DER SINN DES INTERNET OF - Aruba

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DER SINN DESINTERNET OFTHINGSWie das Internet der Dinge zumNervensystem der MenschheitwurdeVon Kevin Ashton

Text copyright 2017 Kevin AshtonAlle Rechte vorbehalten

InhaltVorwort: Von Aruba/HPE7Kapitel eins: Was ist das Internet der Dinge?8Kapitel zwei: Wie lässt sich das Internet der Dinge am besten nutzen?10Kapitel drei: IoT-Anwendungsstudie – Die Smart City Shanghai15Kapitel vier: IoT-Anwendungsstudie – Vernetzte Fahrzeuge von Ford21Kapitel 5: IoT-Anwendungsstudie – Das Boston Children's Hospital undintelligentere Systeme für das Gesundheitswesen25Kapitel sechs: Der Einstieg in das Internet der Dinge31Anmerkungen40

Vorwort: Von Aruba/HPEDas Internet der Dinge (IoT/Internet of Things) findet mehr als nur passives Interesse undentwickelt sich rasch zum Teil unseres Privat- und Berufslebens. Aber vielen ist immernoch nicht klar, welche Möglichkeiten es wirklich bietet.Aruba wollte herausfinden, welche Anwendungen, Regionen und Branchen ausUnternehmenssicht am meisten von einer konsequent umgesetzten IoT-Strategieprofitieren. Außerdem interessierte uns, wo noch Handlungsbedarf besteht.Um diesen Fragen auf den Grund zu gehen, führten wir eine Studie mit mehrals dreitausend Führungskräften weltweit durch und gaben dieses Buch beiTechnologiepionier Kevin Ashton in Auftrag, der bereits 1999 den Begriff „Internet ofThings“ prägte und oft als „Vater des IoT“ bezeichnet wird.Wir hoffen, dass Unternehmens- und IT-Leiter nach Lektüre dieses Buchs bessereEntscheidungen über ihre Investitionen in das Internet der Dinge treffen können, weil siegenauer verstehen, wie Unternehmen in aller Welt optimal von IoT-Technologie profitieren.Der sinn des Internet of Things7

Kapitel eins:Was ist das Internet der Dinge?Das Internet der Dinge ist weithin bekannt, aber nicht jeder weiß, was es ist. Ich prägtediesen Begriff 1999 bei Procter & Gamble und verwendete ihn danach auch amMassachusetts Institute of Technology (MIT). Er war nur in Expertenkreisen geläufig, bis2010 die Google Suchanfragen danach sprunghaft anstiegen. Damit wurde das „Internetder Dinge“ zum Modewort. Menschen benutzen es, um zu beeindrucken, selbst wenn sienicht genau wissen, was es bedeutet. Nur einer von fünfzig Entscheidern gibt heute zu,dass er nicht weiß, was der Begriff „Internet der Dinge“ bedeutet, aber auch viele von denanderen neunundvierzig sind sich nicht sicher.Was also ist das Internet der Dinge? Es geht nicht um den Anschluss vonAlltagsgegenständen wie Toastern und Kühlschränken an das Internet. Solche Produktegibt es zwar, aber es nicht ganz einsichtig, warum. Einen Toaster über das Interneteinzuschalten ist nicht sonderlich sinnvoll: Sie müssen immer noch hingehen und das Brothineinstecken. Das Internet der Dinge ist etwas völlig anderes – es wird unsere Welt immernoch verändern, wenn der letzte intelligente Toaster schon längst verrostet ist.Was das Internet der Dinge ausmacht, ist die Erfassung von Daten.Im zwanzigsten Jahrhundert erhielten Computer ihre Datenvon Menschen, in der Regel über die Tastatur. Das setzte engeGrenzen, denn Menschen können nur Informationen über einfache,mehr oder weniger statische Systeme eingeben. Sie können aberkeine Informationen über komplexe Systeme eingeben, die ständigin Bewegung sind. Da die Welt aber nun genau so ein komplexesSystem ist, das sich ständig verändert, schränkte die menschlicheDateneingabe die ersten Computer stark ein.Die Lösung war zwar offensichtlich, aber nicht einfach: Lasst dieRechner selbst die Welt erfassen. Entsprechende Systeme wieTexterkennung (OCR), Barcode-Leser, Navigationssatelliten undRFID-Erkennung kamen Ende der 1990er auf den Markt. Siewaren jedoch nicht vernetzt und benötigten lokale Datenspeicher.Die ersten Auto-Navigationssysteme nutzten beispielsweiseSatelliten als einzigen Sensor; die topografischen Karten warenauf Bandkassetten gespeichert. Diese Systeme waren schonganz nützlich, konnten aber nichts über Straßensperrungen undVerkehrsaufkommen wissen. Ihre Karten waren in dem Augenblickveraltet, in dem neue Straßen eröffnet wurden.8Der sinn des Internet of Things

