Post on 06-Feb-2022
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Wirkketten, Analyse- und Testumgebung Ziel: integrierte, bruchfreie Informationssysteme
Michael Wunder Arne Schwarze
michael.wunder@fkie.fraunhofer.de arne.schwarze@fkie.fraunhofer.de
Verbunduntersuchungen
Integrationsfähigkeit
hoch komplexe taktische Ebene
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Unterstützung von Verbunduntersuchungen durch Analyse-, Integrations- und Testumgebungen
produktunabhängig
Integration von Produkten in existierende Softwarelösungen
Integrierbarkeit
Alternativen, Machbarkeits- und Risikountersuchung, Controlling, Metriken für die Bewertung, Ausschreibungsvorbereitung, Nutzbarkeit
Plattform für Integrationstätigkeit (nachweisen, testen): Quality Gates
Referenzanlagen (BITS) Fehleranalyse, patchen
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Semant ik der Info-Konzepte a lle r Systeme
Unvorher-gesehenes
et c.
Technische , monetäre , ze it liche
Rest rikt ionen
Fähigkeit s-Lücken FFF
recht liche Vorschriften
Forderungen der NATO
Projekt -management
Sof t w are
querschnit t -liche
Forderungen
Plat t f orm IT-Hardw are
…
Das Gesamtsystem ist mehr, als die Summe aller Teile …
… Unterschied u.a. w egen des Integrat ionsaufw ands
t echnische DETAILS
Wissens-M anagem ent
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Integrat ionsst rategien und Technologien zur Unterstützung von Verbunduntersuchungen
Testbed für IT-Systeme im takt ischen Umfeld (TET)
Aufbau von Analyse- und Testumgebungen für mobile und hochmobile Knoten im Rahmen von F&T
Unterstützung funktionaler Tests komplexer verteilter IT-Systeme
Einsparung von Ressourcen durch Virtualisierung
HaFIS Integrat ions- und Testumgebung (HIT)
Unterstützung Service-Design & -Integration HaFIS stationär
Ausbau für verlegefähig & mobil
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Integrat ionsst rategien und Technologien zur Unterstützung von Verbunduntersuchungen
Aufbau einer Analyse- und Testumgebung (AuT) für hochmobile Knoten
untersuchen von Performanz und Skalierbarkeit der FüInfoSys und KomSys
unter realist ischen Bedingungen,
nachbilden taktisch-operationelle Wirkket ten
Virtualisierung für Infosys-Anteile
Echtzeitsimulat ion
u.a. Untersuchung neuer Systeme und Komponenten
Nutzerakzeptanz steigern
Effizienzsteigerung
Risikominimierung
Time-to-Market
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Erfahrungen aus der Realisierung eines „ FüInfoSys“ für den Flughafen Köln-Bonn
Einsa tzumgebung für Entsche idungsunte rstü tzung an e inem Flughafen
Lösungsvorste llung: In tegra t ion mit „ In te lsys“
Analyse
Wirkke t ten
In tegra t ions- und Testumgebung
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Flughäfen haben komplexe Prozesse
Unterschied liche Stakeholder (Bet riebsgese llschaft , Flugsicherung, Airlines, ...)
Komplexe Prozessabhängigke iten (Ket tenreakt ionen , Se iteneffekte , In te rakt ion , ...)
Diverse be t riebsre levante Le it ste llen (Verkehrszent ra le , Tower, Gepäckdienst , ...)
Heterogene Datenque llen (AODB, Sensorik, Wet te rvorhersagen , ...)
Externe Einflüsse (Wet te r, Verkehrssitua t ion , Verspä tungen , ...)
