Dienste für das Internet der Dinge bereitstellen, Teil 1 Wie IoT-Daten und -Dienste von APIs profitieren

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Das Internet der Dinge schafft mit hoher Frequenz neue Möglichkeiten und Geschäftsfelder. Dieser Beitrag schildert die Rolle von APIs für das Funktionieren von IoT-Anwendungen. Im zweiten Teil verrät der Autor, was die verschiedenen beteiligten Entwickler beachten sollten.

Das Internet der Dinge (Internet of Things, IoT) hat wie viele andere von IT-Technologien getriebene Entwicklungen die Welt stark geändert. Wir halten es heute für normal, von Lieferanten einen immer aktuellen Lagerstand zu erhalten, Paketen auf ihrem Weg durch Lieferketten zu folgen und vielleicht sogar unsere Garage oder unser Auto ferngesteuert zu öffnen, damit Kuriere ein Paket sicher ausliefern können.

Die verschiedenen Szenarien bedingen aber auch eine neue Art, Applikationen flexibel bereitzustellen. Eine Grundlage dafür sind APIs, die als wiederverwertbare Produkte in einer offenen Plattform für alle Beteiligten bereitstehen und IoT-Plattformen zugänglich machen. Das erfordert und ermöglicht aber sowohl eine neue Unternehmenskultur als auch eine neue Art des Entwickelns.

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In vielen Fällen stehen hinter diesen neuen Fähigkeiten komplexe Plattformen, die zum einen die Daten von Sensoren ableiten und verfügbar machen, zum anderen auch Kommandos an Aktoren weitergeben können. Häufig sind diese IoT-Plattformen schon für sich betrachtet komplexe IT-Systeme mit vielen oft spezialisierten Komponenten. Noch komplexer wird das Bild, wenn man IoT nicht nur für besondere Anwendungsfälle benutzen, sondern sie in die IT-Architektur einer Organisation integrieren will.

Um dies zu bewerkstelligen, müssen IoT-Plattformen offen gestaltet sein. Der wichtigste Grund, sie zu öffnen, ist der, dass sich damit neue und innovative Applikationen in Organisationen schneller umsetzen lassen. Programmierschnittstellen (Application Programming Interface, API) spielen also auch im Internet der Dinge eine zentrale Rolle. Es muss eine Plattform existieren, um APIs zu verwalten und aufzufinden.

Sind IoT-Plattformen über APIs zugänglich, dann können Organisationen neue Dienste ohne aufwändige und zeitraubende „Integrationsprojekte“ realisieren. Dazu bedarf es allerdings einer allgemeinen API-Kultur im Unternehmen. Wenn diese Grundlagen geschaffen sind, so können z.B. die Designer einer neuen mobilen Applikation für Kunden einfach auf Daten und Dienste zugreifen und so Zusatznutzen bieten und Alleinstellungsmerkmale verwirklichen.

Technologien und Methoden lassen sich einfacher testen; ebenso ist es möglich, Methoden des maschinellen Lernens mit der IoT-Plattform zu kombinieren, ohne diese verändern zu müssen. Des Weiteren lassen sich auch Dienste für externe Konsumenten aufbauen, bei denen ein direkter Zugriff auf die IoT-Plattform oftmals nicht erwünscht ist, denen aber trotzdem auf IoT Diensten basierende APIs anzubieten sind.

Zusammenfassend handelt es sich hier um eine weitere Grundlage der digitalen Transformation: Es gilt, Geschäftsziele und die IT-Architektur aneinander auszurichten, so dass neue Ideen und Verbesserungen mit weniger Reibungsverlusten sich umsetzen lassen.

Beispiele für API gestützte IoT-Anwendungen

Dass es zunehmend wichtiger wird, alle existierenden Ressourcen über IT-Mechanismen einbinden zu können, ist als allgemeiner Trend klar zu erkennen. Zwei Beispiele zeigen aber die speziellen Szenarien und Kriterien im IoT-Bereich.

Logistik

Lange Zeit waren hochintegrierte Lieferketten spezialisierten Anbietern und engen Kooperationen vorbehalten, so in der Just-in-Time Produktion des Automobil-Sektors. Heute verlangen Kunden immer häufiger, diese Modelle auch außerhalb solch enger Kooperationen umzusetzen. Sie wollen in Echtzeit den Status von Lieferungen verfolgen. Verkehrssensoren und prädiktive Modelle können Zeiten und Kosten entscheidend reduzieren. Oftmals kommen aber nicht all diese Dienste aus einer Hand.

