> Das > WHITEPAPER Netz, die Dinge und Oracle. Whitepaper

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1 > Das > WHITEPAPER Netz, die Dinge und Oracle Whitepaper

2 INHALT Wie Unternehmen mit Oracle Middleware und Infrastruktur- komponenten Chancen des Internet of Things nutzen können Drei Herausforderungen für Unternehmen im Kontext von IoT 3 Lösungen Standardisierung durch eine strategische Unternehmensplattform 4 Daten zwischen Protokollen und Formaten hin- und herkonvertieren 5 Datenströme mit Event Processing steuern 5 Kapselung in einem sicheren Container 6 Java als Zukunftsplattform 7 Chancen und der Blick über den Tellerrand Prozesse als neues Geschäftsmodell etablieren 6 Mobile First! 7 Fazit 8

3 Einleitung Möglicherweise haben wir, angesichts der Allgegenwärtigkeit von mobilen Geräten, bereits das Gefühl, in einer vernetzten Welt zu leben. Doch noch sind die wenigsten Kühlschränke, Waschmaschinen, Autos, Schuhe oder Blutdruckmesser an das Internet angeschlossen um nur einige Beispiele zu nennen. Die Vision vom Internet der Dinge (Internet of Things, IoT) verspricht, das zu ändern. Aber diese Vision umzusetzen wird nur dann gelingen, wenn Standards geschaffen werden und Unternehmen sich dem Thema mit der richtigen Integrationsstrategie annähern. Denn es gilt, zahllose Sensoren und Datenquellen miteinander zu integrieren, Geschäftsprozesse darauf aufzubauen und mobil anzubieten. Ziel ist es, damit Arbeitsabläufe zu optimieren und neue Möglichkeiten zu eröffnen. Aber was lässt sich mit den heute bereits verfügbaren Lösungen schon realisieren? Unternehmen, die dem Internet der Dinge Leben einhauchen wollen, stehen zunächst vor der Herausforderung, immer wieder zusätzliche Geräte im Rahmen der Machine-to-Machine-Kommunikation (M2M) anzubinden. Jedes der Geräte muss dann seine Daten bereitstellen und zentral in eine IoT-Infrastrukturplattform zur weiteren Verarbeitung schicken zu können. Diese Infrastrukturplattform analysiert Rohdaten wie z.b. Messwerte und bereitet sie auf, um im nächsten Schritt Aktionen abzuleiten. Dabei besteht mit einer geeigneten Infrastruktur die Möglichkeit, die Daten auch für weitere Auswertungen zu speichern (Big Data), ein umfangreiches Reporting einzurichten (Business Intelligence), Vorhersagen zu treffen (Predictive Analytics) sowie mit der Plattform die nötige Voraussetzung für zukunftsfähige Industie 4.0 Konzepte zu schaffen. Drei Herausforderungen, denen sich Unternehmen im Kontext von IoT stellen müssen Mit einer vorausschauenden Integrationsstrategie können Unternehmen das Internet der Dinge nutzen, um völlig neue Geschäftsmodelle und automatisierte Dienstleistungen entwickeln zu können. Dabei können technisch bereits vorhandene Applikationen (on-premise oder Cloud-basiert) prozessual eingebunden werden und somit einen enormen Mehrwert erzeugen. Was in der Theorie recht simpel klingt, erfordert die Lösung zahlreicher technischer und organisatorischer Herausforderungen. Die wichtigsten Komplexitätstreiber, die auch den Aufbau einer geeigneten Infrastruktur erschweren, sind fehlende Standards, unglaublich hohe Datenmengen sowie das Thema Sicherheit, das im Kontext von IoT einen besonderen Stellenwert bekommt. Durch das Internet der Dinge ändert sich außerdem die Geschwindigkeit mit der Organisationen ihre Geschäftsmodelle anpassen und hinterfragen müssen, was in der Folge dazu führt, dass auch ganz neue organisatorische Herausforderungen entstehen. 3

