Abstraktionen in der Entwicklung von Standardsoftware am Beispiel einer Energieeffizienz- Lösung

Transkript

1 Abstraktionen in der Entwicklung von Standardsoftware am Beispiel einer Energieeffizienz- Lösung André von Falkenburg ITC Internet-Trade-Center AG Ostra-Allee 9 D Dresden a.v.falkenburg@itc-ag.com Web: Tel.: +49 (0)

2 Agenda In der Softwareentwicklung steht man immer wieder vor der Entscheidung entweder eine Standardsoftware zu realisieren oder ein Dienstleistungsgeschäft mit Individualentwicklungen aufzubauen. Da für beide Varianten sowohl entscheidende Vorund Nachteile existieren, kann jedoch auch ein Mittelweg gewählt werden. Die Vorlesung soll gezielt Möglichkeiten aufzeigen, wie solch ein Mittelweg aussehen kann. Um die Lösungswege zu veranschaulichen wird auf eine existierende Lösung aus dem Bereich Energieeffizienz zurück gegriffen. Agenda Kurzportrait ITC Energiemanagement Entwicklungsansatz

3 Agenda Kurzportrait ITC Energiemanagement Entwicklungsansatz

4 ITC AG Kurzportrait Gründung: 1997 Unternehmenssitz: Dresden Mitarbeiter: Kernkompetenz: Branchenfokus: 50 MA Portal-Software EVU, Energiedienstl., GHD-Sektor ITC PowerCommerce Die Standardsoftware-Suite modulares Portalbaukasten-System Plattform für individuelle Portallösungen Standard-Adapter für führende IT-Systeme

5 Professionelle Portallösungen für + Customer Care Online-Service-Portale Prozess-Automatisierung Kundengewinnung Kundenbetreuung + + Smart Metering Visualisierung & Analyse Strom, Wärme, Gas usw. Erzeugung & Verbrauch Energiemanagement Gebäudeautomation Heimvernetzung & GA HLK, Licht, Sicherheit Energieeffiziente Funktionen hardware-/systemneutral Prozesse + Preis- & Tarifvergleich + Anmelden & Vertrag abschließen + Zählerstand melden + Abschlag ändern + uvm. Beratung Konzeption Entwicklung Implementierung Support

6 Professionelle Portallösungen für Customer Care Online-Service-Portale Prozess-Automatisierung Kundengewinnung Kundenbetreuung Smart Metering Visualisierung & Analyse Strom, Wärme, Gas usw. Erzeugung & Verbrauch Energiemanagement Gebäudeautomation Heimvernetzung & GA HLK, Licht, Sicherheit Energieeffiziente Funktionen hardware-/systemneutral Highlights + Reporting + Kennzahlen + Aggregation + Benchmarking + Alarmierung + Echtzeitdaten + uvm. Beratung Konzeption Entwicklung Implementierung Support

7 Powerline Funk TCP/IP Funk TCP/IP Professionelle Portallösungen für + Customer Care Online-Service-Portale Prozess-Automatisierung Kundengewinnung Kundenbetreuung Hersteller, Systeme: + Smart Metering Visualisierung & Analyse Strom, Wärme, Gas usw. Erzeugung & Verbrauch Energiemanagement + Gebäudeautomation Heimvernetzung & GA HLK, Licht, Sicherheit Energieeffiziente Funktionen hardware-/systemneutral Beratung Konzeption Entwicklung Implementierung Support

8 Agenda Kurzportrait ITC Energiemanagement Entwicklungsansatz

9 Energiemanagement im Industrie- & Gebäudesektor? Gesamtenergieverbrauch? Effizienz? Anteile eingesetzter Energieträger? Einsparpotenziale? Hauptverbraucher

10 Energiemanagement im Industrie- & Gebäudesektor ITC PowerCommerce EnMS Portalsoftware für professionelles Energiemonitoring & -management Bereitstellung als SaaS-Lösung: niedrige Systemkosten und geringer Einrichtungsaufwand standortübergreifende Speicherung, Auswertung und Überwachung von Energiedaten Einsatz in Industrie, Gewerbe, Handel und in Kommunen diverse Importmöglichkeiten von energierelevanten Daten Alles aus einer Hand: Installation + Fernauslesung + Portal Hinweis Gemäß den Anforderungen der ISO 50001

