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Im Daten-Maschinenraum
Leistungsfähige Architekturen für Smart Remote Services
Dr. Christoph Bröcker, 29. Se...
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Nutzungsmuster 1:
Daten aus der Ferne messen
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Feldtest
Viessmann optimiert die
Vor...
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Szenario 1
50 Feldsysteme
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Wann immer Geräte senden können,
muss der Da...
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Aktive Steuerung von Geräten
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Smart Home
RWE bringt ein umfassend...
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Seit Stuxnet, Snowden und Shodan wachsen
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IoT Protokolle
Folie 14
CoAP MQTT DDS REST X...
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Nutzungsmuster 3:
Bessere Entscheidungen durch mehr Information
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Metering
Fernablesung vereinfacht
d...
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Vom Verbrauchswert zur Rechnung
EAI...
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Damit der Monteur schnell sieht, wo...
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Vom Wasserleck zum Alarmsignal
EAI / ETL
Aus...
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Geräte leben lang. Backend-Applikat...
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IoT-A Reference Architecture: Functional Mod...
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WSO2 IoT Reference Architecture
Quelle: WSO2...
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Nutzungsmuster 4:
Neue Einsichten aus vorhandenen Daten
29. September 2014Im Daten-Maschinenraum | Dr. Chris...
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Flottenmanagement
Funkmodule in Bau...
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Daten allein sind wertlos. Nutzen entsteht durch
Einsichten, die aus den Daten gewonnen werden.
29. Septembe...
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Lambda-Architektur
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Der Appetit kommt beim Essen.
Folie 29
Event...
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Zusammenfassung:
Der leistungsfähige Daten-Maschinenraum
29. September 2014Im Daten-Maschinenraum | Dr. Chri...
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SRS im Daten - Maschinenraum

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Smart Remote Services werden erst möglich durch eine effiziente Bündelung und Verarbeitung der verfügbaren Informationen aus Geräten/ Maschinen und anderen Quellen. Der dazu verwendete „Daten-Maschinenraum“ muss hohe Anforderungen erfüllen: Zuverlässigkeit, Sicherheit, Robustheit, Erweiterbarkeit, Wirtschaftlichkeit. Während Lösungen dazu bisher meist individuell entworfen und umgesetzt wurden, zeichnen sich inzwischen bewährte Muster und Standards ab, die Risiken senken und Effizienz erhöhen. Der Vortrag zeigt dies anhand von Projektbeispielen

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SRS im Daten - Maschinenraum

  1. 1. © Zühlke 2014 Im Daten-Maschinenraum Leistungsfähige Architekturen für Smart Remote Services Dr. Christoph Bröcker, 29. September 2014
  2. 2. © Zühlke 201429. September 2014Im Daten-Maschinenraum | Dr. Christoph Bröcker Folie 2
  3. 3. © Zühlke 2014 Nutzungsmuster 1: Daten aus der Ferne messen 29. September 2014Im Daten-Maschinenraum | Dr. Christoph Bröcker Folie 3
  4. 4. © Zühlke 201429. September 2014Im Daten-Maschinenraum | Dr. Christoph Bröcker Folie 4 Feldtest Viessmann optimiert die Vorentwicklung: Daten von neuen Brennstoffzellen werden täglich analysiert.