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Ein Logistikunternehmen muss aber heutzutage auf sämtliche Informationen zugreifen können, um Warensendungen ausgereift zu planen und Kosten einzusparen. Entwickler im Unternehmen müssen einfach Zugang auf verschiedenste Datenquellen (IoT-Plattformen inbegriffen) haben und erschließen, damit alle Beteiligten effektiv und innovativ arbeiten können.

Healthcare

Der Patient entnimmt verschriebene Medikamente aus einem intelligenten Tablettenspender. Die Dose erkennt dabei jede Entnahme und meldet sie weiter. So erfahren Angehörige, Pflegedienste oder der Hausarzt, wenn der Kranke sich nicht an die angeordnete Medikation hält. Die Dose kommuniziert als Teil einer IoT-Plattform, die Informationen sind aber für andere zugänglich. Natürlich nur, wenn das gewünscht wird und unter Einhalten der gesetzlichen Regeln zum Datenschutz wie etwa der DSGVO.

Gemeinsam ist den beiden hier nur knapp beschriebenen Beispielen eines: Entwickler müssen bestehende IoT-Lösungen aufbrechen und öffnen, damit sie neue Ideen und Anwendungen mit ihrer Hilfe umsetzen können. Dabei handelt es sich etwa um gerätebezogene Dienste, wie die intelligente Medikamentendose, oder auch bestehende Verkehrsdatensysteme mit Sensoren an vielen Verkehrsknotenpunkten.

APIs als Produkte sind mehrfach verwertbare Kommunikationsschnittstellen

Daten und Dienste in IT-Landschaften zu nutzen, ist natürlich nichts Neues. Seit dem Übergang von ESBs zu APIs hat sich aber etwas Wichtiges geändert: Zuvor genügte es, irgendwelche Verbindungen herzustellen, egal welchen spezifischen Aufwand deren Integration erforderte.

APIs setzen hier neue Maßstäbe: Sie fordern ein, dass Daten und Dienste als einfach nutzbare „IT-Produkte" bereitstehen. Eine solche Herangehensweise erlaubt ein schnelleres und besser von vorhandenen Systemen und Strukturen entkoppeltes Entwickeln von Anwendungen und hat sich daher schnell durchgesetzt.

Für IoT-Daten und -Dienste bedeutet dies konkret, dass diese mit APIs bereitgestellt werden müssen, so dass sie sich einfach und ohne speziellen Integrationsaufwand nutzen lassen. Diese APIs öffnen die IoT-Plattformen. Das sollte idealerweise nicht isoliert geschehen, sondern Teil einer umfassenderen API-Strategie einer Organisation sein. Diese definiert, wie eine Organisation APIs entwickelt und nutzt, wie APIs mit den Zielen der Organisation harmonieren und wie eine Infrastruktur sowie eine entsprechende IT Kultur entsteht.

Eine API-Plattform besteht schließlich nicht nur aus Schnittstellen, sondern ermöglicht und erfordert auch neue Formen der Zusammenarbeit. Idealerweise bestehen in einer Organisation bereits API-Initiativen. IoT-Daten und -Dienste in diese zu integrieren, ist der beste Weg, das Internet der Dinge und seine Möglichkeiten besser nutzbar zu machen.

APIs für IoT-Daten und -Dienste unterscheiden sich oft in ihren Rahmenbedingungen von konventionellere Schnittstellen. Zum einen können sie anderen API-Stilen folgen, also z.B. Event-getrieben sein und nicht das übliche Request/Response Design teilen. Sie können zum Teil auch deutlich größere Datenvolumen transportieren.

Dabei ist es oft sinnvoll, die reinen IoT-Daten zunächst zu aggregieren, dann zu filtern und anschließend erst über ein API anzubieten. Nicht zuletzt verlangen APIs für IoT-Plattformen in der Regel anspruchsvolles Management in den Bereichen Identität, Autorisation und Datenschutz, weil es sich oft um sensible Informationen handelt, die viel über das Verhalten von Menschen aussagen können.

* Dr. Erik Wilde arbeitet als Catalyst und API-Experte bei Axway.

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