11 ITC PowerCommerce EnMS: Funktionen Import CSV-Upload Webservice Schnittstellen zu führenden IT-Systemen Manuelle Eingabe von Zählerständen Dienstleister Transparenz in Verbrauch und Energieperformance Visualisierung Historische Verbrauchsdaten als Linien- o. Säulendiagramm Vergleichsfunktion Vergleich mit anderen Zählern, Vorperioden o. Ø-Werten Kennzahlen Konfiguration, Berechnung und Darstellung von Kennzahlen Alarmierung automat. Benachrichtigung bei Extremwerten Budgetierung Verwaltung von geplanten Verbrauchswerten ISO Assistent Anleitung ( Schritt für Schritt ) mit Dokumentationsvorlagen

12 Smart Metering: Inhouse-Portale E.ON Thüringer Energie AG Home EnergieCockpit Smart Meter LAN Momentanleistung ITC PowerCommerce Embedded Software Verbrauchshistorie

13 Smart Metering: Inhouse-Portale swb AG Historie USB-Stick Tarifzonen ITC PowerCommerce Portable Software

14 Einspeiser: Online-Portale Photovoltaik

15 Einspeiser: Online-Portale Kraft-Wärme-Kopplung

16 Smart Metering: Messdaten im Kundenportal Variante 1: Klassische ZFA Inhouse Cloud TCP/IP GSM/GPRS UMTS ISDN Powerline ZFA EDM Kundenportal Historisch

17 Smart Metering: Messdaten im Kundenportal Variante 2: Klassische ZFA + Livedaten Inhouse Cloud TCP/IP GSM/GPRS UMTS ISDN Powerline ZFA EDM Kundenportal Historisch Livedaten

18 Smart Metering: Messdaten im Kundenportal Variante 3: Lokale Datenhaltung + lokaler Zugriff Inhouse Cloud TCP/IP GSM/GPRS UMTS ISDN Powerline ZFA EDM Kundenportal Historische Werte + Livedaten

19 Smart Metering: Messdaten im Kundenportal Variante 4: Lokale Datenhaltung + lokaler Zugriff + embedded Software Inhouse Cloud TCP/IP GSM/GPRS UMTS ISDN Powerline ZFA EDM Kundenportal Historische Werte + Livedaten Embedded Software Für lokalen Zugriff auf Messdaten durch Kunden; Verbindung mit Online- Kundenportal möglich

20 Smart Metering: Messdaten im Kundenportal Variante 5: Fileupload durch Anwender & Onlineauswertung Inhouse Cloud Ferrariszähler (incl. microsd-datenlogger) Fileupload in das Kundenportal durch den Kunden/Anwender (SSL) ZFA EDM Kundenportal Historisch Werte

21 Einzelraumregelung Heizungssteuerung Definition Einzelraumregelung (ERR) Einzelraumregelung heißt die richtige Temperatur, am richtigen Ort, zur richtigen Zeit! Anwendung: Räume mit unterschiedlichen Nutzungszeiten (Wohneinheiten in MFH, EFH, Schulen, Bürogebäude, Hotels, Gaststätten)

22 Einzelraumregelung Heizungssteuerung Systemkomponenten Portal-Software LAN-Gateway Wand-Thermostat Tür-/Fensterkontakt Thermostat App Online-Shop Eco-Taster Zwischenstecker Starter-Set

23 Portal-Lösungen rund um den Verbrauch App s Post DMS Print PC/MAC TV (W)LAN Smart-Displays Powerline Gateways / Logger Zähler ERP EDM Rechenzentrum Smart-Phones USB-Stick Internet Nutzer Inhouse Abnahmestelle

24 Agenda Kurzportrait ITC Energiemanagement Entwicklungsansatz

25 Bestandteile Kunde n Kunde 2 Kunde 1 Ansicht Prozesse Schnittstellen Ansicht 1 Prozess 1 Schnittstelle 1 Ansicht 2 Prozess 2 Schnittstelle 2 Ansicht n Prozess n Schnittstelle n Datenmodell

26 Analyse - Ansichten Ansicht Ansicht 1 Templates CSS Funktionen (JS, ) Clientvalidierung Ressourcen (Img, Schriftarten, Dokumente, ) Technologie (Browser, App,..)

27 Analyse - Prozesse Prozesse Prozess 1 Funktionen Module Ablauf Datenimport Datenexport

28 Analyse - Schnittstellen Schnittstellen Schnittstelle 1 Funktionen Module Caching Datenimport Datenexport Technische Integration (WS, RMI, native, )

29 Analyse - Datenmodell Datenmodell Tabellen Views Funktionen (Functions, Procedures) Zugriff (OR-Mapping, JDBC, ) Datenhaltung (relational, in Memory, )

30 Beispielprozess Verbrauchsüberwachung Grobbeschreibung Konfiguration einer absoluten Verbrauchsobergrenze oder Einer relativen Abweichung auf Grundlage des aktuellen Durchschnitts Bei Übertritt eines Kriteriums -> Alarmierung Voraussetzung Adhoc Zugriff auf Zähler von Verbrauchswerten Aufzeichnung historischer Verbrauchswerte Interface zur Alarmierung 2 Kunden Kunde Blau AG Kunde Rot GmbH