Es m uss auf v iel f äl t ige Ereign isse zielger icht et , schnel l und angem essen reagier t w erden
Einsatzumgebung – Lageführung an Flughäfen
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Einsa tzbere it schaft der Fahrzeuge
Aktue lle Maßnahmen, z.B. Sprühauft räge
Sensorwerte , z.B. von der Glä t temeldeanlage
Zustandsinformat ionen der Sta rt -Landebahnen
Belegung der Abste llposit ionen
Verfügbarke it der Ressourcen
… Diverse weite re Sta tusinformat ionen des Flughafens
Einsatzumgebung – Das f ragment ierte Lagebild
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Glä t t emelde-anlage
Fahre rd isposit ion
Meteorologische Daten
Tankfüllstände
Flugplanung und Flugbewegungen
Tech
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Info
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Rückkanal
Lösungsvorstellung – Das Lagebild in Intelsys (Integriertes Entscheidungsunterstützungs- und Lagedarstellungssystem)
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Sensorik
Fahre rd isposit ion
Meteorologische Daten
…
Flugda ten
Externe Systeme In te lsys
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Integratio
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aten in ein gem
einsames Lag
ebild
Umfangre iche Lagedarst el lung fü r koord in ie rende Arbe it sp lä tze
Tablet s fü r d ie mobile Arbe it auf dem Flughafen-Vorfe ld
Web-Ober f läche fü r d ie Einbindung weite rer Stakeholder (z.B. Dienst le ister)
Lösungsvorstellung – Einheit liches Lagebild
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Analyse – Unverzichtbare Vorlaufphase für zielgerichtete die IT-Unterstützung Anforderungserhebung und Umsetzung e rfo lg ten in enger Abst immung mit den Nutzern
4 Monate Analyse der Prozesse (vorgescha lte t )
In der „Hochphase“ e in Workshop a lle 14 Tage
Fokussie rung auf d ie opera t iven Prozesse für e ine gezie lte Unte rstü tzung
Priorisie rung der nächsten Arbe it sschrit t e mit Nutzern und Vorgese tzten
Aber:
Prozesse und Verantwort lichke iten ändern sich it e ra t ives Vorgehen e rforderlich
Flexib ilit ä t für Krisensitua t ionen so ll e rha lten b le iben Prozesse wurden n ich t sta rr im System hin te rleg t
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1. Prozessana lyse 2. t echnische Konzept ion
3. Entwurf des Softwaresystems
4. Übergang in den
Pilo tbe t rieb
5. Evalu ie rung und Opt imierung
Analyse – Vorgehen anhand der DIN EN ISO 9241-210
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Wirkketten – Zusammenarbeit bei Flugzeugankunf t
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© FKIE / CGN
Einw eiser … prüft d ie Posit ion , melde t sie ‚sa fe ‘ … bestä t ig t nach Abste llen des Fliegers Kennzeichen und Zeit
Einw eiser … hat d ie aktue llen Ankünfte mobil verfügbar … prüft d ie Abste llposit ion für ankommende Flüge vorab und melde t z.B. e ine Kontaminat ion per Table t
Verkehrszent rale wird über d ie Kontaminat ion informiert und fordert d ie Ente isung der Posit ion an Fahrerd isponent e rhä lt d ie priorisie rte Ente isungs- anforderung , übert räg t sie in se in Disposit ionssystem und weist sie dort e inem Fahrer zu
Fahrer aktua lisie rt den Sta tus des Räumauft rags per Handheld
Verkehrszent rale verfo lg t den Sta tus des Auft rags in Echtze it
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Im Lagebild wird über d ie re levanten Objekte , h ie r Abste llposit ionen , zusammengearbe ite t
Melden von Kontamina t ion
Räumauft räge anfordern
Sta tusänderungen nachverfo lgen
Bestä t igung der Posit ion a ls ‚sa fe ‘ für d ie Nutzung
Meldungen weisen auf Handlungsbedarf, z.B. d ie Kontamina t ion e iner benöt ig ten Abste llposit ion , h in
Meldungen sind ro llenspezifisch und für a lle Inhaber der Rolle sich tbar
Wirkketten – Kollaborat ion mit Intelsys
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Test s am FKIE
Automat isie rte Test -Suite
Code-Test s
Integrations- und Testumgebung – Teststufen bis zum Systembetrieb
