2. Technische Grundlagen von Informations- und Kommunikationssystemen

Sei es der Computer im Büro oder das Smartphone, der die Kaffeemaschine als Internet-of-Things-Gerät im Netzwerk verfügbar macht. Computersysteme sind heutzutage allgegenwärtig und nicht mehr aus dem Alltag wegzudenken. Dieses Kapitel beschäftigt sich mit den technischen Grundlagen von Informations- und Kommunikationssystemen (IKT). Es wird ein Einblick in die vier Bereiche Hardware, Software, Datenorganisation sowie Rechnernetze gegeben. Die Basis eines Computersystems bildet die Hardware. Dies ist die elektronische Ausrüstung, z. B. in Form von Speicher, Prozessor sowie Eingabe- und Ausgabegeräten. Diese Hardware ist notwendig, um Software wie Betriebssysteme (z. B. Apple macOS und Microsoft Windows) zu betreiben. Diese ermöglichen den Einsatz von Anwendungssoftware wie den Internetbrowser oder das Textverarbeitungsprogramm. Dabei kommen Verfahren wie Quantum Computing zum Einsatz, die nicht nur eine Alternative zu klassischen Rechnerarchitekturen mit sich bringen, sondern auch Auswirkungen auf die Bereiche der Kryptographie oder Datenbanksuche haben. Nahezu jeder aktuelle Computer ist zudem über Rechnernetze mit anderen Rechnern verbunden, wodurch Distributed-Ledger-Technologien (DLT) wie Blockchain (z. B. zur dezentralen Datenspeicherung als elektronische Währung oder zur Manipulationssicherheit) Verwendung finden. Dabei nimmt das Internet eine sehr wichtige Rolle ein. Zum Beispiel die Verwendung von Edge Computing zur Berechnung und Verarbeitung von Daten oder zur gemeinsamen Bearbeitung von Dokumenten (z. B. mit Google Docs). Die Etablierung neuer Geschäftsmodelle unter Verwendung von z. B. Cloud Computing in Kombination mit Digital Twins schafft dabei ganz neue Möglichkeiten für Nachhaltigkeit, Effizienz und Optimierung des ganzheitlichen Systems. Das Internet stellt viele Kommunikationskanäle wie E-Mail, Chats oder soziale Netzwerke zur Verfügung und bietet Zugriff auf Informationen und Dienste. Dabei spielen die Themen IT-Sicherheit und Datenschutz eine immer größere Rolle. Die einzelnen Abschnitte dieses Kapitels vermitteln dem Leser ein Grundverständnis für diese Technologien, die heute nahezu alle Geschäftsbereiche eines Unternehmens nachhaltig beeinflussen und deren Möglichkeiten auch unsere Gesellschaft immer stärker verändern.