Georg Rehm. "Globale Standards im Web of Things". Bitkom Akademie Workshop “Die Dinge im Internet-der-Dinge kommen”, Cologne, Germany, December 2015. December 09, 2015.

1. Globale Standards
im Web of Things
Georg Rehm
georg.rehm@w3.org – georg.rehm@dfki.de
BITKOM Akademie Workshop „Die Dinge im Internet-der-Dinge kommen“
Köln, 09. Dezember 2015
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Überblick
• Industrie 4.0 im globalen Kontext
• W3C und das Web of Things
• Herausforderungen
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Industrie 4.0 im globalen Kontext
• Empirische Studie zu Chancen und Risiken der internationalen
Zusammenarbeit bei F&E, Normung, Standardisierung
• Adressaten: Politik, Unternehmen, Verbände
• Laufzeit: 07/2015 – 06/2016
• Effiziente Unterstützung deutscher Unternehmen beim Aufbau von
Kooperationen zu Industrie 4.0
• Ziel: Handlungsempfehlungen für Politik, Wirtschaft, Verbände
• Methode: Leitfaden-Interviews, Online-Fragebogen
• Bereiche: Technologien (Produkt, Produktion, Services),
Standardisierung (Bedarfe, Anforderungen), Kooperationen
(Kooperationsbereitschaft und Anforderungen an Typ der Kooperation)
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Zwischenstand (Nov. 2015)
• Interviewpartner:
– Konzerne: DAX30, Tec-Dax, M-Dax, IT, Maschinenbau
– KMUs: Familienunternehmen, Maschinen-/Anlagenbau
– Organisationen, Gremien: Deutsche und internationale
Normungs- und Standardisierungsorganisationen
– Länder: DE, UK, USA, JP, CN, KOR
• Aktuell 62 durchgeführte Interviews in:
– DE: Siemens, DIN, Audi, Evonik, Weidmüller, SAP u.a.
– USA: IIC, Rockwell, Cisco, General Electric, NSF u.a.
– JP: Nissan, Mitsubishi, Toyota u.a.
– KOR: KAIST, Samsung, ETRI u.a.
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53.6%
46.4%
42.9%
21.4%
35.7%
60.7%
Datenformate
APIs
Semantik
Einheitliches I40-Glossar
Referenzmodelle
Interoperabilität
Welche Normen und Standards werden in
Industrie 4.0 dringend benötigt?
53.6%
46.4%
42.9%
21.4%
Industriespezifische Plattformen
Leuchtturmprojekte
EU Projekte
Testbeds
Wie kann man die Entwicklung von
Normen und Standards vorantreiben?
8.6%
17.1%
85.7%
National
Europäisch
Global
Auf welcher Ebene sollten Kooperationen forciert werden?
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Zwischenstand (Nov. 2015)
• Standardisierungsbedarfe
– Bereiche: Vernetzung, Integration, Datenerfassung, -verarbeitung
– Offene Standards für flexible Lösungen
– Im Fokus: Datenformate, Interoperabilität, Semantik
– Große Unternehmen übernehmen Vorreiterrolle – KMU warten ab
• Standardisierungsaktivitäten
– Mehrzahl der Unternehmen: Aktivitäten aktuell zu langsam
– Unternehmen: Testbeds für pragmatische Lösungsansätze
– Forschung: Branchenspezifische Integrationsplattformen
• Kooperationen
– Deutliche Präferenz für globale Kooperationen
– Vorteile: Innovationen, Kostenvorteile, Interoperabilität
– Mitgliedschaften in int. Organisationen – „am Puls der Zeit“ bleiben
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World Wide Web
Consortium
• Standardisierungsorganisation, entwickelt die
technologischen Grundlagen des Web.
• Web of Things, Device APIs, Sensor APIs
• Data Activity, Linked Data, Semantic Web
• Web Automotive
• Web Payments
• Web Security und Web Crypto
• Geolocation
• HTML5, CSS, WebApps, Video, Audio
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World Wide Web
Consortium
• Gegründet 1994
• Non-profit Mitglieder-Organisation
• 411 Mitglieder (26 in DE/AT)
• 80 Mitarbeiter in US (MIT), FR (ERCIM),
JP (Keio), CN (Beihang)
• 20 Büros in wichtigen Ländern
• Große, aktive Community (viele tausend)
• Web-Nutzer, Entwickler, Browser, etc.