Ihr ganzes Potenzial konnte die Computer-Erfassung erst imeinundzwanzigsten Jahrhundert mit der Omnipräsenz des Internetentfalten. Warum? Weil Sensoren am besten in Netzwerken funktionieren.Nehmen wir das menschliche Nervensystem als Beispiel: Es handelt sichdabei um ein Netzwerk, das Sensoren mit dem Hirn verbindet. Diesesgleicht die Eingaben mit Erinnerungen ab und interpretiert sie, d. h., esverleiht ihnen einen Sinn. Ihre Augen können keinen warmen Apfelkuchensehen. Ihre Augen sehen nur einen Kuchen. Ihre Nase riecht die Äpfel.Ihre Finger fühlen die Wärme. Erst durch den Abgleich dieser Eingabenmit Ihren Erinnerungen an warmen Apfelkuchen können Sie wissen, wasda vor Ihnen steht. Die Dinge, die wir als unsere Sinne bezeichnen – beimNervensystem sind das die Augen, Ohren und so weiter –, nützen unsrelativ wenig, solange sie nicht miteinander verbunden sind. Mit anderenWorten, das Netzwerk ist der Sensor.Und das macht letztlich das Internet der Dingeaus: Sensoren mit Internet-Verbindung, diesich wie das Internet verhalten, indem sieoffene, spontane Verbindungen herstellen,Daten ungehindert austauschen undunvorhergesehene Anwendungen unterstützen.Computer können so die Welt um sie herumverstehen und zum Nervensystem derMenschheit werden.Der sinn des Internet of Things9