4 Die wichtigsten Komplexitätstreiber 1. Fehlende Standards als Hindernis Im Kontext von IoT-Anwendungen und gerade bei der Anbindung von Maschinen oder Sensoren werden oft proprietäre Sprachen und Protokolle verwendet. Diese diese auch noch über den Flaschenhals mobiler Netze transportiert und im Anschluss nahezu in Echtzeit analysiert werden. Es stellt sich also die Frage, wie die Daten schnell übertragen (Fast Data) oder komprimiert werden können. in bestehende Anwendungslandschaften zu integrieren ist sehr aufwändig. Gleichwohl kann mit einer durchdachten Integrationsstrategie von Anfang an dafür gesorgt werden, dass der Aufwand im Rahmen der Integration durch die Anwendung von Adaptern und Bus-Systemen drastisch reduziert wird. 3. Schwachpunkt Sicherheit Wer viele verschiedene Geräte einsetzt, muss auch mit vielen Schwachpunkten rechnen. Dies kann zu Sicherheitsvorfällen führen. Eine zentral gesteuerte Security muss daher ein schnelles und unkompliziertes Onboarding neuer Services und Data Supplier ermöglichen. Gleichzeitig 2. Riesige Datenmengen Durch die Auswertung von Sensorendaten, Steuergeräten und maschinenspezifischen Bus-Systemen entstehen sehr große Datenmengen. In vielen Einsatzszenarien müssen ist eine konsequente Verwaltung der Identitäten und Rollen unverzichtbar. Im mobilen Kontext kommen Themen wie die Unterstützung unterschiedlicher Securityund Authentifizierungsstufen hinzu. Lösung: Standardisierung durch eine strategische Integrationsplattform Analytics Alerting Reports & Dashboards Mobile Applications Custom & Service Engineer Portals Visualization Centralized Fault and Exception Handling und Management Big Data Analytics Event Processing Event Data Hub Rules Engine Business Systems Integration Service Bus Service Gateway Connected Event Engine 4 Grafik: Bestandteile einer IoT-Infrastruktur mit zentralem Event-Processing

5 Für eine effektive Kommunikation mit verschiedenen technische Standards und Protokollen ist es zwingend notwendig eine Integrationsplattform für IoT-Szenarien einzuführen. Sie stellt darüber hinaus standardisierte Prozesse zur Verfügung, welche unabhängig von den angeschlossenen Devices ausgeführt werden können. Zur Anbindung bietet sie Adaptoren an, welche die Vielstimmigkeit der angeschlossenen proprietären Systeme in eine einheitliche, interne Nachrichtenverarbeitung überführt. Lösung: Daten zwischen Protokollen und Formaten hin- und herkonvertieren Der Oracle Service Bus ist die zentrale Komponente der Middleware mit dessen Hilfe sich IoT Services virtualisieren lassen. Dadurch wird eine Entkopplung der Daten von den zugehörigen Konsumenten erreicht. Gleichzeitig ist es mit dem Service Bus möglich, zwischen den unterschiedlichsten Protokollen und Formaten Daten hin- und herzukonvertieren, so dass alle angeschlossenen Systeme und Applikationen die Daten weiterverarbeiten können. Dabei profitiert der Service Bus von Oracle von bereits integrierten Caching-Mechanismen und skaliert auch bei großen Datenmengen. Lösung: Datenströme mit Event Processing steuern Das Internet der Dinge produziert immense Datenmengen und eine der größten Herausforderungen besteht darin nur die wichtigen Daten in Echtzeit herauszufiltern und Datenmuster zu erkennen. Wann immer mit diesen Datenströmen gearbeitet wird, ist der Einsatz von Oracle Event Processing zu empfehlen. Mit diesem Tool können die angesprochenen Muster in Daten nahezu in Echtzeit ausgewertet werden. Dabei ist es möglich irrelevante Daten auszufiltern - zum Beispiel Werte ohne Veränderungen - und nur die wirklich relevanten Ereignisse im Rahmen von Integrationsszenarien zu verarbeiten (Fast Data). Ein Praxisbeispiel: Steuergeräte in PKWs generieren pro Sekunde eine Vielzahl an Events und Messages. Unternehmen, die neue Fahrzeuge erproben oder ihre Flotten analysieren möchten, können diese Daten in Echtzeit über Mobilfunkverbindungen in Richtung der zentralen Auswertungsplattform übertragen. Ziel ist es, vordefinierte Nachrichtenkombinationen zu erkennen und in konkrete Geschäftsprozesse zu überführen, die auf Basis von Business Rules weitere Aktionen auslösen. So könnte ein Logistikdienstleister, wenn sich die Verspätung einer Lieferung abzeichnet, eine oder einen Anruf beim Kunden veranlassen. Viele der Muster und Möglichkeiten kristallisieren sich jedoch erst im Betrieb heraus, so dass die Integrationsplattform entsprechend flexibel gestaltet sein muss. Es gilt, auf Grundlage von Mustern aus einer Vielzahl auflaufender Events die wirklich relevanten Nachrichten zu erkennen und diese in Form von Real-Time Analytics auszugeben oder weiterzuverarbeiten. 5