Abnahme-Test s
Live während der Entwicklung
nächt lich au tomat isie rt ausgeführt
an lassgesteuert (z.B. neue Version)
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Ral i t ät snähe
niedrig hoch
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Test s am Flughaf en
Testsystem
Konsolid ie rungs-system
Produkt ives System
Integrations- und Testumgebung – Teststufen bis zum Systembetrieb
Test s am FKIE
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Ral i t ät snähe niedrig hoch
Be i e rfo lgre ichen Test s
+ kurzfrist ig nutzbar + ke ine Einschränkungen (ke ine Bee in t rächt igung am Flughafen) - n ich t a lle Schnit t ste llen sind angebunden
+ a lle Schnit t ste llen angebunden - Absprache mit Flughafen-IT und Nutzern notwendig
+ ta t sächliches, p rodukt ives Verha lten -
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Integrations- und Testumgebung – Der Schat ten der produkt iven Bet riebsumgebung Erfo lgsfaktoren für e ine In tegra t ions- und Testumgebung
Änderungen an der produkt iven Umgebung müssen in d ie In tegra t ions- und Testumgebungen übernommen werden
Umgekehrt müssen ge teste te Konfigura t ionen in den In tegra t ions- und Testumgebungen zurückgese tzt oder für das produkt ive System übernommen werden können
Es exist ie ren e in Konfigura t ionsmanagement und e ine Software-Unterstü tzung (z.B. Puppe t ), sodass d ie Konfigura t ionen zent ra l verwalte t werden
Für d ie Anbindung von Schnit t ste llen so llt e e ine Datenweite rle itung im Konzept vorgesehen se in , sodass sämt liche Schnit t ste llen
Für hausin te rne Testumgebungen so llt en Datenexporte sowohl für Schnit t ste llenda ten a ls auch für weite re Daten des Systems vorhanden se in , damit h ie r rea le Szenarien nachgeste llt werden können
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Wirkketten, Analyse-, Integrations- und Testumgebungen Was n ich t ge teste t wurde , funkt ionie rt auch n ich t
Auch was schon mal ge teste t wurde , kann u .U. n ich t funkt ionie ren
Verbundunt ersuchungen (z.B. in einem Bat t le Lab)
Einsparung von Ressourcen (Ze it & Kosten) durch Virtua lisie rung
Vorunte rsuchungen vor Einsa tz in rea len Umgebungen
Risikominimierung: frühe Problemerkennung & Aufwandsabschä tzung
Ausbi ldung
In tegra t iver Ansa tz (Schulungen an Gesamtsystemen)
Berücksich t igung der Dynamik rea le r Netzwerke (Echtze it simula t ion)
Reproduzie rbarke it von Abläufen
Rahmen für IPTs Entstehen einer „Best Practice“ und Wissensbasis
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Fraunhofer-FKIE erforscht und entwickelt Modelle, Methoden und Werkzeuge für Kontroll- und Steueraufgaben in vernetzten Systemen (»Vernetzte Operat ionsführung«)
Forschungsgebiete Sensordatenfusion Kommunikationssysteme Human Factors Mensch-Maschine-Systeme Systemergonomie Informationstechnik für Führungssysteme Kognitive Mobile Systeme Cyber Analysis & Defense Cyber Security Usable Security and Privacy
Standorte Wachtberg und Bonn
Gegründet 1963
Fraunhofer seit 8/2009
Mitarbeiter > 400
Budget > 30 Mio €
Institutsleiter Prof. Dr. Peter Martini
Website www.fkie.fraunhofer.de
Fraunhofer FKIE Fraunhofer-Institut für Kommunikation, Informationsverarbeitung und Ergonomie
Unser Zie l ist e s, existenzbedrohende Risiken frühze it ig zu e rkennen, zu minimieren und beherrschbar zu machen.
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Abgrenzung Analyse-, Integrationsanlage (BattleLab) vs. Referenzanlage
Ent w ick lung (z.B. Planung neuer Entwicklungsschrit t e / Erste llung neuer Re leases)
Rol lout , Bet r ieb (z.B. Testbe t rieb vor Re lease-Wechse l)
unt erst ü t zt
Fokus
Bat t le Lab Test -/Ref erenzanlage
Verbundunt ersuchungen (z.B. Abschä tzung von In tegra t ionsaufwänden, Risiken und Nutzen)
Vorent w ick lung (z.B. Testen von Lösungsvorschlägen) „ Pat ch-en“ (z.B. ze itnahe Fehle rana lysen und Opt imierungen)
Wirkket t en (CM Ts)
In tegra t ion
Projekt e / Produkt e
Korrekthe it