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17.08.2001 - 

Intelligent vernetzte Endgeräte

Warten auf den Startschuss für Service-Gateways

KÖLN (hi) - Kam die Sprache auf intelligente, vernetzte Endgeräte, so war damit lange Zeit in erster Linie das vernetzte Haus gemeint, in dem Radios Internet-Anschluss besitzen und etwa Kühlschränke automatisch Waren bestellen. Mittlerweile orientierte sich die Branche neu: Vernetzte Produkte sollen mit höheren Service-Leveln aufwarten oder gar neue Geschäftsmodelle ermöglichen.

Der Kühlschrank, der automatisch neue Lebensmittel bestellt, der Drucker, der sich selbst ins Netz einbindet, oder der Herd, der im Internet nach Rezepten sucht - mit diesen und ähnlichen Anwendungsszenarien warben die Hersteller vor knapp zwei Jahren für intelligent vernetzte Endgeräte und legten prompt eine Bauchlandung hin. Zum einen hielt sich die Begeisterung der Anwender in Grenzen, zum anderen sorgte ein Standardwirrwarr für Verunsicherung. So buhlten Sun mit Jini und Microsoft mit UPNP um die Gunst der IT-Industrie, und weitere branchenspezifische Vernetzungsstandards erschwerten den Herstellern die Entscheidung für ein Verfahren noch mehr.

Entsprechend wurde es nach der großen PR-Schlacht in der Öffentlichkeit still um das Thema intelligente Endgeräte. Im Hintergrund fand allerdings ein Konsolidierungsprozess sowie eine Umorientierung statt. So gründeten 15 Hersteller 1999 die Open Services Gateway Initiative (OSGI) und entwickelten ein Framework, um die unterschiedlichen Ansätze zu integrieren. Gleichzeitig nutzte die OSGI, die heute 77 Mitglieder zählt, die Zeit, um, wie Daniel Schellhoss, Vorstand bei der Prosyst Software AG in Köln, berichtet, neue Geschäftsmodelle zu entwickeln. Dabei steht nicht mehr nur der Internet-Zugang mit WWW-Seitenabruf oder dem E-Mail-Versand im Vordergrund, sondern auch die Realisierung neuer, intelligenter Services und Geschäftsmodelle.

Folgt man Schellhoss´ Visionen, so könnte das etwa eine Waschmaschine sein, die der Benutzer künftig bei seinem Energieerzeuger least oder mietet. Dank Vernetzung können die Geräte dann pro Waschgang tarifiert werden. Ein anderes Szenario im Eigenheim wäre, dass die Waschmaschine über eine intelligente Selbstdiagnose verfügt, sich im Fehlerfall automatisch beim entsprechenden Installateur meldet und die Ausfallursache mitteilt. Wiederholte Besuche der Wartungstechniker, weil sie beim ersten Mal das benötigte Ersatzteil nicht dabei hatten, könnten so entfallen. Entsprechende Produkte in dieser Richtung erwartet Schellhoss etwa Mitte 2002 auf dem Markt. Ein Szenario, das auch die Analysten der West LB Panamure überzeugt hat. Sie glauben, dass Hersteller durch Embedded Systems wie Service-Gateways ihre Effizienz steigern und sich von der Konkurrenz differenzieren können.

Allerdings bleibt das Thema Fernwartung- und -diagnose laut Schellhoss nicht auf das häusliche Umfeld beschränkt. So rechnet der Prosyst-Vorstand mit einem verstärkten Einzug solcher Systeme im Automobilbau. Die heutige Diskussion um das Internet-fähige Auto mit E-Mail und WWW-Anschluss sei primär ein Marketing-Hype. Hinter den Kulissen hätten die Hersteller vielmehr Interesse daran, ihre Fahrzeuge mit intelligenten, interaktiven Diagnosesystemen auszustatten, um so die Pannenzahl und die damit verbundenen Kosten im Zuge der diversen Mobilitätsgarantien zu senken. In der Praxis könnte etwa ein Auto beim drohenden Ausfall einer Komponente via Mobilfunk und Internet mit dem Zentralrechner des Herstellers Kontakt aufnehmen, die nächste Werkstatt lokalisieren und einen Reparaturtermin erfragen. Stimmt der Autofahrer diesem zu, könnte ihm als letzter Schritt online gleich der Anfahrtsweg in das Fahrzeugnavigationssystem überspielt werden. Die Vernetzung der Fahrzeuge wird Schellhoss zufolge in Zukunft auch noch aus einem anderen Grund immer wichtiger werden: Weil 90 Prozent der Innovationen mittlerweile auf dem Gebiet der Elektronik stattfinden und hierbei zu fast 80 Prozent die Software betroffen ist, gewinnen Software-Updates für den Autofahrer bald einen ebenso hohen Stellenwert wie für den PC-Anwender.

Während diese Anwendungsszenarien noch Zukunftsmusik sind und wohl erst in der nächste Generation der Oberklassemodelle Einzug halten, dürfte die Vernetzung intelligenter Devices bereits ab Mitte 2002 das Speditionswesen verändern. Für die Spediteure, die sich in einem harten Konkurrenzkampf befinden, ist es von existenzieller Bedeutung, dass sie die Standzeiten ihrer LKWs verkürzen. Intelligente Diagnosesysteme, ähnlich wie im PKW, werden dann, so Schellhoss, vor der Ankunft des Lastwagens die jeweilige Speditionsniederlassung bereits über erforderliche Wartungsarbeiten informieren. Allerdings ist dies nur ein Aspekt der intelligenten LKW-Vernetzung. Andere Szenarien gehen davon aus, dass etwa die Barcodes der Transportgüter beim Verladen mit Bluetooth-fähigen Scannern erfasst werden. Diese Informationen sendet das Fahrzeug dann an die Zentrale. Dort überprüfen Datenbanken automatisch, welche Ladepapiere der Fahrer benötigt sowie ob für seine Fracht Fahrbeschränkungen in den unterschiedlichen Ländern bestehen, und errechnen dann die optimale Route. Ist dieses Planungssystem der Speditionen noch via Internet mit den Zollbehörden der diversen Staaten verbunden, dürften Zwangsstopps an den Grenzen wegen fehlender Papiere der Vergangenheit angehören, da die Spedition immer auf dem aktuellen Stand der Vorschriften ist.