6 Chance: Prozesse als neues Geschäftsmodell etablieren Die so entstehenden Aktionen können in der Folge durch den Einsatz von Prozesskomponenten (BPM) und lose aneinander gekoppelte Dienste (SOA) flexibel auf der Oracle Middleware angestoßen werden. Denkbar ist beispielsweise, dass auf Basis der Oracle SOA und BPM Suite definierte Prozesse in ERP-Systemen oder BPMN- bzw. BPEL-Prozesse ausgeführt werden, sobald ein Datenmuster durch das Event Processing identifiziert wurde. Auf diese Weise werden heute zum Beispiel bereits oft Wartungsprozesse von Maschinen unterstützt. Darüber hinaus lassen sich aber ganz neue Geschäftsmodelle und Produktkonzepte umsetzen. Wie intelligente Thermostate, die Wetterdaten berücksichtigen und via Smartphone die Verhaltensmuster ihrer Nutzer erkennen. Oder digitale Gesundheitshelfer, die Vitaldaten von Diabetikern erfassen und passende Coaching-Ratschläge anbieten. Lösung: Kapselung in einem sicheren Container Wenn Daten auf mobile Endgeräte übertragen werden, müssen die entsprechenden Daten und Anwendungen abgesichert werden. Das Wichtigste ist dabei, dass sie von privaten Daten getrennt werden. Oracle begegnet dieser Herausforderung mit der Mobile Security Suite. Sie ermöglicht es, geschäftliche Anwendungen und Daten in einem sicheren Container auf den Geräten zu kapseln. Zusätzlich stellt sie eine sichere, auf SSL basierende Verbindung zum Backend her. Zur Erstellung der zugehörigen mobilen Anwendungen bietet sich im Oracle Stack MAF (Mobile Application Framework) an. Dieses lässt als hybrides Framework eine vom Endgerät unabhängige Entwicklung der mobilen Anwendungen basierend auf Java Standards zu. Smart City E-Health Smart Home Industrial Automation Mobility IoT Applications Service Provider APIs IoT Developer Services Integration Serivce Big Data & Analytics Service Event Processing Service Security Service Identity Management Service IoT Services Infrastructure Services Device Management, Device Connetivity, Data Model Infrastructure Services Communication Network Service Provider Intelligent Gateway Medical Devices Traffic Cameras Industrial Equipment Security Alarms Intelligent Appliances Mobile Devices Device Grafik: Typische Schichten einer IoT-Plattform mit möglichen Anwendungszenarien 6

