Das Internet der Dinge (IoT) ist mit rund 10 Milliarden vernetzten Geräten weltweit im Jahr 2021 eine treibende Kraft für die Digitalisierung unserer Industrie und Gesellschaft. Intelligente IoT-Systeme der nächsten Generation ermöglichen eine verteilte und koordinierte Intelligenz zwischen großen Ressourcen mit geschlossenem Kreislauf von der Sensorierung bis zur Betätigung. Diese Vision beruht auf fortgeschrittenen Softwarediensten, die über die Bereiche IoT, Edge und Cloud laufen und die erforderlichen Erkenntnisse auf die Geräte bringen.
Die Entwicklung von Software für IoT-Anwendungen ist komplex und häufig ein Engpass für Anwendungsanbieter. Bei Cloud- und webbasierten Anwendungen ist DevOps zu einer weit verbreiteten Form der Softwareentwicklung geworden, die Entwickler dazu ermutigt, häufige Veränderungen vorzunehmen und sie kontinuierlich in die Produktion zu verlagern, um rasch auf Umweltveränderungen zu reagieren und Größenvorteile zu erzielen.
Die DevOps für das Internet der Dinge befinden sich jedoch noch in den Kinderschuhen; modernste DevOps-Methoden und -Instrumente stützen sich in hohem Maße auf eine Cloud-ähnliche Infrastruktur, die in der Regel zentral, vorhersehbar und homogen ist, um eine vollautomatisierte Einführung und einen vollautomatischen Betrieb zu erreichen. Diese Annahmen gelten nicht mehr für IoT-Anwendungen, so dass die Hauptfrage hinter ENACT lautete, wie DevOps im Bereich vertrauenswürdiger intelligenter IoT-Systeme ermöglicht werden können.
Die Ergebnisse des Projekts
Das im Januar 2018 ins Leben gerufene und mit rund 5 Mio. EUR an EU-Mitteln ausgestattete ENACT-Konsortium untersuchte die wichtigsten Herausforderungen, die der Annahme von DevOps für vertrauenswürdige intelligente IoT-Systeme entgegenstehen, und entwickelte neue Techniken zur Bewältigung dieser Herausforderungen. Das wichtigste Ergebnis ist der ENACT -DevOps -Rahmen für solche Systeme, der zehn locker gekoppelte Open-Source-Softwaretools umfasst, die ENACT-Ermöglicher, die Anbieter von IoT-Anwendungen bei der Entwicklung, dem Betrieb und der Qualitätssicherung sicherer IoT-Systeme unterstützen.
Der Rahmen bietet die erste systematische Lösung für DevOps im Internet der Dinge und bringt neuartige Konzepte der kontinuierlichen Bereitstellung, des flexiblen Betriebs und der automatischen Qualitätssicherung von Cloud-Anwendungen bis hin zu vertrauenswürdigen intelligenten IoT-Systemen mit sich. Die Lösung wird durch eine Reihe bahnbrechender Theorien vorangetrieben; indem das IoT-System als Flotte und nicht nur als einzelne Geräte betrachtet wird, setzte das Projekt automatisch die Software entlang des gesamten IoT-Edge-Cloud-Kontinuums in ganzheitlicher Weise ein. Durch die Einführung eines evidenzbasierten kontinuierlichen Risikomanagements in den Entwicklungsprozess wurde eine neue Möglichkeit geschaffen, die automatische Qualitätssicherung während des Lebenszyklus intelligenter IoT-Systeme zu unterstützen.
Das ENACT-Projekt ist das erste Projekt, das Unterstützung bei der Ermittlung und Bewältigung von Aktivitätskonflikten in intelligenten IoT-Systemen bietet. Das Projekt nutzt maschinelles Lernen für die Überwachung von Angriffen auf den gesamten IoT-Stack (von Netzwerk bis zur Anwendung) und für die Selbstanpassung des Systemverhaltens. Zur Automatisierung der Simulation und Erprobung von IoT-Software werden auch Ereignisse aufgezeichnet und mit einer Angriffssimulationssimulation replayiert. Im Rahmen des Projekts werden Wissensgrundlagen und Analysemethoden aufgebaut, um die Verhaltensdrift von IoT-Systemen nach einer langen Betriebsphase zu ermitteln und die Ursachen für anormales Verhalten zu analysieren.