Wie obige Anwendungsszenarien, die sich noch mit Beispielen aus dem Gesundheitswesen oder Facility-Management ergänzen ließen, hat sich die ursprüngliche Idee der vernetzten Endgeräte von einem Nice-to-have-Feature zu durchaus ernst zu nehmenden Business-Anwendungen weiterentwickelt. Dank der Arbeit der OSGI (siehe Kasten "Das OSGI-Framework") sind laut Prosyst-Vorstand Schellhoss die unterschiedlichen Standards kein Hindernis mehr. Glaubt man dem Manager, so können in diesen Szenarien sowohl Basistechnologien wie die aus dem IT-Bereich bekannten Jini oder UPNP zum Einsatz kommen als auch die Verfahren HAVI, Home Plug, das in der Autoindustrie verwendete Busprotokoll CAN oder das von Echolon entwickelte Protokoll Lonworks im Bereich Facility-Management und Industrie-Anwendungen.

Interoperabilität

Diese Interoperabilität könnte Anwender und Hersteller von der investitionshemmenden Frage befreien, welche Technologie sich endgültig am Markt durchsetzt. Ebenso offen wie bei den Endgeräten zeigt sich die OSGI bei der Wahl der Übertragungsmedien. Von DSL über Powerline bis hin zu UMTS sieht das Framework eine Unterstützung aller derzeit relevanten Netztechnologien vor.

Um diese Interoperabilität zu schaffen, ist eine zentrale Komponente erforderlich: Das Service-Gateway. Diesem obliegen drei Aufgaben: Zum einen regelt es die Kommunikation zwischen den einzelnen Endgeräten und übersetzt dabei die verschiedenen Protokolle. Zum anderen nimmt das Gateway über eine Weitverkehrsverbindung Kontakt mit dem Internet oder etwa einem Servicerechner eines Herstellers auf. In seiner dritten Rolle fungiert es als Schaltzentrale für verschiedene Services wie Software-Update, Ferndiagnose und -datenerfassung, WAP-Services oder Jini-Lookup-Dienst. Technisch betrachtet, kann ein solches Gateway auf unterschiedliche Weise realisiert werden. Im IT-Umfeld wäre die klassische Lösung ein Software-Gateway auf einem Server. Im häuslichen Umfeld beim Thema Home Networking könnte etwa die Settop-Box für das Fernsehen gleichzeitig die Gateway-Funktion für alle anderen Devices übernehmen und über das Fernsehkabel die WAN-Verbindung herstellen. Ebenso ist die Integration in eine TK-Anlage oder einen xDSL-Router vorstellbar.

Diese Vielzahl an Implementierungsvarianten kommt dadurch zustande, dass Hersteller wie Prosyst die Gateways als Embedded Systems realisieren. So haben die Kölner ihren "Mbedded Server" in Java konzipiert und benötigen für ihren Kernel lediglich rund 100 KB RAM. Für die einzelnen Dienste sind dann nochmals jeweils 150 KB Speicher zu veranschlagen. Als darunter liegende Plattform benötigt das Gateway ein Real Time Operating System (RTOS) sowie eine Java Virtual Machine (JVM).

Das OSGI-Framework

Eines der primären Ziele der im März 1999 gegründeten Open Service Gateway Initiative war die Entwicklung eines branchenübergreifenden und plattformunabhängigen Konzepts zur Vernetzung intelligenter Endgeräte. Dabei wollte die Organisation, die mittlerweile 77 Mitglieder zählt - darunter Namen wie Lucent, Philips, Sun, Nortel, Oracle, Whirlpool, Deutsche Telekom -, keine eigene neue Spezifikation entwickeln. Vielmehr sucht man eine Plattform, um die verschiedenen Service-Gateway-Technologien integrieren zu können. In der Vergangenheit hatten nämlich bereits verschiedene Konsortien ebenfalls eigene Systeme definiert. Diese waren jedoch meist nur branchenspezifisch (HAVI = Home Audio/Video Interoperability oder Echolon Lonworks für Gebäude und industrielle Anwendungen) ausgerichtet.

Letztlich einigte sich die OSGI auf ein Service-Framework, das im Kern auf Java beruht. Über einen Satz von APIs lassen sich dann etwa Funktechnologien wie Bluetooth, Home RF oder Sharewave ebenso integrieren wie die konkurrierenden Vernetzungsstandards UPNP, Jini oder Echelon Lonworks. Bei ihrer Spezifikation konzentiert sich die OSGI auf den "Application/Context Layer" im OSI-Modell. Offen zeigt sich das Konsortium auch in Sachen Services. Hier definiert das Framework lediglich die drei Dienste Device Access Control, Log-Service sowie HTTP-Service und lässt so den Herstellern Raum für eigene Dienste. Damit sind die Firmen bei der Wahl der Services relativ frei, denn das Framework schreibt lediglich die Mechanismen für die Integration des Clients mit dem Gateway vor, um so die Interoperabilität sicherzustellen.

Abb: OSGI-Gateway

Das OSGI-Framework beschreibt Standards zur Definition von Services und Gateways sowie zur Integration der Clients. Quelle: West LB Panmure