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Industry Platforms - Die neue Option für moderne Software-Entwicklung am Beispiel Smart Energy

Industry Platforms - Die neue Option für moderne Software-Entwicklung am Beispiel Smart Energy

 

Cloud Computing ist schon lange nicht nur ein Ersatz für physische Hardware. Plattform-Dienste machen zunehmend aus der Cloud-Infrastruktur eine Betriebsumgebung mit höherwertigen Komponenten und Micro-Services. Industry Platforms bieten nun Anwendungsbausteine für bestimmte Branchen an.

Industry Platforms als neuste Kategorie unter den Cloud-Diensten

Cloud Computing ist inzwischen ein breiter Sammelbegriff, der ein Spektrum von verschiedenen Service-Architekturen umfasst. Während zunächst hauptsächlich zwei Extreme – die einfache virtuelle Hardware als Infrastruktur as-a-Service (IaaS) – und die komplette Business-Applikation als Software as-a-Service (SaaS) auf dem Markt waren, ist inzwischen eine feinere Abstufung von Diensten verfügbar. Die Industry Platforms sind darunter die neueste Kategorie:

Smart Meter, Industry Platforms

 

Im Folgenden werden vier verschiedene Arten verglichen, Anwendungen zu schreiben und darauf zu betreiben. Dies sind Full-Stack, Cloud Native, Similar Industry und SaaS-Anwendungen.

Full-Stack-Applikationen

Full-Stack Applikationen nutzen kaum Cloud-Native IaaS.

Die Anwendungen laufen in der Cloud auf virtueller Hardware (IaaS) in gleicher Weise, wie man sie auch On-Premises betreiben kann. Aktuelle Full-Stack Applikationen sind bspw. SAPs S4/Hana-Anwendung mit dem Hana Software Stack. Viele Legacy Anwendungen wie Web-Anwendungen in Java bringen auch als Full-Stack-Architektur alle Backend-Komponenten sowie eine Applikations-Logik und ein Front-End mit. Unter Full-Stack-Architekturen liegen deshalb vor allem die beiden Cloud Dienste Colocation und Virtual Hardware IaaS.

Colocation wird auch für mittlere Unternehmen interessant.

Colocation ist die einfachste Alternative zu einem On-Premises-Betrieb. Der einzige Unterschied ist lediglich der Ort, an dem die eigene IT-Infrastruktur betrieben wird. Die Colocation Provider stellen sich auch auf immer kleinere Flächen für mittelständige Unternehmen ein, obwohl die großen Cloud-Provider (Amazon, Google und Microsoft) ihre größten Kunden sind. Full-Stack-Anwendungen stehen damit netzwerktechnisch extrem nahe bei den Public Clouds.

Virtuelle Hardware ist der ursprüngliche IaaS-Dienst.

Virtuelle Maschinen sowie traditionelle NAS und SAN Storage-Dienste waren der erste Schritt zur Virtualisierung.

Um cloud-native Dienste oder horizontale PaaS-Dienste zu nutzen, besteht die Möglichkeit schrittweise Backend-Komponenten durch höherwertige Dienste zu ersetzen. Der Arvato Systems SmartShift-Ansatz ist ein dafür passendes Vorgehen. Neue kundenspezifische Anwendungen werden heute kaum noch als Full-Stack Architektur entwickelt.

Cloud Native-Applikationen

Cloud Native Apps konzentrieren sich auf Applikations-Logik.

Hier werden cloud-native Infrastruktur-Dienste verwendet. Diese beiden Gruppen von Plattform-Diensten werden hauptsächlich genutzt:

Cloud Native IaaS ist die Basis moderner Cloud Plattformen.

Entwickler nutzen Container anstelle virtueller Maschinen, ein massiv skalierten Object Store anstelle eines traditionellen File-Systems oder eine moderne Big Data-Lösung wie Hadoop oder Cassandra anstelle einer traditionellen Datenbank. Backend-Komponenten werden so effektiv für diese Infrastruktur entwickelt. Die meisten dieser IaaS-Dienste sind Open-Source Frameworks im hochverfügbaren Betriebskonzept des Cloud-Providers. Damit sind viele cloud-nativen Anwendungen zwischen verschiedenen Cloud Providern gut portierbar.