  5. 5. © Zühlke 201429. September 2014Im Daten-Maschinenraum | Dr. Christoph Bröcker Folie 5 Szenario 1 50 Feldsysteme 1 Ablesung / Stunde 4.000 Werte pro Ablesung 500 MB / Monat Szenario 2 500 Feldsysteme 6 Ablesungen / Minute 40.000 Werte pro Reihe 20 TB / Monat
  6. 6. © Zühlke 201429. September 2014Im Daten-Maschinenraum | Dr. Christoph Bröcker Folie 6 Um 20 Terabyte im Monat zu verarbeiten, reicht Excel als Werkzeug nicht mehr aus. Horizontale Skalierbarkeit Auto-Scaling Schichtenmodell für Datenspeicher Zeitreihen- verarbeitung
  7. 7. © Zühlke 201429. September 2014Im Daten-Maschinenraum | Dr. Christoph Bröcker Kosten und Nutzung verschiedener Speicherarten Folie 7 $3,750 $200 $1,000 $100 Beispielpreise: Amazon Web Services, Stand 08/2014, Region EU In-Memory Datenbank Festplatte Extern Archiv EC2 DynamoDB EBS S3 Glacier Interaktive Analyse Gefilterte Daten Historische Daten Events Aggregation Reporting Rohdaten Pufferung
  8. 8. © Zühlke 201429. September 2014Im Daten-Maschinenraum | Dr. Christoph Bröcker Wann immer Geräte senden können, muss der Daten-Maschinenraum empfangen. Folie 8 Lokale Redundanz Überregionale Redundanz Updates ohne Downtime Trennung von Empfang und Verarbeitung
  9. 9. © Zühlke 201429. September 2014Im Daten-Maschinenraum | Dr. Christoph Bröcker Folie 9
  10. 10. © Zühlke 2014 Nutzungsmuster 2: Aktive Steuerung von Geräten 29. September 2014Im Daten-Maschinenraum | Dr. Christoph Bröcker Folie 10
  11. 11. © Zühlke 201429. September 2014Im Daten-Maschinenraum | Dr. Christoph Bröcker Folie 11 Smart Home RWE bringt ein umfassendes System zur Steuerung von Licht, Heizung, Geräten, etc. auf den Markt.
  12. 12. © Zühlke 201429. September 2014Im Daten-Maschinenraum | Dr. Christoph Bröcker Seit Stuxnet, Snowden und Shodan wachsen sowohl Missbrauchsfälle als auch die Empfindlichkeit der Kunden. Folie 12 Hollywood-Prinzip „Built-in“ Security auf IoT Plattformen Ende-zu-Ende-Verschlüsselung Authentisierung durch Zertifikate
  13. 13. © Zühlke 201429. September 2014Im Daten-Maschinenraum | Dr. Christoph Bröcker Wenn man den Schalter drückt, soll das Licht angehen. Und nicht erst fünf Sekunden später. Folie 13 IoT-Protokolle Caching / Offline-VerarbeitungBig Data Technologien Real-time
  14. 14. © Zühlke 201429. September 2014Im Daten-Maschinenraum | Dr. Christoph Bröcker IoT Protokolle Folie 14 CoAP MQTT DDS REST XMPP AMQP JMS Focus Low Power, Small foot- print, IPv6, 6LoWPAN Simple devices, telemetry M2M, scalability, real-time Resources, Stateless interaction Instant messaging Messaging interop- erability Messaging middleware Background "REST for devices" Messaging middleware Aerospace/ Defence Web architecture Chat protocol Financial sector Java messaging systems Standard Body IETF CoRE IBM – OASIS OMG - IETF OASIS JCP/JSR 914 Architecture model Client/Srv, multicast Pub/Sub, message broker, websocket support Pub/Sub, "data bus approach" Client/Srv Client/Srv Pub/Sub, message broker Pub/Sub, message broker or Point-to- point Security DTLS user/pwd, encryption, TLS provider specific, e.g. SSL, DDS TLS SASL, TLS SASL for auth. & TLS provider specific; TLS, JAAS Wire Format binary binary, opaque payload DDSI (CDR) MIME (often JSON) XML AMQP, opaque payload provider- specific
  15. 15. © Zühlke 201429. September 2014Im Daten-Maschinenraum | Dr. Christoph Bröcker Folie 15
  16. 16. © Zühlke 2014 Nutzungsmuster 3: Bessere Entscheidungen durch mehr Information 29. September 2014Im Daten-Maschinenraum | Dr. Christoph Bröcker Folie 16
  17. 17. © Zühlke 201429. September 2014Im Daten-Maschinenraum | Dr. Christoph Bröcker Folie 17 Metering Fernablesung vereinfacht die Fakturierung und ermöglicht neue Services.
