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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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Erfahrungen aus der Realisierung eines „ FüInfoSys“ für den Flughafen Köln-Bonn

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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

© CGN / FKIE

© Fraunhofer

Glä t t emelde-anlage

Fahre rd isposit ion

Meteorologische Daten

Tankfüllstände

Flugplanung und Flugbewegungen

Tech

nisc

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aten

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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

n der D

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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Fragen?

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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