31 Analyse Ansichten Kunde Blau AG Ansicht Templates Datenerfassung, Zusammenfassung, Quittierung, Auswertung CSS Adaption Homepage Blau AG Verbrauchsüberwachung Funktionen Dynamische Anzeige aktueller Verbrauch + Durchschnitt sverbrauch Clientvalidierung Syntaktische adhoc - Validierung der Eingaben Ressourcen Integration FAQs, Layoutbilder Technologie Browser

32 Analyse - Prozesse Kunde Blau AG Prozesse Verbrauchsüberwachung Funktionen Module Ablauf Datenimport Datenexport Anlegen, Bearbeiten, Auswerten / Benachrichti gen Speichern, / Auslesen der Konfiguratio n Diagramm MDM SMS,

33 Prozesse Erfassen / Bearbeiten Kunde Blau AG

34 Prozesse Auswerten / Benachrichtigen Kunde Blau AG

35 Analyse - Schnittstellen Kunde Blau AG Schnittstellen SMS - Gateway MDM Funktionen Module Caching Datenimport Datenexport Auslesen Einzelwert, Auslesen Intervall keine nein Synchron, pull nein Technische Integration RESTful WS

36 Analyse - Schnittstellen Kunde Blau AG Schnittstellen SMS - Gateway MDM Funktionen Module Caching Datenimport Datenexport Versand keine nein nein Synchron, push Technische Integration SMTP

37 Analyse - Schnittstellen Kunde Blau AG Schnittstellen MDM SMS - Gateway Funktionen Module Caching Datenimport Datenexport Versand keine nein nein Asynchron, push Technische Integration RESTful WS

38 Analyse - Datenmodell Kunde Blau AG Datenmodell Tabellen Überwachun g Views nein Funktionen (Functions, Procedures) Ermittlung Durchschnitt sverbrauch Zugriff Hibernate -> JDBC Datenhaltung Oracle

39 Analyse Ansichten Kunde Rot GmbH Ansicht Templates Datenerfassung, Zusammenfassung, Quittierung, Auswertung CSS Full Responsive Verbrauchsüberwachung Funktionen keine Clientvalidierung Syntaktische adhoc - Validierung der Eingaben Ressourcen Integration, Layoutbilder Technologie Browser

40 Analyse - Prozesse Kunde Rot GmbH Prozesse Verbrauchsüberwachung Funktionen Module Ablauf Datenimport Datenexport Anlegen, Bearbeiten, Löschen, Auswerten / Benachrichti gen Speichern, / Auslesen der Konfiguratio n Diagramm SmartMeter SMS, WhatsApp

41 Prozesse Erfassen / Bearbeiten Kunde Rot GmbH

42 Prozesse Auswerten / Benachrichtigen Kunde Rot GmbH

43 Prozesse Löschen Kunde Rot GmbH

44 Analyse - Schnittstellen Kunde Rot GmbH Schnittstellen SMS - Gateway WhatsApp SmartMeter Funktionen Module Caching Datenimport Datenexport Auslesen Einzelwert keine nein Asynchron, push nein Technische Integration XMPP

45 Analyse - Schnittstellen Kunde Rot GmbH Schnittstellen SMS - Gateway SmartMeter WhatsApp Funktionen Module Caching Datenimport Datenexport Versand keine nein nein Synchron, push Technische Integration HTTPS POST

46 Analyse - Schnittstellen Kunde Rot GmbH Schnittstellen WhatsApp SmartMeter SMS - Gateway Funktionen Module Caching Datenimport Datenexport Versand keine nein nein Asynchron, push Technische Integration RESTful WS

47 Analyse - Datenmodell Kunde Rot GmbH Datenmodell Tabellen Überwachun g Views nein Funktionen (Functions, Procedures) Ermittlung Durchschnitt sverbrauch Zugriff Hibernate -> JDBC Datenhaltung MS SQL Server

48 Vergleich Ansichten Ansicht Templates Datenerfassung, Zusammenfassung, Quittierung, Auswertung CSS Adaption Homepage Blau AG Full Responsive Verbrauchsüberwachung Funktionen Dynamische Anzeige aktueller Verbrauch + Durchschnitt sverbrauch Clientvalidierung Syntaktische adhoc - Validierung der Eingaben Ressourcen Integration Layoutbilder, FAQs Technologie Browser Allg. Templates Indiv. CSS Indiv. Funktion Allg. Validierung Allg. Ressoucen konfigurativ