Kapitel zwei:Wie lässt sich das Internet derDinge am besten nutzen?Wie viele Führungskräfte wissen über das Veränderungspotenzial des Internet derDinge Bescheid? Mehr als die Hälfte: Weltweit sagten 58 Prozent der Entscheider inUnternehmen, dass ihre Kollegen über ein gutes bzw. ausgezeichnetes Wissen über denBusiness-Nutzen des IoT verfügen. Dabei gibt es große Unterschiede zwischen deneinzelnen Ländern: Die indischen Manager sind weltweit führend, was das Wissen überden Nutzen des Internet der Dinge anbetrifft – 79 Prozent der indischen Entscheidergaben an, dass ihre Kollegen ein gutes oder ausgezeichnetes Wissen besitzen.Unternehmensleiter in Japan und in UK wissen weltweit am wenigsten über die Vorteiledes Internet der Dinge – lediglich 33 Prozent bzw. 35 Prozent der Entscheider in diesenLändern erklärten, dass das Wissen ihrer Kollegen gut oder ausgezeichnet ist.In den meisten Fällen besteht zwischen theoretischem Wissen und praktischer Umsetzungeine direkte Beziehung. Weltweit gaben 57 Prozent der Unternehmen an, dass sie dasInternet der Dinge heute nutzen, weitere 32 Prozent sagten, dass sie das planen. Indienist weltweit führend, was die Nutzung des Internet der Dinge anbelangt. 77 Prozent derUnternehmen gaben an, dass ihr Unternehmen bereits IoT-Technologie implementiert hatund weitere 21 Prozent planen die Einführung. UK und Japan zählen dagegen zu den IoTSkeptikern: Nur 37 Prozent der britischen Entscheider gaben an, dass ihr Unternehmendas Internet der Dinge bereits nutzt (nur Norwegen hat mit 34 Prozent eine nochgeringere Nutzungsrate); 30 Prozent der japanischen Führungskräfte erklärten, dass sienicht wissen, ob ihr Unternehmen die Einführung von IoT-Technologie plant, oder dasses keine entsprechenden Pläne hat. Es gibt aber einige wenige Länder, in denen Theorieund Praxis nicht übereinstimmen, was sehr aufschlussreich ist. Südkoreanische Managerplatzierten sich selbst auf Rang sechzehn in Bezug auf ihr Wissen über das Internetder Dinge, aber ihre Unternehmen sind die Nummer neun, wenn es um die tatsächlicheNutzung geht. Amerikanische Entscheider dagegen beanspruchen das weltweit zweitbesteWissen über das Internet der Dinge für sich, aber die praktische Umsetzung diesesWissens steht noch aus: Die Nutzungsrate des Internet der Dinge in Amerika liegt nurknapp über dem internationalen Durchschnitt und unter der von Südkorea.10Der sinn des Internet of Things

Wissen123456789101112131415161718192079 %69 %68 %67 %66 %65 %62 %61 %61 %58 %58 %57 %55 %54 %53 %45 %41 %40 %37 %35 %33 %IndienVereinigte ilienDeutschlandMexikoSingapurSüdkoreaVereinigte egenAustralienUKSaudi-ArabienJapanTürkei99 %98 %98 %97 %96 %95 %94 %93 %92 %90 %89 %89 %88 %88 %83 %82 %80 %80 %75 %70 %70 %1234567891011121314151617181920Wissen – Prozentsatz der Manager, die sagten, das Wissen ihrer Kollegen über dasInternet der Dinge sei gut oder ausgezeichnet. Nutzungsrate – Prozentsatz der Manager,die sagten, dass ihre Unternehmen entweder eine Einführung von IoT-Technologie planenoder bereits durchgeführt haben.Der sinn des Internet of Things11

Die Diskrepanz bestätigt einen allgemeinen Trend in den Vereinigten Staaten: Die meistenAmerikaner glauben nämlich, dass ihr Land die weltweit führende Technologienationsei. Das gilt aber laut Weltbank schon seit 2004 nicht mehr, als die Folgen des Internetder Dinge spürbar wurden und China die Vereinigten Staaten zum ersten Mal bei denjährlichen High-Tech-Exporten überholte. Deutschland eroberte wenige Jahre später Platzzwei, und heute machen Südkorea und Singapur den Vereinigten Staaten den drittenPlatz streitig. Nationen, bei denen die Einführung des Internet der Dinge nur schleppendverläuft, verlieren in der globalen High-Tech-Wirtschaft den Anschluss an die Konkurrenz.Im IoT-Zeitalter haben die weltweit führendenTechnologieexporteure die Plätze getauschtHigh-Tech-Exporte ( Mrd., aktueller Wert)PC- & 00450300150Vereinigte StaatenSüdkoreaDeutschlandChinaSingapurFür welche Zwecke wird das Internet der Dinge genutzt? Die gängigste Anwendung ist imtechnischen Außendienst zur Überwachung und Instandhaltung kritischer Anlagen undSysteme. 31 Prozent der IoT-Nutzer sagten, dass technische Außendienstanwendungendie größten geschäftlichen Vorteile gebracht haben. Für 65 Prozent zählt dasNutzungsszenario im Außendienst zu den drei wichtigsten Einsatzmöglichkeiten desInternet der Dinge.Unternehmen, die das Internet der Dinge für den Außendienst nutzen, verkaufen meistkomplexe Produkte, die regelmäßige Instandhaltungsarbeiten erfordern – Fotokopierer,industrielle Heizungs- und Klimaanlagen oder Fertigungsstraßen – und erzielen einenerheblichen Teil ihres Umsatzes durch Wartungsverträge. Jede Firma nutzt das Internet12Der sinn des Internet of Things

