PSE-Lab, der fachliche Fokus

Der fachliche Fokus des Labors orientiert sich an aktuellen Systemarchitekturen, die durch die Verwendung hardwarenaher Peripherie (z.B. Sensoren, System-on-a-Chip Systeme) mit mobilen Endgeräte (z.B. Smartphones, Tablets, Wearables) und datenzentrierten Enterprise-Portalen entstehen. Diese neuartigen System-architekturen stellen das Rückgrat für verschiedenste Anwendungsbereiche wie beispielsweise Smart Cities, Industrie 4.0 oder Smart Home dar. Sie sind generell verteilt und bestehen sowohl aus eingebetteten Systemen, mobilen Geräten, als auch aus Enterprise Portalen nebst zugehörigen Backendsystemen (Cross-Channel Enterprise Systems). Ihre Funktion dient der Unterstützung von alltäglichen Abläufen  durch weitestmögliche Integration realer und digitaler Vorgänge, daher der Name „Pervasive“ („Durchdringend“).

Aus den genannten technologischen Innovationen resultierte eine Reihe neuer Anforderungen an diese modernen Systemarchitekturen, beispielsweise:

i.     Datenbanken speichern nicht nur Daten, die durch Nutzerschnittstellen und Backendsysteme generiert werden, sondern auch physische Sensoraufnahmen.

ii.     Physische Sensoren und SoC kommunizieren mit Internet-basierten Schnittstellen der Unternehmensserver, entweder direkt oder mit Hilfe von Gateway-Systemen.

iii.     Die Datenlandschaften sind heterogen, es müssen semi-strukturierte Datenformate, unterschiedliche Übertragungsprotokolle und Übertragungstechnologien berücksichtigt werden.

iv.     Softwaresysteme müssen in der Lage sein, mobile Endgeräte mit Daten zu versorgen, und müssen durch stationäre und mobile Endgeräte steuerbar sein.

v.     Daten werden zwischen Systemen föderiert und sind über offene, standardisierte Protokolle zugreifbar gemacht.

vi.     Neue Nutzerschnittstellen ermöglichen eine intuitive Steuerung durch die Nutzer, die Interaktion geschieht unmittelbar, z.B. über Gesten.

Dementsprechend wird der fachliche Fokus des Labors durch drei Säulen definiert:

  • Mobile Geräte
  • Cyber-Physical Systems
  • Cross-Channel Enterprise Systems

 

Mobile Endgeräte und Applikationen

Dieser Bereich des PSE-Labors wird sich mit der Softwareentwicklung für mobile Endgeräte beschäftigen. Nach dem aktuellen Stand wird sich das Labor mit auf iOS- und Android-Betriebssystemen basierenden Geräten sowie mobilen Webanwendungen beschäftigen. Als mobile Endgeräte werden darüber hinaus auch Wearable Devices, wie Fitness Tracker und Smart Watches, behandelt, die sich ihrerseits durch die Fähigkeit zur Aufnahme von Sensordaten auszeichnen.

Hardwarebasierte Ortungslösungen, z.B. auf Basis von GPS und Beacons, erweitern die Anwendungsszenarien, in denen mobile Endgeräte eingesetzt werden können und bilden in Verbindung mit server-seitigen Anwendungsfunktionen die Grundlage für komplexe mobile Informationssysteme als Gegenstand des Software Engineering.

 

Cross-Channel Enterprise Systems

Cross Channel Enterprise System beinhaltet client- und serverseitige Unternehmenssoftware, wie z. B.:

  • Betriebswirtschaftliche Software
  • Bestandsverwaltung (Facility Management)
  • Geschäftsspezifische Softwarelösungen, wie z. B.
    • E-Commerce Lösungen, z.B. Shopanwendungen
    • Informations- und Auskunftsdienste, z.B. Verkehrs- und Wetterdienste
    • Kommunikationsbezogene Anwendungen wie soziale Netzwerke als eigenständiges Geschäftsmodell und als Kommunikationslösung im Unternehmenskontext

Auch auf diesen Gebieten kommt dem Einsatz mobiler Endgeräte und Applikationen als Nutzerschnittstelle eine zunehmende Bedeutung zu. Dies betrifft nicht nur die Kommunikation von Unternehmen mit ihren Endkunden, sondern auch den unternehmensinternen Einsatz zum Zweck der Optimierung von Geschäftsprozessen.

Zahlreiche Dienste und Geschäftsmodelle, die im Bereich der sogenannten „Sharing Economy“ angesiedelt sind, stützen sich in hohem Maße auf die technische Realisierbarkeit mobiler Nutzerschnittstellen und deren Fähigkeit, einen niedrigschwelligen Zugriff auf relevante Kontextinformation mittels Ortungsdiensten und Kamera zu gewährleisten.

 

Cyber-Physical Systems

Dieser Bereich des Labors beschäftigt sich mit der Integration von kommunizierenden Kleinstgeräten (SoC, Sensoren, Roboter, Wearables) in die reale und virtuelle Umwelt der Benutzer. Eine Integration mit mobilen Geräten und Enterprise Systemen über das Internet erlaubt die Ausnutzung von Synergien zwischen traditionell eher getrennten Systemen. Komplexe Automatisierungslösungen – vom Smart Home bis zur intelligenten Fabrik der „Industrie 4.0“ – werden auf Grundlage der Vernetzung von Geräten, sowie der Föderation von Echtzeit-Daten möglich.

Zugleich besteht auch für Lösungen im Bereich des Internet of Things die Notwendigkeit, dass Nutzer steuernd in das Verhalten von Systemen eingreifen und sich dafür geeigneter Nutzerschnittstellen auf mobilen und/oder stationären Geräten bedienen können.