Klassifikationen, Belange und Konzepte: Referenzarchitekturen und das industrielle Internet der Dinge

The expected disruptive developments collectively referred to as the Internet of Things (IoT) have drawn significant attention in many industries, disciplines, and organizations. While the concrete benefits and requirements are still not sufficiently clear, the general agreement on its relevance and impact is undeniable. As a result, a large number of initiatives and consortia from industry and research have been formed to all set the de facto standards and best practices. This work contributes to the state of the art by providing a structured analysis of existing reference frameworks, their classifications, and the concerns they target.

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Anmerkung des Herausgebers: Nach Ansicht der Autoren trägt dieser Artikel über die Strukturierung von Referenzarchitekturen für das Industrielle Internet der Dinge (IIoT) zum Stand der Technik bei, indem er eine strukturierte Analyse bestehender Referenzrahmen, ihrer Klassifikationen und der angestrebten Anliegen bereitstellt. Der Artikel liefert die Ausrichtung von gemeinsamen Konzepten, identifiziert Lücken und gibt eine strukturierte Abbildung der Bedenken an jedem Teil der jeweiligen Referenzarchitekturen. Der Artikel verknüpft auch relevante Industriestandards und -technologien mit den Architekturen, was eine effektivere Suche nach Spezifikationen und Richtlinien ermöglicht und die direkte Technologieeinführung unterstützt. Das Verständnis der Klassifizierungen, Bedenken und Konzepte, die in diesem Artikel vorgestellt werden, kann für Rechts-, Geschäfts- und Informationstechnologieexperten im eDiscovery-Ökosystem von Vorteil sein, wenn sie die Herausforderungen und Möglichkeiten für die Datenermittlung und rechtliche Ermittlung im Zeitalter des IIoT berücksichtigen.

Ein Auszug aus dem Artikel von Sebastian Bader, Maria Maleshkova und Steffen Lohmann

Strukturierung von Referenzarchitekturen für das industrielle Internet der Dinge*

Abstrakt

Die fortschreitende digitale Transformation hat das Potenzial, nahezu alle industriellen Fertigungsprozesse zu revolutionieren. Die konkreten Anforderungen und Implikationen werden jedoch noch nicht ausreichend untersucht. Um ein gemeinsames Verständnis zu schaffen, haben eine Vielzahl von Initiativen Leitlinien, Referenzrahmen und Spezifikationen veröffentlicht, die alle beabsichtigen, ihre besondere Interpretation des industriellen Internets der Dinge (IIoT) zu fördern. Durch die inkonsistente Verwendung von Terminologie, heterogenen Strukturen und vorgeschlagenen Prozessen wurde eine undurchsichtige Landschaft geschaffen. Die Folge ist, dass sowohl neue Nutzer als auch erfahrene Experten kaum einen Überblick über die Menge an Informationen und Publikationen bekommen und Entscheidungen darüber treffen können, was am besten zu nutzen und zu verabschieden ist. Diese Arbeit trägt zum Stand der Technik bei, indem sie eine strukturierte Analyse bestehender Referenzrahmen, ihrer Klassifikationen und der angestrebten Anliegen vorsieht. Wir liefern Ausrichtung gemeinsamer Konzepte, identifizieren Lücken und geben eine strukturierte Abbildung der betrachteten Anliegen an jedem Teil der jeweiligen Referenzarchitekturen. Darüber hinaus ermöglicht die Verknüpfung relevanter Industriestandards und Technologien mit den Architekturen eine effektivere Suche nach Spezifikationen und Richtlinien und unterstützt die direkte Technologieeinführung.

Einführung

Die erwarteten disruptiven Entwicklungen, die gemeinsam als Internet der Dinge (IoT) bezeichnet werden, haben in vielen Branchen, Disziplinen und Organisationen erhebliche Aufmerksamkeit erregt. Auch wenn die konkreten Vorteile und Anforderungen noch nicht klar genug sind, ist die allgemeine Einigung über ihre Relevanz und Auswirkungen unbestreitbar. Infolgedessen wurden zahlreiche Initiativen und Konsortien aus Industrie und Forschung gebildet, um die de facto Standards und Best Practices festzulegen.

Insbesondere die verarbeitende Industrie ist aktiv an zahlreichen Aktivitäten rund um dieses Thema beteiligt. Die Organisation dieses Bereichs und die Ermöglichung effektiver Diskussionen und Designentscheidungen sind die Ziele mehrerer Standardisierungsbemühungen. Viele von ihnen bieten Referenz-Frameworks und Architekturmodelle. Referenzrahmen bilden in diesem Zusammenhang die notwendige Struktur, um die kombinierten Erfahrungen und bewährten Verfahren, die Möglichkeiten der verfügbaren Technologien und die erwarteten Auswirkungen in verständliche Leitlinien für die beteiligten Akteure umzuwandeln.