Horizontal PaaS ist unabhängig von der Branche.

Die horizontalen PaaS bieten als hochwertige Dienste Themen wie Machine Learning, Artificial Intelligence, IoT oder Analytics an. Obwohl hier auch viele PaaSe auf Open-Source basieren, ist eine Portierung zwischen verschiedenen Cloud Providern nicht ganz einfach. Notfalls muss man das Management fehlender Open-Source Komponenten bei anderen Cloud-Providern selbst übernehmen. Entwickler können sich aber fast vollständig auf die Applikationslogik und das Front End konzentrieren.

Obwohl Infrastruktur und Software Frameworks gemeinsam genutzt werden, hat jede Cloud Native App ihr eigenes Datenmodell in einem abgeschlossenen Bereich. Jede Anwendung muss einzeln gepflegt oder mit anderen Anwendungen integriert werden. Genau hier liegt der Unterschied zwischen Cloud Native- und Similar Industry-Anwendungen.

Similar Industry-Applikationen

Similar Industry Applications teilen den Kern der Business-Logik.

Denkt man bspw. an eine Fluggesellschaft, gehören heute Web-Seite, Mobile-App und Vielflieger-Programm wie Miles&More als primärer Vertriebskanal sowie zur Kontaktpflege einfach dazu. Natürlich achtet jede Fluggesellschaft darauf, mit entsprechendem Corporate Branding aufzutreten oder Logik-Komponenten etwas anders zusammenzusetzen als der direkte Konkurrent. Obwohl Kunden durch das Front-End also den Eindruck haben, dass die ganze App von ihrer Airline entwickelt wurde, haben dies eine große Zahl von Fluggesellschaften schon vor Jahren aufgegeben. Sogar Kernkompetenzen wie die Preisfindung für Tickets wird heute nicht mehr durch jede Airline selbst programmiert. In der Branche haben sich konfigurierbare Industry Platforms durchgesetzt.

Neben dem Front-End bringen einzelne Fluggesellschaften nur noch ihre leichtgewichtige Business-Logik – meist durch Konfiguration – ein. Die Microservices einer Industry Platform, wie bspw. Amadeus im Flugverkehr, werden dann zu verschiedenen Anwendungen mit extrem wenig eigenem Code orchestriert.

Industry Platforms bieten vertikale Dienste für einzelne Branchen.

Wiederkehrende Aufgaben werden über die Plattform als Microservice angeboten wie man es bereits von den Hyperscalern mit horizontalen PaaS-Diensten kennt. Jedoch sind Datenmodelle, Schnittstellen und Multi-Tenant-Architekturen so aufgebaut, dass möglichst viele Unternehmen, die ähnliche Anwendungen brauchen, diese sehr leicht zusammenstellen können.

Die entstehenden Anwendungen folgen alle einer konsistenten Architektur, einem Datenmodell sowie einer ihrer Branche eigenen Business Logik. Deshalb kann man sie “Similar Industry Apps” nennen.

Viele Industry Platforms stellen einen effizienten Betrieb der Applikationslogik sogar als Multi-Tenant-Architektur dar. Sowohl die Betriebskosten als auch die Kosten zur Anwendungsentwicklung werden auf ein Minimum reduziert. Der größte Teil der Anwendung wird vom Provider gemeinsam für alle Kunden gepflegt. Bei Multi-Tenant-Plattformen wurde der Code ja nur an wenige Standorte zur betrieblichen Redundanz und nicht in hunderte individuelle Software Deployments kopiert. Dank des einheitlichen Datenmodells sind die Anwendungen verschiedener Kunden auf der Industry Platform leicht integrierbar. Der Preis dafür ist eine relativ große Abhängigkeit von der Plattform. Letztlich sorgt nur das individuelle Front End dafür, dass der Endanwender von alldem nichts mitbekommt.

Arvato, IT, Cloud, Smart Meter, Industry Platforms

Um eine Abgrenzung von Industry Platforms nach oben zum SaaS-Modell zu verstehen, lohnt noch ein Blick auf die SaaS-Applikationen.

SaaS-Applikationen

SaaS sind standardisierte Business-Anwendungen.

