Vom Internet der Dinge zu Apps für Dinge

Herausforderungen und Risiken

Die oben beschriebenen Technologien ermöglichen die schnelle Entwicklung von energieeffizienten, kostengünstigen Systemen für das Internet der Dinge, was zu dem enormen Interesse in den letzten Jahren beigetragen hat. Für den Einsatz dieser Technologien in den vielfältigen Anwendungsszenarien ergeben sich jedoch eine Reihe von neuen Herausforderungen: Viele Anwendungsbereiche haben sehr spezifische Anforderungen, wie zum Beispiel Reichweite oder Zuverlässigkeit von Funkverbindungen, auf die wir hier nicht im Detail eingehen können. Es lassen sich jedoch aus Sicht der Systementwicklung eine Reihe von übergreifenden Themen identifizieren.

Eine wesentliche Herausforderung ist die Geräte- und Plattformunabhängige Entwicklung von Applikationen für das Internet der Dinge. Viele Betriebssysteme, Hardware-Plattformen, Sensoren/Aktuatoren und deren APIs erzeugen eine enorme Heterogenität und erschweren die Entwicklung von Software für eine breite Palette von Produkten. Ein Ansatz hier ist der Einsatz von virtuellen Ausführungsumgebungen, wie zum Beispiel Java, das auch in einer hochoptimierten Form für das IoT von IBM als Beta-Version angeboten wird, und eine homogenere Entwicklung für verschiedene Plattformen anbietet. Ein weiterer, wichtiger Ansatz ist die modellbasierte Entwicklung. Diese ermöglicht es, aus Plattform-unabhängigen Systemmodellen effizienten Code für spezifische Umgebungen zu generieren.

Ein weiteres Problem ist die Sicherheit von Applikationen und Systemen. In Zukunft werden wir auch für das Internet der Dinge die Möglichkeit erhalten, Software wie Apps auf Geräte zu laden. Hier entstehen dann Probleme ähnlich wie für Apps auf mobilen Geräten - nur dass die Geräte im Internet der Dinge auch Steuerungsaufgaben übernehmen können, und somit wesentlich höhere Anforderungen entstehen. Dies umfasst sowohl externe Sicherheitsangriffe als auch schadhafte Apps, die wie ein Virus agieren.

Wenn also beispielsweise in Zukunft eine neue App für einen Mikrowellenofen installiert wird, die ein bestimmtes Gericht automatisch zubereitet, dann darf diese App keinen Schaden anrichten können. Hierfür sind neue Techniken nötig, um diese funktionale Sicherheit von solchen Systemen sicherzustellen. Ein Ansatz der Forschung bei Fortiss ist es, hier modellbasierte Entwicklung einzusetzen und neue Apps auf der Ebene von Modellen zu überprüfen. Weitere, wichtige Herausforderungen sind die Selbstorganisation und die Selbstkonfiguration von verteilten Geräten im Internet der Dinge, wenn mehrere Geräte vernetzt werden sollen.

Zusammenfassend lässt sich beobachten dass der enorme technische Fortschritt im Internet der Dinge zu breitem Interesse und vielen neuen Anwendungsszenarien geführt hat. Es sind jedoch für den breiten, kommerziellen Einsatz noch einige wichtige Herausforderungen zu beachten, wie vor allem funktionale Sicherheit und die sehr fragmentierten Entwicklungs- und Hardwareumgebungen. (mb)