der Dinge auf ihre ganz spezielle Weise und dennoch folgen viele einem gemeinsamenMuster. Anfangs bindet sie IoT-Technologien in ihre Produkte ein, um mit Sensoren unddem Internet Probleme automatisch zu erkennen und zu melden. Die Fehlerdiagnosewird dadurch effizienter, Vor-Ort-Einsätze lassen sich reduzieren und mehr Problemekönnen per Fernwartung gelöst werden. Das wiederum reduziert die Kundendienstkostenund Ausfallzeiten von Anlagen. Diese Vorteile erhöhen die Kundenzufriedenheit undmachen das Servicegeschäft profitabler. Die Folge: Mehr Sensoren werden in die Produkteeingebaut und zusätzliche Software wird entwickelt und implementiert. Was vorher nochein besonderes Leistungsmerkmal war, das nur in einigen wenigen Märkten verfügbar war,wird zum Standard bei allen Produkten und auf allen Märkten, um schließlich integralerBestandteil der Strategie des Unternehmens zu werden. Dann gelangt die Firma an einenWendepunkt – sie verfügt über so viele Daten und auch über so viel Erfahrung in derVerarbeitung dieser Daten, dass sie Chancen jenseits der Reparatur defekter Produktesieht. Chancen wie vorbeugenden Wartung, bei der die Leistungsdaten einer Maschineausgewertet und Defekte erkannt werden, bevor sie auftreten. Oder die Verwendungvon Daten zur Unterstützung der Kunden bei einem effizienteren Betrieb ihrer Anlagen.Ein weiteres Beispiel wäre die gezielte Auswertung von Daten, um vorhandene Produktezu verbessern – in manchen Fällen durch Software-Updates, die über Nacht eingespieltwerden – und um neue zu entwickeln. Das ist ein typisches Muster, nicht nur im Bereichdes technischen Außendiensts. Die meisten Unternehmen, die das Internet der Dingeerfolgreich nutzen, betrachten es zunächst als optionales Feature, stellen aber dann baldfest, dass es sich dabei um eine wichtige Strategie handelt.IoT-Anwender erklärten, dass die folgenden fünf Nutzungsszenarien die größte Wirkung aufihr Unternehmen hattenSaudi-Arabien: 49%Durchschnitt: 65%China: 74%AußendienstFrankreich: 37%Durchschnitt: 51%China: 66%Fernbedienung und -steuerungNiederlande: 35%Durchschnitt: 49%Südkorea: 66%Standortbezogene ServicesTürkei: 15%Durchschnitt: 37%VAE: 48%ÜberwachungJapan: 13%Durchschnitt: 32%Niederlande: 47%Vernetzte FahrzeugeQuelle: Aruba/Vanson Bourne Umfrage 2017. Anwendungen, die nach der Bewertung von Führungskräften, deren Unternehmen bereits das Internetder Dinge eingeführt haben, die erst-, zweit- oder drittgrößte Wirkung haben.Weitere verbreitete Erfolgsanwendungen des Internet der Dinge sind: Fernbedienung, beider per Internet verbundene Sensoren genutzt werden, um Prozesse von zentraler Stelleaus zu steuern; standortbezogene Services, mit denen ein Unternehmen seine Ressourcenund Mitarbeiter orten kann; vernetzte Fahrzeuge oder Drohnen, die fernüberwacht bzw.ferngesteuert werden. 21 Prozent der Führungskräfte erklärten, dass Fernsteuerung dieAnwendung mit dem größten Mehrwert für sie ist; 19 Prozent gaben standortbezogeneServices an, 18 Prozent vernetzte Fahrzeuge.Der sinn des Internet of Things13

