Verhärtete Strukturen aufbrechen, um das volle Potenzial des Internets der Dinge auszuschöpfen
Das Internet der Dinge (Internet of Things, IoT) birgt in der sich rasant entwickelnden Technologielandschaft der Gegenwart ein immenses Potenzial, die Art und Weise zu revolutionieren, wie wir mit Geräten in verschiedenen Industriebereichen interagieren und diese verwalten, von intelligenten Gebäuden über die Gesundheitsversorgung bis hin zum Verkehrs- und Fertigungssektor. Jedoch so vielversprechend das Internet der Dinge auch erscheint: Die Integration von Spitzentechnologien wie KI, Distributed-Ledger-Technologie, Cybersicherheitsmaßnahmen, 5G und Cloud-native-Ansätzen in IoT-Rahmenwerke ist mit erheblichen Herausforderungen verbunden. Jede dieser Technologien entwickelt sich schnell und unabhängig voneinander, sodass es schwierig ist, einen zusammenhängenden und effektiven IoT-Rahmen zu schaffen, innerhalb von dem alle Vorteile auf nahtlose Weise genutzt werden. Das Ziel des EU-finanzierten Projekts ASSIST-IoT besteht darin, eine IoT-Referenzarchitektur der nächsten Generation zu schaffen, die den Entwurf und die Implementierung fortgeschrittener IoT-Anwendungsfälle vereinfacht. Hauptziel war, die Bedenken potenzieller Anwendungsparteien in verteilten, komplexen Umgebungen zu berücksichtigen, wobei es um Netzwerke geht, die sich über verschiedene Bereiche erstrecken sowie Koordination und Kommunikation zwischen verschiedenen Komponenten erfordern. Diese Bedenken reichten von Fragen der Sicherheit, des Datenschutzes und der Vertrauenswürdigkeit bis hin zu Problemen der Skalierbarkeit und Interoperabilität.
Schaffung einer gemeinsamen Basis für aufstrebende Technologien
„IoT-Enabler der nächsten Generation entwickeln sich schnell weiter, aber oft unabhängig voneinander. Es sind zwar erhebliche Fortschritte bei verschiedenen neuen Technologien zu verzeichnen, aber große Systeme, die diese Technologien integrieren, sind noch relativ selten“, erklärt Projektkoordinator Carlos Enrique Palau. „Das Alleinstellungsmerkmal von ASSIST-IoT ist sein Technologie-Stack, der die reibungslose Entwicklung und Integration unabhängiger Enabler ermöglicht. Dieser Stack vereinfacht die Verfahren, indem der Schwerpunkt auf technische, syntaktische und semantische Interoperabilität gelegt und gleichzeitig die Belastung der Entwicklungsteams minimiert wird“, fügt Palau hinzu. Der technische Ansatz von ASSIST-IoT umfasste den Entwurf einer Referenzarchitektur, gefolgt von ihrer Entwicklung, Integration, Bereitstellung, Validierung und Bewertung. Im Rahmen des Projekts wurden mehr als 40 Technologie-Enabler, Werkzeuge, Komponenten oder Software, für die Forschungs- und Innovationsgemeinschaft implementiert und freigegeben, wobei fast alle quelloffen zur Verfügung standen. Diese Enabler wurden in Ebenen und Vertikale eingeteilt: Ebenen bieten Funktionen auf Geräte-, Netzwerk-, Daten- und Anwendungsebene, während Vertikale übergreifende Eigenschaften zu den Ebenen wie Autonomie, Skalierbarkeit, Sicherheit, Datenschutz, Vertrauen und Verwaltbarkeit behandeln. Bei den Enablern wurden Technologiereifegrade von 5 bis 7 erreicht, nachdem sie in vier Projektpiloten erfolgreich validiert wurden. Zudem sahen die ASSIST-IoT-Partner den Paradigmenwechsel hin zu Cloud-nativen Methoden voraus. Durch den Einsatz etablierter Normen und Konventionen in DevSecOps-Abläufen wurde sichergestellt, dass die bereitgestellten Enabler neue potenzielle Anwendungsfälle in vielen Vertikalen auf ansprechende Weise für potenzielle Anwendungsparteien erschließen.
Internet der Dinge durch Kombination aus Technologie und Menschen weiterentwickeln
„Wir haben eine umfassende Reihe von Leitlinien, Erfolgsgeschichten, bestmöglichen Verfahren und Softwarepaketen vorgeschlagen, die diese Probleme gemäß einem menschenzentrierten Ansatz entschärfen sollen“, erklärt Palau. Mit dieser Strategie wurde sichergestellt, dass die Dienstleistungen unabhängig arbeiteten, aber dennoch, wenn nötig, die entscheidende menschliche Überwachung erhielten. „Wichtig ist, dass unser Ansatz ein Gleichgewicht zwischen Autonomie der Dienstleistungen und menschlichem Eingreifen herstellt“, fügt Palau hinzu.
Nachgewiesene Erfolge in der Automobil- und Bauindustrie
Das Team von ASSIST-IoT hat die Wirksamkeit seiner Architektur und seiner Technologien in verschiedenen Sektoren unter Beweis gestellt. Im Automobilsektor erleichterte das Projektteam die Verwaltung von Daten großer Fahrzeugflotten mit dem Ziel, die Euro 7-Verordnungen zur Emissionsüberwachung zu unterstützen. Außerdem wurde die Fähigkeit zur Durchführung von Edge-Analytik und Over-the-Air-Kalibrierungen im großen Maßstab vorgestellt. Im Bausektor wurden neue Geschäftsmodelle im Zusammenhang mit der Kommunikation und Protokollierung kritischer Daten in Verbindung mit Betriebssicherheit und Umweltgefahren validiert. Dies wurde durch die Anwendung verschiedener Technologien wie föderales Lernen, Distributed-Ledger-Technologien, gemischter Realität und 5G erreicht, um bestehende Angebote zu erweitern.
Schlüsselbegriffe
ASSIST-IoT, Architektur, 5G, Ebenen, Vertikale, Distributed-Ledger-Technologie, KI, Interoperabilität
