wusste das Programm, dass zwei kalte Cola, die immer in der Maschine in Reserve aufbewahrt wurden, nun zum Kauf bereitstanden, während der Rest der Flaschen noch warm war. Das Programm verfolgte, wie viele Minuten sich die Flaschen nach dem Auffüllen in der Maschine befunden hatten. Nach drei Stunden wurden die Flaschen einfach als „kalt“ registriert.

Schließlich fügte die Gruppe dem Fingerprogramm des Hauptcomputers einen Code hinzu, der es jedem, der sich auf einem mit dem ARPANET verbundenen Computer befand – oder jedem, der mit dem lokalen Ethernet von Carnegie Mellon verbunden war – ermöglichte, auf Informationen über die Maschine zuzugreifen. Mit wenigen einfachen Tastendrücken konnten sie herausfinden, ob sich Cola im Automaten befand und, falls ja, welche davon kalt waren.

„Ich habe es nie benutzt, außer um zu sehen, ob es funktioniert“, erzählte Kazar Industrious. „Ich mochte Cola noch nie.“

In Carnegie Mellon gab es aber viele Cola-Trinker und laut Kazar wurde das Programm in der Informatikabteilung „ziemlich schnell beliebt“, als es 1982 in Betrieb genommen wurde. „Nach einer Weile wurde es zum Standardverfahren, den Status des Cola-Automaten zu überprüfen, bevor man die Treppe hinunterging, weil man sicherstellen wollte, dass man die kälteste verfügbare Cola bekam“, sagte er. Irgendwann richtete ein anderer Doktorand ein ähnliches System ein, um den Status der nahegelegenen M&M-Maschine zu überwachen.

Einige Jahre später stellte der örtliche Cola-Händler den Verkauf der Glasflaschen ein, die in den Automaten der Abteilung passten, und schließlich wurde das Gerät durch ein neueres Modell ersetzt, das die Studenten nie mit dem Internet verbinden konnten. Aber in den folgenden Jahrzehnten wurde die neue Maschine weiterhin als Plattform für ausgefallene Experimente genutzt.

In den frühen 2000er Jahren installierten Mike Vande Weghe, Chuck Rosenberg und Kevin Watson eine Videokamera in der Maschine, die einen nahegelegenen Theken filmte, an dem Leute manchmal kostenloses Essen abgaben. Die Studenten überprüften oft den Feed der Kamera online, um zu sehen, ob es etwas gab. Ein paar Jahre später installierten Charlie Garrod und einige andere Studenten einen Bildschirm in dem Automaten, auf dem das Wetter und andere Informationen von allgemeinem Interesse angezeigt wurden.

„Wir wollten unseren umgebauten Cola-Automaten nicht ganz abschaffen, aber die Leute, die tiefgreifenden Veränderungen vorgenommen hätten, waren nicht mehr da. „Es ging nicht darum, dass wir weniger Funktionalität wollten. Wir hatten schlichtweg nicht die Ressourcen, um das System neu zu gestalten“, so Garrod gegenüber Industrious. „Die interessante Arbeit an diesem Projekt war wirklich in den 80er Jahren.“

Über viele Jahre hinweg haben die Mitglieder der wichtigsten Organisation für Doktoranden der Fakultät für Informatik, Dec/5, den Automaten betrieben. Obwohl Coke der Eigentümer des Unternehmens war, sorgten die Studenten dafür, dass er gefüllt war, und legten die preise fest. Freiwillige „Maschinenwartungsfachleute“ wie Garrod versuchten, die notwendigen Reparaturen an dem Automaten selbst durchzuführen, ohne externe Hilfe zu rufen. Der Grund: Die Coke-Reparaturarbeiter missachteten die technischen Änderungen.

„Sie sagten uns, wir sollten die Änderungen rückgängig machen. Das haben wir nicht getan, aber wir haben die ursprüngliche Form vorübergehend wiederhergestellt, wann immer das nötig war“ sagte Garrod.

Garrod zufolge kamen die Doktoranden schließlich zu dem Schluss, dass sich die Bedienung einer Getränkemaschine „nicht lohnte“. Im Jahr 2014 gab es im Gates Center for Computer Science zwar einen Cola-Automaten, doch Garrod sagte dazu: „Es ist nur ein ganz normaler Cola-Automat.“

Die Geschichte des Cola-Automaten der Informatikabteilung ist auf der Website der Carnegie Mellon University dokumentiert. Kazar sagte jedoch, dass die Universität die ursprüngliche Erfindung damals nicht formell gefeiert habe. In den 1980er Jahren sei ihm nie in den Sinn gekommen, dass das Gerät besonders bahnbrechend gewesen sei. „Ich hätte nicht gedacht, dass mich 30 Jahre später jemand danach fragen würde“, sagte Kazar, jetzt CTO bei Avere Systems.

Kazar hätte sich sicherlich nie vorstellen können, dass der Coke-Automat nur das erste von Milliarden von alltäglichen Geräten sein würde, die mit dem Internet verbunden sind. Weltweit werden heute bereits mehr als acht Milliarden vernetzte Geräte genutzt. Bis 2020 wird diese Zahl voraussichtlich auf 30,7 Milliarden ansteigen. Allein der Markt für IoT-Sensoren wird bis 2022 voraussichtlich mehr als 27 Milliarden US-Dollar wert sein.

Aber im Jahr 1982, als Computer eine Million Dollar kosteten und das ARPANET die einzige Option war, erschien eine vom IoT dominierte Welt für Kazar wie ein Traum in weiter Ferne.

„Es gab einen Witz darüber, dass Ihr Toaster eines Tages im Internet zu finden sein würde“, sagte er. „Die Leute haben darüber gelacht.“