Nach dem Projekt
Der ENACT-Rahmen wurde von drei Anbietern von IoT-Anwendungen aus verschiedenen Bereichen und in verschiedenen Entwicklungsphasen genutzt. Insbesondere Tecnalia, ein Forschungsinstitut in Spanien, nutzte den Rahmen für den Aufbau von Versuchsumgebungen für intelligente Gebäudeanwendungen auf ihrem Kubik -Testbed. Die Umwelt wurde von CNRS, einem weiteren Forschungsinstitut in Frankreich, erweitert, um Bildungserleichterungen für intelligente Wohnungen aufzubauen, die für Kurse und eine Hackathon-Veranstaltung an der Universität Nizza genutzt wurden. INDRA, ein auch in Spanien ansässiger Systemintegrator, nutzte den ENACT-Rahmen, um Hardware- und Softwarekomponenten ihrer Lieferanten zu überprüfen und zu integrieren und die Entwicklung ihrer integrierten intelligenten Verkehrssysteme zu erleichtern. Schließlich nutzte Tellu, ein KMU, das elektronische Gesundheitsdienste in Norwegen anbietet, den ENACT-Rahmen, um die DevOps-Umgebung für ihr Gesundheitsprodukt zu verbessern. Ohne diesen Rahmen wäre es für Tellu schwieriger gewesen, in den letzten drei Jahren von 7 auf 40 Mitarbeiter zu wachsen und damit zum Marktführer für elektronische Gesundheitsdienste in Norwegen zu werden.
Alle Partner haben konkrete Pläne für die Weiterentwicklung und Nutzung des ENACT-Rahmens und für die einzelnen Wegbereiter. Die Wegbereiter werden zusammen mit den Integrationsleitlinien mit Hilfe des Open-Source-Konsortiums OW2 als Open- Source -Projekte freigegeben. Einige Unternehmen haben ENACT-Faktoren in ihre Portfoliopläne aufgenommen, und Forschungsinstitute stehen in Kontakt mit Technologietransfer-Beratern. Nicht zuletzt wird Beawre als Spin-off-KMU von ENACT die Nutzung des Risikomanagementfaktors fortsetzen, wobei der Schwerpunkt auf dem Bausektor liegt. Sie haben bereits mehrere Start-up-Wettbewerbe gewonnen und ihre ersten Investitionen und Verträge gesichert.
Der dreijährige Lebenszyklus des Projekts hat gezeigt, dass es sowohl machbar als auch vorteilhaft ist, eine fortgeschrittene DevOps-Methode in das IoT aufzunehmen. Schließlich können IoT-Anwendungen nahezu genauso entwickelt und betrieben werden wie Cloud- und webbasierte Anwendungen, um eine hohe Produktion, Flexibilität und Vertrauenswürdigkeit zu erreichen. Dies wird innovative, neu entstehende IoT-Anwendungen ankurbeln und die nächste Welle der Digitalisierung, die sowohl vom Internet der Dinge als auch vom Edge-Computing betrieben wird, beschleunigen und dank der Unterstützung der Europäischen Kommission revolutionäre Verbesserungen bei der Entwicklung von Software in verschiedenen Bereichen der Digitalisierung anstreben.
Weitere Lektüre
Die Forschungs- und Untersuchungsanstrengungen hinter ENACT-Fähigkeiten haben zu 45 Papieren an akademischen Orten geführt, darunter sechs in hochwertigen Zeitschriften und weitere 6 in A-Ranging-Konferenzen. Zwei der A-Ranging-Spezifikationen erhielten ebenfalls den besten Preis in Papierform.
Darüber hinaus wurde im Juli 2021 ein Buch über „ DevOps for Trustworthy Smart IoT Systems“ ( DevOps for Trustworthy Smart IoT Systems) veröffentlicht, in dem die im Rahmen des Projekts verwendeten Methoden und Techniken ausgearbeitet wurden.