Software-Updates im IoT:eine Einführung in SOTA

Das Durchführen von Software-Updates auf unseren Smartphones ist ein Prozess, den wir alle kennen. Einerseits erwarten wir von den Herstellern, dass sie ihre Betriebssysteme aktuell halten. Andererseits erwarten wir dasselbe von App-Entwicklern in Bezug auf ihre Apps. Darüber hinaus sollte das Aktualisieren einer Software einfach sein und im besten Fall einen einfachen Tastendruck erfordern. Warum sollte das bei IoT-Geräten anders sein? Werfen wir einen Blick darauf, worum es bei Over-the-Air-Software-Updates im IoT geht.

Der Unterschied zwischen SOTA und FOTA

Olaf Weinmann

Olaf Weinmann ist seit 2011 bei Bosch.IO (ehemals Bosch Software Innovations) tätig und dort für verschiedene Aspekte innerhalb des Bosch IoT Ecosystems verantwortlich. Derzeit ist er Product Owner für Bosch IoT Rollouts. Er hat Mathematik und Informatik an der Universität Konstanz studiert und in Mathematik promoviert. In seiner Freizeit treibt er gerne Sport und unterrichtet Mathematik.

Die Bereitstellung von Software-Updates Over the Air – kurz SOTA – bedeutet in der Regel, dass Updates aus der Ferne über das Internet bezogen werden können und der Nutzer das Gerät nicht zum Händler oder zu einer Support-Werkstatt zurückbringen muss. SOTA vereinfacht zwar den Prozess für den Endanwender, ist aber aus Herstellersicht ein komplexer Prozess:Artefakte müssen als Download bereitgestellt und Software-Updates müssen berechtigten Geräten zugewiesen werden. Bei einer großen Anzahl von Geräten müssen Kampagnen aufgesetzt und verwaltet werden, um die dazugehörigen Rollouts zu orchestrieren. Auch der Fortschritt des Software-Update-Prozesses muss von Anfang an überwacht werden. Dabei müssen die Sicherheits- und Zuverlässigkeitsanforderungen stets im Auge behalten werden.

Während sich SOTA allgemein auf die Aktualisierung von Softwarekomponenten bezieht, ist FOTA spezifischer. Es beschreibt den Prozess der Firmware-Aktualisierung über die Luft. Mit anderen Worten, bei FOTA dreht sich alles um die Aktualisierung der Hauptsystemsoftware, die die zugrunde liegende Hardware steuert.

Das IoT braucht SOTA

Wenn man über IoT spricht, stößt man früher oder später auf den Begriff „Agile Entwicklung“. Es ist ein Schlagwort, das nicht nur in der Softwareentwicklung, sondern auch in der Produktentwicklung verwendet wird. Agile Entwicklung bedeutet, dass Produkte, Lösungen und Services in einem dynamischen Prozess entstehen. Sie entwickeln ein Produkt nicht nur einmal. Tatsächlich überarbeiten Sie es, verbessern es kontinuierlich und passen es an sich häufig ändernde Kundenanforderungen an. Kurz gesagt, das IoT ist eine sehr dynamische Umgebung, in der die stetige Verbesserung Ihres Angebots entscheidend ist. Dies bedeutet auch, dass es wichtig ist, Software und Anwendungen immer auf dem neuesten Stand zu halten.

„Das IoT ist eine sehr dynamische Umgebung. Es ist entscheidend, Software und Anwendungen immer auf dem neuesten Stand zu halten.“ Olaf Weinmann, Product Owner für Bosch IoT Rollouts

Bei Millionen unterschiedlicher vernetzter Geräte sorgen Software-Updates Over-the-Air dafür, dass der Update-Prozess für den Kunden komfortabel ist und reibungslos abläuft. Die Verwendung von Over-the-Air-Software-Updates im IoT bietet zwei Hauptvorteile:

• Zum einen ermöglichen sie Ihnen, schnell und effizient zu reagieren. Nehmen Sie zum Beispiel eine Sicherheitsverletzung oder einen Softwarefehler, der behoben werden muss. Mit SOTA können Sie ohne großen Aufwand Software-Updates und Sicherheitspatches auf Ihren IoT-Geräten bereitstellen.
• Darüber hinaus ermöglichen Ihnen Software-Updates drahtlos das Hinzufügen neuer Funktionen zu Produkten. Dies trägt dazu bei, dass ein Produkt für seine Benutzer attraktiv bleibt, was wiederum den Lebenszyklus des Produkts verlängert. Auch dies ist als eigenständiges Geschäftsmodell zu sehen:Kunden können es bei der Kaufentscheidung als vorteilhaft erachten, je nach Anwendungsfall Features Schritt für Schritt flexibel hinzuzufügen oder zu entfernen. Dies führt natürlich zu neuen Einnahmequellen:In der Vergangenheit mussten Sie ein neues Gerät entwickeln, herstellen und versenden, um Ihren Kunden neue Funktionen bereitzustellen. Jetzt können Sie stattdessen einfach die neuen Funktionen, die über Over-the-Air-Updates hinzugefügt wurden, monetarisieren.

Ein Blick auf einige SOTA-Anwendungsfälle

Automobilindustrie

Von Spurhalte- und Parkassistenten bis hin zu Infotainment-Angeboten – Autos entwickeln sich heute immer mehr zu Computern, die durch die Straßen fahren. Mit einer Vielzahl unterschiedlicher Software, die in heutige Autos eingebaut ist, müssen Hersteller sicherstellen, dass ihre Fahrzeuge auf dem neuesten Stand bleiben. In vielen Fällen werden diese Software-Updates manuell per Kabel in einer Werkstatt bereitgestellt.

Im Falle eines Sicherheitsvorfalls oder eines Softwarefehlers ist ein Hersteller gezwungen, Tausende von Autos zurückzurufen, um die betroffene Software zu aktualisieren. Dies ist nicht nur für den Hersteller ineffizient; es ist auch zeitaufwendig und frustrierend für Autobesitzer. Dank SOTA kann dieser Prozess über die Cloud verwaltet werden, was viel Zeit spart und die Kundenzufriedenheit nicht negativ beeinflusst.

Aber es geht nicht nur darum, Sicherheitslücken auszubessern und Softwarefehler auszubessern. SOTA kann auch verwendet werden, um Funktionen aufrechtzuerhalten oder Autobesitzern völlig neue Funktionen zur Verfügung zu stellen. Ein Hersteller könnte beispielsweise aktualisierte Navigationskarten bereitstellen.

Smart Metering und Smart Heating

Smart Meter und Smart Heating sind ein weiteres aufstrebendes Anwendungsgebiet. Anbieter von Energielösungen wenden sich zunehmend Software-Update-Tools und -Diensten zu. Warum ist dies der Fall? Millionen Haushalte – vor allem in Asien – sind an Smart Meter Systeme angeschlossen. Allein die schiere Menge macht die Aktualisierung von Smart Metern zu einer sehr anspruchsvollen Aufgabe. Und hier bietet SOTA eine praktikable Lösung.

Software-Updates als Service

Ein etwas weniger offensichtlicher Anwendungsfall sind Software-Updates als Service, die die Möglichkeit bieten, ein völlig neues Geschäftsmodell zu schaffen. Als Software- oder Serviceanbieter können Sie für Ihre Kunden eine Update-as-a-Service-Lösung entwickeln. Die Nutzung eines wiederverwendbaren Dienstes aus der Cloud – zum Beispiel Bosch IoT Rollouts – kann Ihnen helfen, Mehrwert zu schaffen, indem Sie Ihren Kunden maßgeschneiderte Komponenten anbieten, die ihren Anforderungen am besten entsprechen.

Ein skalierbarer Software-Bereitstellungsdienst ist von entscheidender Bedeutung

Die oben genannten Anwendungsfälle sind nur einige Beispiele dafür, wie Software-Updates Over-the-Air im Kontext des IoT angewendet werden können. Es gibt noch viele weitere hier nicht erwähnte Bereiche, die ebenfalls von SOTA profitieren können – zum Beispiel vernetzte Gebäude und das Gesundheitswesen.

Während das Konzept der Bereitstellung von Software-Updates über das Mobilfunknetz in der Theorie logisch erscheint, kann die Umsetzung in der Praxis eine Herausforderung darstellen. Es mag einfach erscheinen, ein paar Softwareanwendungen auf dem neuesten Stand zu halten, aber wie gehen Sie mit einem Software-Update um, wenn es Milliarden von IoT-Geräten im Feld gibt? In solchen Fällen ist es unumgänglich, einen skalierbaren Software-Bereitstellungsdienst einzusetzen, der Funktionen zur Kampagnenverwaltung bietet und der in jeder Art von IoT-Anwendung verwendet werden kann.