7 Lösung: Java als Zukunftsplattform Bei der Entwicklung eingebetteter Systeme kommen verstärkt managed Laufzeitumgebungen und zugehörige Programmiersprachen wie Java zum Einsatz. Gerade für die Erstellung von vernetzten Komponenten, die Bestandteil von IoT sind, bringt dies viele Vorteile. Objekte im privaten und industriellen Umfeld gewinnen enorm an lokaler Intelligenz. Daneben sind immer mehr Geräte und Objekte in der Lage, mit anderen Systemen zu kommunizieren. Mit bestehenden Geräten sind so ganz neue Anwendungen möglich. Da für die Vernetzung die allgegenwärtigen und standardisierten Protokolle und Infrastrukturen des Internet benutzt werden, ist auf einfache Weise der entfernte Zugriff auf die angebundenen Komponenten realisierbar. Für die technische Umsetzung solcher eingebetteter und vernetzter Systeme hat sich die Java-Technologie bewährt - nicht zuletzt auch aus dem Aspekt der Sicherheit heraus. Auf dieser technologischen Basis ist es bereits heute möglich eingebettete, sichere und mobile Systeme zu realisieren. Der Umfang der Integrationsmöglichkeiten bei Oracle ist in dieser Form einmalig. Blick über den Tellerrand: Mobile First! Neben den drei genannten Herausforderungen gibt es eine weitere Frage, die im Kontext von IoT oft zu wenig beachtet findet, obwohl sie in Business-Szenarien elementar ist: Wie werden die gewonnen Informationen, Analysen, Ergebnisse und die daraus folgenden Prozesse visualisiert und durch die Anwender genutzt? IoT-Konzepte konzentrieren sich meist auf die Datenebene, wichtig ist aber auch die Visualisierung, um die Daten sinnvoll nutzen zu können. In vielen Unternehmen findet hier ein Umdenken statt: Mobile First. Dabei geht es weniger um die Auswertungen und Analysen, sondern vielmehr um Geschäftsprozesse, die erst durch den Einsatz mobiler Devices praktikabel werden. Denn selbst die beste Plattform zur Auswertung einer Vielzahl von Daten kann nur dann einen wirklichen Mehrwert bieten, wenn die angestoßenen Maßnahmen auch in kürzester Zeit den Empfänger erreichen und dort direkt weiter genutzt werden. Denken wir zum Beispiel an die automatisierte Wartung einer Produktionsmaschine: Hier könnte ein als kritisch eingestufter Fall einen Service-Mitarbeiter mittels Push- Service direkt auf seinem Smartphone erreichen. Er würde in diesem Zuge auch alle relevanten Informationen übersichtlich für die Oberfläche des mobilen Endgeräts sehen und er könnte bestimmte Standard- Handlungsmöglichkeiten zur Problemlösung mit einem einzigen Knopfdruck veranlassen. 7

8 Fazit: IoT ist keine Zukunftsmusik mehr Tatsächlich stehen wir erst am Anfang und leben noch nicht einmal annähernd in einer wirklich vernetzten Welt. Aber die nächste Welle der Vernetzung schwappt gerade in unseren Alltag. Mit dem heute bereits verfügbaren Oracle Middleware Stack 12c und der Oracle Cloud können Unternehmen eine integrierte IoT Plattform schaffen, die sowohl eine Integration sämtlicher Sensoren bzw. Maschinen erlaubt und die Weiterverarbeitung aller Nachrichten mit hoher Performance ermöglicht, als auch die Anforderungen der Fachabteilungen durch (mobile) Geschäftsprozesse und flexible Anwendungen unterstützt. Wenn das Internet der Dinge in seiner vollen Bandbreite erst einmal Realität geworden ist, kann die entsprechende Plattform den Kern aller zukünftigen Geschäftsprozesse darstellen. 8

9 > DAS NETZ, DIE DINGE UND ORACLE Weitere Fragen zu IoT? Entdecken Sie die Möglichkeiten von Internet of Things. Als Experten für Digitalisierung sind wir Ihr richtiger Partner für die Planung und Umsetzung einer leistungsfähigen Infrastruktur oder eines IoT-Services. Im Rahmen eines Workshops nehmen wir Ihre Anforderungen auf und stellen nach ausführlicher Analyse der Prozesse und technischen Umgebung eine maßgeschneiderte Lösung vor. Profitieren Sie von der Expertise unserer zertifizierten Oracle- Experten, die über viele Jahre umgangreiche Projekterfahrung in SOA, BPM, ADF und in der Cloud gesammelt haben. Wir freuen uns auf Ihre Anfrage! Connect with us! facebook.com/esentri twitter.com/esentri youtube.com/user/esentritv esentri AG Pforzheimer Straße Ettlingen Tel / Fax / esentri.com