Hamburg nutzt oneM2M-Standards, um Legacy und Greenfield IoT für grünere Stadt zu vereinen

Laut Ingo Freise, Software Architect bei Deutsche Telekom, erfordert das Design eines verteilten IoT-Systems – ob für Fabrik oder Smart City – sorgfältige Beachtung mehrerer Key Design Principles.

Eine primäre Herausforderung ist die Integration von Legacy-Subsystemen – wie einer Endmontage-Zelle – mit neuen Greenfield-Lösungen wie Bildverarbeitungssystemen für Qualitätskontrolle. Gleich kritisch ist das Harmonisieren diverser Konnektivitäts- und Datenmanagement-Technologien, oft von mehreren Vendors gesourct.

Deutsche Telekom adressierte diese Herausforderungen während des MySMARTLife-Projekts, einer Konsortiums-Partnerschaft mit Nantes, Hamburg und Helsinki, wo unser Fokus auf der Implementierung von Lösungen für Hamburg lag.

Hamburgs Plattform basiert auf einem Open Geospatial Consortium (OGC)-Standard, der als gemeinsame Foundation für viele Städte dient. Er untermauert Geo-Location-Services, Surface-Planning-Tools und tägliche Kommunaloperationen.

Ein Open-Standards, interoperables Framework

Hamburgs Transparenzgesetz mandatiert die Veröffentlichung aller öffentlich beschafften Daten, von statischen Datensets wie Schulöffnungszeiten bis zu Echtzeit-Streams – zum Beispiel der Betriebsstatus von E-Ladestationen.

Wir adressierten zwei Kernherausforderungen. Erstens modernisierten wir Data Sourcing und Publishing über Legacy-Geo-Spatial-Systeme hinaus. Zweitens strafften wir Datenzugriff für Nutzer via API. Obwohl Hamburg bereits eine API hatte, offenbarte unsere Assessment den Bedarf an einer enhanced, fähigeren Version.

Die upgegradete API führt granulare Access Controls ein, erlaubend Administratoren, Policies Endpoint-Devices und Data Sources zuzuweisen. Sie befähigt Data Provider auch, Security auf feingranularer Ebene für diverse Consumer-Typen zu managen – exemplarisch, wie eine Basis-API evolvieren kann, um operative Exzellenz und Digital Transformation zu unterstützen.

Fundamente für Digital Transformation

Committed zu angewandter Innovation, entschied unser Team, keine neue Plattform from Scratch zu bauen. Nach Evaluierung von FiWARE und oneM2M-Spezifikationen wählten wir oneM2M für seine Alignment mit unserer Java-Expertise und Scrum-basiertem Entwicklungsprozess.

oneM2M ist ein offener, global anerkannter Middleware-Standard, der IoT-Applikationen und den zugrundeliegenden Device-Layer bridged. Er bietet eine standardisierte Suite von Tools – Konnektivität, Subscription, Security und Device Management –, die interoperable IoT-Ökosysteme facilitieren.

Sein Toolset deckt Konnektivität, Subscription, Security und Device Management ab, nutzt den LWM2M-Standard, um das Rad nicht neu zu erfinden.

In Partnerschaft mit dem Fraunhofer IOSB, das einen Server baute, um City-Daten von Parkplätzen und Ampeln zu ernten, entwickelte unser Team eine oneM2M-basierte Data-Management-Plattform, die zusätzliche Quellen aggregiert und an Third-Party-User published. Wir integrierten die beiden Systeme durch ein Interworking Proxy Entity (IPE), eine standardisierte Komponente des oneM2M-Toolkits.

Die resultierende Architektur konsolidiert diverse City-Datenströme und merged sie mit Hamburgs nativer Geospatial-Plattform.

Sie liefert eine elegante Integration von Legacy-Brownfield-Systemen mit inkrementellen Greenfield-Sensor-Deployments und liefert einen einheitlichen Datenzugriffspunkt für Nutzer quer durch die Stadt.

Während Hersteller, Municipalities und Service-Partner Industry 4.0, Smart-City- und Digital-Transformation-Agendas verfolgen, müssen Architekten interoperable, extensible Systeme auf Basis offener Standards wie oneM2M designen.

Ein Schlüssel-Design-Prinzip für Service-Provider, Integratoren und IT-Teams ist die Gewährleistung nahtloser Interoperabilität zwischen neuen und Legacy-Systemen, transzendierend Departments und operative Silos.

Der Autor ist Ingo Freise, Software Architect, Deutsche Telekom.