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Data Marketplaces – Wegbereiter für das Internet der Dinge

Die Fragmentierung des Internet of Things (IoT) führt zu Geräten oder Dingen, die nicht miteinander kommunizieren können. So behindert die Fragmentierung das Wachstum von IoT-Ökosystemen. Unsere Forschung zu Datenmarktplätzen (Data Marketplaces) beschäftigt sich mit dem Problem der mangelnden Interoperabilität von IoT-Geräten und schafft eine skalierbare Plattform für Datenanbieter und -konsumenten, um datenzentrierte IoT-Ökosysteme zu etablieren.

Datenschätze teilen in einer vernetzten Welt

Das Internet of Things (IoT) wird zunehmend zur wirtschaftlichen Realität, und es gibt bereits deutlich mehr vernetzte Dinge als menschliche Internetnutzer. IoT-Anwendungen spielen in vielen Zukunftstechnologien eine entscheidende Rolle – angefangen von Smart Homes über autonomes Fahren bis hin zur Industrie 4.0 und zum autonomen Fahren. Ebenso ist das IoT zentraler Baustein für die digitale Transformation von kleinen, mittleren und großen Unternehmen.

100 Milliarden

Anzahl der IoT-Geräte im Jahr 2030

Der IoT-Markt generiert riesige Mengen an Daten, die von KI-Algorithmen und -Anwendungen genutzt werden können, welche sowohl den Alltag von Menschen als auch ganze Industriezweige verändern. Es gibt jedoch einige wichtige Faktoren, die einem endgültigen Durchbruch dieser Technologie im Weg stehen. So fehlt noch die Interoperabilität – also die Möglichkeit für vernetzte IoT-Geräte, umfassend miteinander zu kommunizieren.

Das gilt insbesondere, wenn sie über verschiedene Plattformen betrieben werden. Hinzu kommt, dass Plattformen für den Austausch von Daten zwischen verschiedenen Marktakteuren noch nicht weit genug verbreitet sind. Diese Fragmentierung sowie die fehlende plattformübergreifende Interoperabilität behindern das Wachstum florierender IoT-Ökosysteme.

3,6 Billionen $

Wert des IoT-Datenmarktes im Jahr 2030

Der Aufbau eines besseren IoT-Ökosystems

Im Rahmen des „Big IoT“-Projekts des EU-Förderprogramms „Horizont 2020“ haben wir eine dezentrale und offene Datenmarktplattform entwickelt, die sich der folgenden Herausforderungen annimmt:

1) Wie können wir semantische Interoperabilität in offenen und schnell wachsenden IoT-Ökosystemen schaffen?

2) Wie können wir Daten bzw. Informationen verschiedener Stakeholder auf skalierbare Weise finden, zugänglich machen und integrieren?

Zuerst ermöglichen wir Interoperabilität über geteilte semantische Datenmodelle, die sowohl auf dem Marktplatzportal als auch auf Datenaustauschebene verwendet werden (über ein neues semantisches API). Zudem ermöglicht das Marktplatzportal den Datenanbietern, ihre Daten semantisch zu beschreiben, wenn sie ihre Bestände auf dem Marktplatz anbieten.

Dies befähigt die Datenkonsumenten, die benötigten Daten über eine semantische Suchfunktion zu finden. Außerdem ermöglicht es die automatische Integration von Daten in deren Anwendungen.

Der Datenmarktplatz von Bosch

Bosch Research war für die Architektur der neuartigen Datenmarktplatz-Plattform verantwortlich und hat ein innovatives Framework für Datenanbieter geschaffen, um semantische Modelle bei Bedarf dynamisch zu erweitern (etwa um neue Datentypen zu beschreiben).

In Zusammenarbeit mit Bosch Software Innovations haben wir zudem ein Software Development Kit (SDK) implementiert, mit dem Entwickler ihre Anwendungen einfach mit unserem Markplatz verbinden können. Des Weiteren bietet das SDK den Entwicklern die Möglichkeit, auf Daten aus unterschiedlichen Quellen zuzugreifen und die Daten automatisch zu integrieren.

Die entwickelte Software wird nun im Rahmen des Eclipse Open-Source-Projekts Bridge.IoT zur Verfügung gestellt und gewartet.

Das Video veranschaulicht die Vision und Ziele der entwickelten Datenmarktplatz-Plattform.

Pilotanwendungen

Wir haben unseren Datenmarktplatz bereits erfolgreich in einigen europäischen Smart City Pilotprojekten demonstriert, zum Beispiel in den Bereichen: Bikesharing, intelligentes Parken sowie im Rahmen von umweltfreundlichen Navigationsanwendungen. Verschiedene Datenquellen wurden durch die von Bosch entwickelten semantischen Modelle integriert.

Zusammenfassung

Datenmarktplätze ermöglichen plattform-, domänen- und standardübergreifende Anwendungsfälle und sind der Schlüssel zur Förderung des Datenaustauschs in unserem digitalen Zeitalter. Sie vernetzen Datenanbieter und -konsumenten, und sind der Schlüssel für erfolgreiche Daten-Ökosysteme sowie datengetriebene Innovation.

Veröffentlichungen

  • Enabling IoT Ecosystems through Platform Interoperability

    A. Bröring et al. (2017)

    Enabling IoT Ecosystems through Platform Interoperability
    • Bröring, A., S. Schmid, C.-K.Schindhelm, A. Khelil, S. Kaebisch, D. Kramer, D. Le Phuoc, J. Mitic, D. Anicic, E. Teniente (2017)
    • IEEE Software 34(1), Seiten 54–61
  • An Architecture for Interoperable IoT Ecosystems

    S. Schmid et al. (2017)

    An Architecture for Interoperable IoT Ecosystems
    • Schmid, S., A. Bröring, D. Kramer, S. Kaebisch, A. Zappa, M. Lorenz, Y. Wang & L. Gioppo (2017)
    • International Conference on the Internet of Things (InterOSS Workshop) 2016: 39–55
  • New Facets of Semantic Interoperability: Adding JSON – JSON-LD Transformation Functionality to the BIG IoT API

    Y. Svetashova et al. (2017)

    New Facets of Semantic Interoperability: Adding JSON – JSON-LD Transformation Functionality to the BIG IoT API
    • Yulia Svetashova, Stefan Schmid, York Sure-Vetter (2017)
    • International Semantic Web Conference (Posters, Demos & Industry Tracks) 2017
  • The BIG IoT API – Semantically Enabling IoT Interoperability

    A. Bröring et al. (2018)

    The BIG IoT API – Semantically Enabling IoT Interoperability
    • Arne Bröring, Andreas Ziller, Victor Charpenay, Aparna Saisree Thuluva, Darko Anicic, Stefan Schmid, Achille Zappa, Mari Paz Linares, Lars M. Mikkelsen, Christian Seidel (2018)
    • IEEE Pervasive Computing 17(4): 41–51
  • Towards Semantic Model Extensibility in Interoperable IoT Data Exchange Platforms

    Y. Svetashova et al. (2018)

    Towards Semantic Model Extensibility in Interoperable IoT Data Exchange Platforms
    • Yulia Svetashova, Stefan Schmid, York Sure-Vetter (2018)
    • Globaler IoT-Gipfel 2018: 1–6
  • Semantic Model Extensibility in Interoperable IoT Data Marketplaces: Methods, Tools, Automation Aspects

    Y. Svetashova (2018)

    Semantic Model Extensibility in Interoperable IoT Data Marketplaces: Methods, Tools, Automation Aspects
    • International Semantic Web Conference (DC) 2018: 73–82.
Stefan Schmid

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