Kapitel drei:IoT-Anwendungsstudie – DieSmart City ShanghaiViele IoT-Implementierungen verknüpfen verschiedene Nutzungsszenarien in einereinzigen Vision. Kommunalverwaltungen liefern hierfür eines der besten Beispiele.Bürgermeister und Kommunalreferate führen derzeit IoT-Technologien ein, um ihrestädtischen Infrastrukturen effizienter zu verwalten – ein Konzept, das als „Smart City“bezeichnet wird. Smart-City-Implementierungen sind so vielschichtig und komplexwie die Städte selbst. Das Internet der Dinge wird für die verschiedensten Dingegenutzt, angefangen mit Verkehrs- und Sicherheitssystemen bis hin zur Energieund Wasserversorgung. Sanjay Sarma, Professor für Maschinenbau am MIT undGründungsmitglied des Auto-ID Center, in dem das Internet der Dinge ursprünglichentwickelt wurde, beschreibt Smart Cities so:„Städte sind heute ziemlich unintelligent: Ein Großteil des Verkehrs besteht ausAutofahrern, die auf der Suche nach einem Parkplatz durch die Viertel kreisen, dieStraßenbeleuchtung ist oft völlig unnötig in Betrieb, in der Wasserversorgung geht bis zurHälfte der Kapazität durch Lecks verloren und das Stromnetz ist nicht wirklich für neueTechnologien wie Elektrofahrzeuge und Solarzellen ausgelegt. Intelligente Parkuhren,vernetzte Straßenbeleuchtung, mit Messtechnik ausgestattete Wasserversorgungssystemeund Smart Grids [intelligente Stromnetze] reduzieren das Verkehrsaufkommen, verringernden Energieverbrauch, sparen Wasser und ermöglichen dem Stromnetz die bessereNutzung erneuerbarer Energien.“Das Kernproblem dabei ist Skalierbarkeit. In der Vergangenheit war die Verwaltungvon „unintelligenten“ Städten möglich, weil sie geringe Einwohnerzahlen hatten. Aberder Zukunftstrend geht zur Verstädterung. Lebten im Jahr 1800 noch drei Prozentder Weltbevölkerung in Städten, war diese Zahl bis 1900 bereits auf vierzehn Prozentgestiegen; 2008 überschritt sie zum ersten Mal die Fünfzig-Prozent-Marke. LautPrognosen der Vereinten Nationen werden bis 2050 zwei Drittel der Weltbevölkerung inStädten wohnen.Der sinn des Internet of Things15

In Verbindung mit der höheren Lebenserwartung der Menschen hat dieser Trenddazu geführt, dass in den Städten heute zigmal und in manchen Fällen auch hunderteMal mehr Menschen wohnen als vor einem Jahrhundert. Aber die Siedlungsfläche istnicht im gleichen Maße gestiegen. Das heißt, immer mehr Menschen leben auf immerengeren Raum und verursachen Probleme für die Städte in den Bereichen Ressourcenund Abfallmanagement, effiziente Verkehrsführung, Gewährleistungen der SicherheitAnteil der Bevölkerung, die in Städten lebt, %Immer mehr Menschen weltweit leben in 9952000200520102014und Instandhaltung der Infrastrukturen wie Straßen, Brücken undStraßenbeleuchtungen. Die Lösung dieser Probleme sind bessereInformationen, die durch das Internet der Dinge erfasst undbereitgestellt werden.16Der sinn des Internet of Things