  18. 18. © Zühlke 201429. September 2014Im Daten-Maschinenraum | Dr. Christoph Bröcker Folie 18 Vom Verbrauchswert zur Rechnung EAI / ETL Auswertungen „Walk by“ Ablesegeräte Rules Engine Kundenportal Außendienst Verbrauchs- zähler Daten- terminals Web- server Kunden Verträge Ablesewerte Backend- SystemeSensoren Funk GSM Prozessmanagement Monitoring
  19. 19. © Zühlke 201429. September 2014Im Daten-Maschinenraum | Dr. Christoph Bröcker Folie 19 Damit der Monteur schnell sieht, wo er hin muss, braucht er die Daten aus dem zentralen CRM. Middleware Schichtenarchitekturen Modularisierung Enterprise Architecture Management
  20. 20. © Zühlke 201429. September 2014Im Daten-Maschinenraum | Dr. Christoph Bröcker Vom Wasserleck zum Alarmsignal EAI / ETL Auswertungen „Walk by“ Ablesegeräte Rules Engine Kundenportal Außendienst Verbrauchs- zähler Daten- terminals Web- server Kunden Verträge Ablesewerte Backend- SystemeSensoren Funk GSM Prozessmanagement Monitoring Folie 20
  21. 21. © Zühlke 201429. September 2014Im Daten-Maschinenraum | Dr. Christoph Bröcker Folie 21 Geräte leben lang. Backend-Applikationen auch. Die Use Cases ändern sich ständig. Versionierung von Schnittstellen Kompatibilität Separation of concerns Referenzmodelle
  22. 22. © Zühlke 201429. September 2014Im Daten-Maschinenraum | Dr. Christoph Bröcker IoT-A Reference Architecture: Functional Model Folie 22 Quelle: IoT-A Programme, EU Seventh Framework Programme, Juli 2012
  23. 23. © Zühlke 201429. September 2014Im Daten-Maschinenraum | Dr. Christoph Bröcker WSO2 IoT Reference Architecture Quelle: WSO2 White Paper, A Reference Architecture for the IoT, Mai 2015 Folie 23
  24. 24. © Zühlke 201429. September 2014Im Daten-Maschinenraum | Dr. Christoph Bröcker Folie 24
  25. 25. © Zühlke 2014 Nutzungsmuster 4: Neue Einsichten aus vorhandenen Daten 29. September 2014Im Daten-Maschinenraum | Dr. Christoph Bröcker Folie 25
  26. 26. © Zühlke 201429. September 2014Im Daten-Maschinenraum | Dr. Christoph Bröcker Folie 26 Flottenmanagement Funkmodule in Baumaschinen verbessern Diagnose und liefern neue Erkenntnisse für die Produktentwicklung.
  27. 27. © Zühlke 2014 Daten allein sind wertlos. Nutzen entsteht durch Einsichten, die aus den Daten gewonnen werden. 29. September 2014Im Daten-Maschinenraum | Dr. Christoph Bröcker Folie 27 Lambda-Architektur Machine Learning/ Data Mining Complex Event Processing Natural Language Analysis
  28. 28. © Zühlke 201429. September 2014Im Daten-Maschinenraum | Dr. Christoph Bröcker Folie 28 Lambda-Architektur
  29. 29. © Zühlke 201429. September 2014Im Daten-Maschinenraum | Dr. Christoph Bröcker Der Appetit kommt beim Essen. Folie 29 Event Sourcing Rohdaten archivieren Dashboards Up-front vs. YAGNI
  30. 30. © Zühlke 2014 Zusammenfassung: Der leistungsfähige Daten-Maschinenraum 29. September 2014Im Daten-Maschinenraum | Dr. Christoph Bröcker Folie 30 Kapazität Verfügbarkeit Sicherheit Geschwindigkeit Integration Wartbarkeit Auswertbarkeit Erweiterbarkeit
  31. 31. © Zühlke 201429. September 2014Im Daten-Maschinenraum | Dr. Christoph Bröcker Folie 3122. Oktober 2013Large Development Projects | Ernst Ellmer Dr. Christoph Bröcker Folie 31 Feedback und Fragen xing.to/cab blog.zuehlke.com christoph.broecker@zuehlke.com

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