SaaS-Anwendungen sind meist horizontal, können aber auch branchenspezifisch sein. Ein bekanntes Beispiel ist das CRM von Salesforce.com, dass eine große Zahl von kommerziellen Add-Ons vereint und Anwendern erlaubt, die Business-Logik auf diesem Wege zu erweitern.

SaaS Plattformen ermöglichen leichtgewichtige Erweiterungen.

Die SaaS-Architektur ist ein Full-Stack Cloud-Service um eine zentrale Business-Applikation. Möchte man eigene Businesslogik einbringen, kann man Add-Ons schreiben oder fertige kaufen. Dennoch sieht das Front End meist wie “eben diese Anwendung” aus. Ferner ist SaaS auch der teuerste Cloud-Dienst und wird deshalb hauptsächlich genutzt, wenn nur sehr wenig Anpassungen für eine eigene Nutzung notwendig sind.

Potentiale von Industry Platforms für Energieversorger

Besonders in Branchen, die von wenigen großen Playern in harter Konkurrenz dominiert werden – wie dies in der Luftfahrtbranche der Fall ist – werden sich Industry Platforms zunehmend durchsetzen. Als eine der nächsten potentiellen Branchen sieht Crisp Research die professionelle Gebäudeautomatisierung (bspw. auf der Lightelligence.io Plattform) oder die Energieversorger.

Eine Kilowattstunde aus der Steckdose verschiedener Anbieter unterscheidet sich noch weniger wie ein Sitzplatz in einem Flugzeug. Die “User-Experience” findet in Smart-Home-Apps statt, die fortlaufend Mehrwerte anbieten. So erkennen Konsumenten Einsparungspotentiale aufgrund der Analyse ihrer Verbrauchsdaten. Im Einzelnen sollte eine Industry Platform für Energieversorger diese Micro-Services anbieten.

  • Nutzerprofile, Nutzer On-Boarding
  • eCommerce & Multichannel Abwicklung des Vertragsabschlusses
  • Device Management aller Smart Meter
  • Sicherer Datentransfer und ggf. Kooperation mit Telcos
  • Sensor-Datenspeicherung in einem Data-Lake
  • Machine Learning Framework und Learning Models für Sensordaten
  • Vorgefertigte Business Logic für Energieanbieter und Konsumer
  • Mobile Application Framework zur einfachen Erstellung von Apps
  • usw.

Die einzelne Anwendung bringt dann das eigene User-Interface mit und „orchestriert“ die Microservices der Industry Plattform zu einer fertigen Anwendung. Im Gegensatz zum SaaS-Modell erstellt ein Energie-Versorger also seine Apps selbst und hat volle Kontrolle über die Benutzerführung und das Branding. Im Vergleich zu den bestehenden PaaS-Angeboten finden sich aber so viele vorgefertigte Branchen-Services, dass Anwendungen auf einer Industry Plattform nur noch extrem wenig Code und sehr wenig Entwicklung von Business Logic benötigen.

Erfolgsfaktoren für Industry Platforms im Energiesektor

Letztlich ist der Erfolg einer solchen Industry Platform von zwei Faktoren anhängig.

  • Steht die Branche so stark unter Druck, dass über Skaleneffekte bei der gemeinsamen Nutzung von Infrastruktur, Backend-Komponenten und Applikationslogik massiv Kosten gespart werden müssen? Falls die Politik mit der Energiewende endlich ernst macht und einen solchen Kostendruck zu den Versorgern bringt, der vergleichbar mit dem Druck auf Automobilhersteller durch neue Emissionsstandards wäre, kommt der zweite Faktor ins Spiel.
  • Welchem Anbieter traut man die Erstellung und den Betrieb einer solchen Industrie Plattform zu? Die oben genannten Daten sind sensibel und personenbezogen. Hier hat ein nationaler Cloud Provider als unabhängiger Player, der entsprechende Co-Innovations-Modelle mit den führenden Energieversorgern eingehen kann, die besten Chancen das Vertrauen im Markt zu erlangen.

Über den Autor des Beitrags:

Dr. Stefan Ried

Principal Analyst, IoT Practice Lead, Crisp Research

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