Die größten Städte der Welt sind seit 1900 enorm 46.5052193%ShanghaiKaratschiPekingSão PauloIstanbulTokioShanghai, die bevölkerungsreichste Stadt der Erde, ist ein gutes Beispiel. Heute lebendort vierundzwanzig Mal mehr Menschen als im Jahr 1900, die Fläche ist aber nur umdas Siebenfache gestiegen. 1999 begann Shanghai mit der Nutzung des Internet derDinge, um sein enormes Wachstum im Griff zu behalten und zu stützen. Damals führtedie Stadtverwaltung die Shanghai Public Transportation Card ein, eine elektronischeFahrkarte mit RFID-Technologie (Radio-Frequency Identification) für das öffentlicheNahverkehrssystem. Die Nutzer können damit ihre Fahrten mit Bussen, U- und S-Bahnen,Fähren und sogar Taxis bezahlen. Die Karte lässt sich bei Bedarf aufladen, und da sie mitFunktechnologie arbeitet, muss sie weder in einen Automaten gesteckt noch durch einLesegerät gezogen oder vorgezeigt werden. So können selbst große MenschenmengenBahnsteigsperren und andere Engstellen des öffentlichen Nahverkehrssystemsschnell passieren. Die Bewältigung wachsender Fahrgastzahlen ist wichtig fürNahverkehrsdienste, und die beste Lösung bieten hier elektronische Ticketsysteme,die effektiv erkennen, ob ein Fahrgast einen gültigen Fahrausweis besitzt, wenn er denBahnhof betritt oder in ein Transportmittel steigt. London führte 2003 mit der OysterCard ein ähnliches RFID-System ein, das von Hewlett Packard Enterprise betrieben wird.Das Fahrgastaufkommen der Londoner U-Bahn steigt seit den 1980er Jahren raschan. Dank der Oyster Card konnte die Londoner Stadtverwaltung, die Greater LondonAuthority, die Wartezeiten an den Ein- und Ausgängen der Bahnhöfe verkürzen. DieBeförderungszahlen haben sich seit der Einführung des Systems um mehr als vierzigProzent erhöht.Der sinn des Internet of Things17

Dank IoT-fähiger Smart-Tickets bewältigt die LondonerU-Bahn ein 40 % höheres FahrgastaufkommenNach Einführung der„Oyster Card“ SmartTicketsFahrten pro Jahr 70197519801985199019952000200520102015Smart Cities wie Shanghai nutzen das Internet der Dinge auch für die Steuerung desStromnetzes. Die Versorgung einer ständig wachsenden Zahl von Einwohnern mit Stromist schwierig. Und selbst wenn eine Stadt ihre Stromproduktion steigern kann, bleibtdie Installation zusätzlicher Leitungen, Umspannwerke und anderer Anlagen, die für diesichere Stromübertragung vom Kraftwerk zum Verbraucher erforderlich sind, auf einerbereits intensiv bebauten Fläche eine große Herausforderung.Gesamter Stromverbrauch (GWh)Shanghais Stromverbrauch hat sich zwischen 1990und 2005 1996199920022005Nachdem sich der Strombedarf von Shanghai zwischen 1990 und 2005 verdreifachthatte, suchte Chinas National Development and Reform Commission (NDRC) nachIoT-fähigen Konzepten für das innovative Management der Elektrizitätsversorgung inShanghai und in anderen chinesischen Städten. Anstatt einfach nur immer mehr Stromzu erzeugen und zu übertragen, strebte die NDRC eine Reduzierung der Nachfrage vorallem zu Spitzenzeiten an, wobei insbesondere gewerbliche und industrielle Verbraucher18Der sinn des Internet of Things

ins Visier genommen wurden. 201

Die Lösung war zwar offensichtlich, aber nicht einfach: Lasst die . des Internet der Dinge – lediglich 33 Prozent bzw. 35 Prozent der Entscheider in diesen . Nutzungsszenario im Außendienst zu den drei wichtigsten Einsatzmöglichkeiten des Internet der Dinge.

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