Da ein gemeinsames Verständnis noch nicht erreicht wurde, ist die aktuelle Situation durch die Vielfalt der vorgeschlagenen Modelle und Rahmenbedingungen gekennzeichnet, die von Expertengruppen aus verschiedenen Ländern und Bereichen geschaffen wurden. Während das Ziel jedes Ansatzes darin besteht, die derzeitige Verwirrung zu überwinden, wird die riesige Menge an veröffentlichten Modellen wieder zu einer Quelle von Heterogenität und Missverständnissen. Neulinge und Nicht-Experten sind überwältigt von der Menge veröffentlichter Empfehlungen und Vorschläge, widersprüchlicher Terminologie, inkonsistenter Strukturierung und vorgeschlagenen Best Practices. Die unzählbaren Bemühungen zur Strukturierung der Domäne haben inzwischen eine weitere Dimension der Komplexität geschaffen. Die dadurch entstandenen Barrieren verschärfen die Anpassung entscheidender Entwicklungen und verlangsamen weitere Fortschritte. Darüber hinaus untergräbt die zunehmende Schwierigkeit, relevante Informationen zu finden und zu klassifizieren, die weitere Verbreitung der Kernprinzipien.

Daher ist eine konsequente Ausrichtung der verschiedenen Frameworks und eine strukturierte Organisation der Hauptkonzepte ein dringendes Bedürfnis, um ein ausreichend vollständiges Bild des aktuellen Zustands der Spezifikationsprozesse zu schaffen. Nach der Annahme, dass ein einziges Modell nicht alle Anforderungen abdecken kann, haben wir die Frameworks und Modelle der einflussreichsten Initiativen kommentiert und vernetzt, die mit der Digitalisierung des Fertigungsbereichs fertig werden. Ein offen zugängliches Wissensdiagramm mit selbstdefinierten und sowohl menschlichen als auch maschinenlesbaren Konzepten dient als Darstellung der abgeleiteten Tatsachen. Anhand dieser geerdeten Kartierung entdeckter Beziehungen, Varianzen und Gemeinsamkeiten illustrieren wir die verschiedenen Bereiche und Stärken.

Dieses Papier trägt zu den genannten Herausforderungen bei:

Bereitstellung einer Methodik zum Strukturieren, Ausrichten und Vergleichen der verschiedenen Referenzrahmen;

Präsentation einer Sammlung relevanter Anliegen, ihrer hierarchischen Struktur und Beziehungen;

Bereitstellung konfigurierbarer visueller Ansichten der Merkmale und Beziehungen zwischen den Anliegen und den Referenzrahmen (http://i40.semantic-interoperability.org/sto-visualization/);

Eine Analyse der dadurch gewonnenen Erkenntnisse, zum Beispiel häufig abgedeckten Bereiche oder Inkonsistenzen, die von der Community weiter Aufmerksamkeit bedürfen.

Der Rest dieses Papiers ist wie folgt strukturiert: Abschnitt 2 gibt einen Überblick über andere Ansätze zur Strukturierung der beobachteten Rahmenbedingungen und über Erhebungen des IIoT-Bereichs. Die verwendete Methodik und das Datenmodell werden in Abschnitt 3 eingeführt, gefolgt von einer Beschreibung, wie die IIoT-Referenzrahmen ausgewählt wurden, Abschnitt 4 und einer Einführung der relevantesten in Abschnitt 6, gefolgt von einem Überblick über die Ergebnisse und skizzieren Forschungslücken in Abschnitt 7 und schließen Sie mit unserem Lehren und künftige Aktivitäten (Abschnitt 8).

Lesen Sie den kompletten Artikel unter Strukturierung von Referenzarchitekturen für das industrielle Internet der Dinge

* Bader, S.R.; Maleshkova, M.; Lohmann, S. Strukturierende Referenzarchitekturen für das industrielle Internet der Dinge. Future Internet 2019, 11, 151.

Strukturierung von Referenzarchitekturen für das industrielle Internet der Dinge (PDF) Mouseover zum Scrollen

Strukturierung-Referenz-Architektur-für-das-Industrie-Internet der Dinge

Ursprüngliche Quelle: Future Internet 2019, 11 (7), 151; (Wiederveröffentlicht unter der Creative Commons Namensnennungslizenz)

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