Softwarequalität ist der entscheidende Faktor im IoT

Entwicklungsstrategien Softwarequalität ist der entscheidende Faktor im IoT

16.11.2016Redakteur: Franz Graser

Smarte, vernetzte Geräte, die untereinander und mit großen Rechnersystemen kommunizieren – das ist die Vorstellung vom Internet of Things (IoT). Doch bevor sie Wirklichkeit wird, sind noch einige Fragen zu klären.

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Fenway Park, Stadion der Boston Red Sox: Eine IoT-Lösung erlaubt präzise Wettervorhersagen, damit Spielabsagen minimiert werden können.
(Bild: gemeinfrei / CC0 )

Die Boston Red Sox haben ein Problem. Die Tribünen im Stadion eines der beliebtesten Baseballteams der USA sind größtenteils nicht überdacht. Das Management des Clubs ist daher an präzisen Wettervorhersagen interessiert, um das Risiko zu minimieren, ein Spiel absagen zu müssen. Die Lösung: eine spezielle Form des Internets der Dinge. Die Red Sox nutzen einen sehr präzisen Wetterservice, der von einem französischen Elektrokonzern bereitgestellt wird. Für den Dienst werden Informationen aus einer Fülle von lokalen Sensoren ausgewertet und als Webservices bereitgestellt, die zum Beispiel über das Smartphone abgerufen werden können.

Auch sonst geht es im Internet der Dinge immer um das Messen. Physikalische Daten aller Art werden aus der Umgebung aufgenommen, ausgewertet und interpretiert. Das können Daten wie Herzschlag, Blutdruck oder Körpertemperatur sein, die Drehzahl einer Maschine, der Füllstand eines Tanks oder der Luftdruck und die Windgeschwindigkeit. Die daraus gewonnenen Informationen lassen sich dann aggregieren und analysieren und helfen bei der Entscheidungsfindung.

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Big Analog Data

Egal, ob Vitaldaten, Reifendruck, Bremskraft oder Sonneneinstrahlung: Das Internet der Dinge verbindet die analoge mit der digitalen Welt. Big Data ist also letzten Endes Big Analog Data. Um diese Daten möglichst effizient ermitteln und verarbeiten zu können, vertritt Jamie Smith, Direktor für das Produktmarketing eingebetteter Systeme bei National Instruments, die Philosophie, die digitale Messtechnik möglichst nahe an die analoge Welt heranzubringen, statt sie in Backend-Servern zu lokalisieren. Der Grund: „Moores Gesetz lässt Nielsens Gesetz, das das Wachstum der Netzwerkbandbreite beschreibt, immer weiter hinter sich – und zwar um den Faktor 1,3. Rechenleistung wächst um 30 Prozent stärker als Bandbreite. Das Ziel ist also, so viele Daten wie möglich an Ort und Stelle zu verarbeiten. Denn man wird immer mehr Rechenperformance als Netzbandbreite haben.“ Intelligente Sensoren sollen die analogen Daten deshalb möglichst schon dort analysieren, wo sie erfasst werden.

Moore's Law legt Basis für immer kleinere smarte Geräte

Als der US-Informatiker Mark Weiser (1952 - 1999) zum ersten Mal den Begriff des „ubiquitous computing“ prägte, also die überall vorhandene Rechenleistung vorhersagte, extrapolierte er im Wesentlichen den Trend, den Moores Gesetz bereits in den sechziger Jahren formuliert hatte: Nämlich die Verdopplung der Transistoren auf einer angenommenen Flächeneinheit über einen Zeitraum von zwei Jahren. Weiser hatte das Vordringen von PCs und Heimcomputern in die Büros und Kinderzimmer beobachtet und sah voraus, dass sich der Trend der Miniaturisierung fortsetzen würde. Mittlerweile sind nicht mehr die PCs, sondern die Smartphones der beherrschende Formfaktor.

Generell liegt dem IoT der Gedanke zugrunde, dass physikalische Objekte ein Gegenstück im Cyberspace besitzen sollen. Die Verbindung zwischen der physikalischen und der virtuellen Instanz erfolgt über eine eindeutige Identifizierung, etwa eine URL. Um ein Internet der Dinge aufzubauen, braucht man laut Günter Obiltschnig, Gründer der Firma Applied Informatics, zunächst die Dinge selbst: smarte vernetzte Produkte, die einen Computerbaustein (etwa einen Mikrocontroller), Sensorik und Software besitzen. Dazu kommen eine leistungsfähige Kommunikations- und eine Rechnerinfrastruktur, die die Daten verarbeiten.

Je kleiner, leichter und preiswerter die Rechnerarchitekturen werden, desto mehr Geräte und Sensoren erobern sie. Die fortschreitende Vernetzung erlaubt es zudem, diese Geräte an das Internet anzubinden und sie mit leistungsfähigen Computing-Infrastrukturen zu verknüpfen, die die erzeugte Datenfülle auswerten.