49 Vergleich - Prozesse Prozesse Verbrauchsüberwachung Funktionen Module Ablauf Datenimport Datenexport Anlegen, Bearbeiten, Auswerten / Benachrichti gen, Löschen Speichern, / Auslesen der Konfiguratio n Diagramm Diagramm MDM SmartMeter SMS, WhatsApp Technologie Browser Allg. Funktionen mit indiv. Bestandteilen Allg. Module Indiv. Import Allg. und Indiv. Export

50 Prozesse Erfassen / Bearbeiten Optionales Plugin

51 Prozesse Auswerten / Benachrichtigen Indiv. Funktion Verbrauchsermittlung Allg. Funktion Prüfen und Benachrichtigen

52 Vergleich - Schnittstellen Schnittstellen Export Import SMS Gateway (RESTful, Pull) Allg. Technologie MDM (RESTful, pull) WhatsApp (HTTPS POST, push) (SMTP, Pull) Allg. Funktion SmartMeter (XMPP, push)

53 Vergleich - Datenmodell Datenmodell Tabellen Überwachun g Views nein Funktionen (Functions, Procedures) Ermittlung Durchschnitt sverbrauch Allg. Datenmodel Zugriff Hibernate -> JDBC Datenhaltung Oracle 12, MS SQL Server

54 Umsetzung - Ansicht Templategerüst ist gleich Abweichungen im Style, Ressourcen und Funktionen -> Individualentwicklung: + schnelles Umsetzen des ersten Kunden und per C&P mit Erweiterung auch von Kunde 2 - Doppelte Pflege der Templates -> Allgemeine Entwicklung: + Hoher Wiederverwendungsgrad, schnelle Erweiterung um neue Anforderungen - etwas höherer Implementierungsaufwand durch Konfiguration -> Allgemeine Entwicklung ist mit relativ wenig Mehraufwand möglich.

55 Umsetzung - Prozesse Teilw. Individuelle Prozesse Gemeinsame Teilprozesse sind vorhanden Import / Export sind abweichend -> Individualentwicklung: + wenig Komplexität in der Implementierung - Doppelte Pflege der Prozesse, keine Wiederverwendbarkeit von Modulen, doppelter Testaufwand -> Allgemeine Entwicklung: + Hoher Wiederverwendungsgrad, schnelle Erweiterung um neue Anforderungen, allg. Tests und Delta-Tests - mehr Komplexität durch Konfiguration -> Teilw. Allgemeinimplementierung bei gemeinsamen Prozessen (Anlegen, Bearbeiten, Auswerten, Benachrichtigen), -> Individualentwicklung für eigene Prozesse (Löschen) -> Einführung Konfiguration

56 Umsetzung - Schnittstellen Individuelle Schnittstelle Teilw. Gemeinsame Technologien (RESTful WS) Teilw. Gemeinsame Funktion (Datenexport) -> Individualentwicklung: + wenig Komplexität in der Implementierung, schnelle Fertigstellung - mehrfaches Anbinden gleicher Technologien, mehrfaches Umsetzung des faktisch gleichen Interfaces -> Allgemeine Entwicklung: + Hoher Wiederverwendungsgrad bei technologischer Ausprägung und Interfaces, Unabhängigkeit von Schnittstellen - sehr hohe Komplexität bei vollst. Allg. Entwicklung, Erweiterungen sind schwer abzuschätzen -> Allg. Entwicklung eines Interfaces für gemeinsame Funktionen (Datenexport) -> Alg. Entwicklung von Technologieframework (RESTful) -> Individuelle Entwicklung von Schnittstellen als unterstes Layer

57 Umsetzung - Datenmodel Gemeinsame Tabellen, Funktionen Relationale DB Indiv. DB Produkt -> Individualentwicklung: + - mehrfaches Anbinden gleicher Technologien, mehrfaches Umsetzung des faktisch gleichen Interfaces -> Allgemeine Entwicklung: + Sehr hoher Wiederverwendungsgrad bei technologischer Anbindung -> Allg. Entwicklung über OR-Mapping

58 Zielarchitektur Ansicht Ansicht 1 Ansicht n Ansicht 2 Prozesse Prozess 1 Prozess n Prozess 2 Schnittstellen Schnittstelle 1 Schnittstelle n Schnittstelle 2 Datenmodell C S S, R e s s o u r c e n K o n f i g u r a t i o n T e c h n o l. F u n k t i o n A l l g. I n t e r f a c e

59 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit. ITC Internet-Trade-Center AG Ostra-Allee 9 D Dresden Tel. +49 (0) 351 / Fax +49 (0) 351 / info@itc-ag.com Web