• Fokus: Open Web Platform und
spezifische Bedarfe aus der Industrie
Tim Berners-Lee
Erfinder des Web und
Direktor des W3C
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W3C und Web of Things
• IoT unterliegt massiver Fragmentierung.
• W3C erarbeitet Abstraktionsebene über Geräte,
Plattformen und Domänen hinweg.
• Entwicklung von Applikationen vereinfachen,
indem Services von Protokollen und
Datenformaten entkoppelt werden.
• Offene Standards reduzieren Entwicklungskosten
und steigern die Marktchancen.
• Es sind zahlreiche Industrie-Allianzen und SDOs
aktiv – W3C möchte Kooperation fördern.
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IoT SDOs und Allianzen
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Thing
Sensor
Actuator
Script
Server
Thing
Description
URI
Mehr Konvergenz
• Ziel: Plattformübergreifende Services.
• Abstraktionsschicht: Plattform von Plattformen.
• Basis: Metadaten-Standards und Kooperation
über Industrie-Allianzen und SDOs hinweg.
• „Things“:
– Repräsentieren Entitäten (physikalisch oder abstrakt)
– Software-Objekte: Eigenschaften, Aktionen, Events
• Bausteine:
– Web of Pages: URLs, HTML, HTTP
– Web of Things: URIs, Thing
Beschreibungen, div. Protokolle
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Relationen zwischen Entitäten
• Beispiel: „Brüssel ist die Hauptstadt von Belgien“
• Subjekt: „Brüssel“, Prädikat: „ist Hauptstadt von“, Objekt: „Belgien“
• W3C Resource Description Framework (RDF)
• Subjekt-Prädikat-Objekt als Web-Adressen (URLs) und global
eindeutige Identifikatoren – Linked Data.

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Semantik und das WoT
• Interoperabilität durch gemeinsame Vokabulare für Entitäten
(Things), Datentypen und Relationen
• Suche nach Services basierend auf bestimmter Semantik
• Ermöglicht Kombinationen von Services
• Ermöglicht Simulationen, Fehlerdiagnose etc.
• Modelliert als vertikale und horizontale Metadaten
Domänenübergreifende Kern-Metadaten
Smart
Homes
Smart
Lifecare
Smart
Cities
Smart
Industry
. . .
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l Thing Beschreibungen
- Links zu den Thing-Semantiken
- Datenmodelle
- Beziehungen zwischen Things
- Abhängigkeiten
- Versionsmanagement
- Discovery von Things
- API-Bindings und Protokolle
l Security-bezogene Metadaten
- Protokolle und Authentifizierung
- Zugangskontrolle
- Terms and conditions
- Payments
- Trust und Identity
- Privacy und Provenance
- Safety, Compliance und Resilience
l Kommunikations-bezogene Metadaten
- Protokolle und Ports
- Datenformate und Encoding
- Multiplexing und Datenfluss
Metadaten
Things
CommsSecurity
Horizontale Metadaten: Kernmetadaten
über Anwendungsdomänen hinweg.
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W3C Web of Things Interest Group: http://www.w3.org/WoT/IG/
Web of Things im W3C
• W3C Workshop in Berlin im Juni 2014
• Start der Web of Things Interest Group 2015
• Task forces: Thing descriptions; APIs and
protocols; Discovery and provisioning; Security,
privacy and resilience; Communications and
collaboration
• Schwerpunkt auf Implementierungen
• Face-to-face-Meetings:
– Bislang: München, Sunnyvale, Sapporo
– Meetings mit IRTF Thing to Thing Research Group
– Zukunft: Jan. 2016 Nizza; April 2016 Cambridge, MA;
Juli 2016 Asien; September 2016 Lissabon
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UNI K.K.
Web of Things IG: Mitglieder
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Herausforderungen
l Skalierung – Über Geräte, Plattformen, Services,
Domänen.
l Koordination – Wie kann man für Konvergenz
zwischen den zahlreichen Aktivitäten von
Industriekonsortien und SDOs sorgen?
l Wie kann man Experten aus diversen Gebieten und
mit unterschiedlichen Hintergründen zu einer
effektiven Kooperation bekommen?
l Diverse Unternehmen möchten ihre eigenen
Ökosysteme und Plattformen kontrollieren und
haben oft nur wenig Interesse an neutralen, offenen
Standards.
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Herzlichen Dank!
Der Vortragende bedankt sich bei:
• Dave Raggett (W3C)
• Christiane Plociennik (DFKI)
• Acatech-Projektgruppe „Industrie 4.0 im globalen Kontext“
georg.rehm@dfki.de
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