Cloud Computing in Connected Cars

Ein allgegenwärtiger Markttrend löst in der Automobilbranche zur Zeit eine spannende Neuausrichtung aus. Ein Trend, der dazu beiträgt, dass Konsumenten überall und in jeder Lebenssituation erreichbar sein wollen. Die Rede ist von der Vernetzung der Umwelt und somit inbegriffen die Vernetzung der Fahrzeuge. Die Digitalisierung ruft also auch in der Automobilbranche eine nicht unbedeutende Umstrukturierung hervor und damit einhergehend die Entwicklung des Connected Car.

Die IT-Industrie wird bei der Umsetzung dieser Entwicklung eine fundamentale Rolle spielen. Nicht nur um die Vernetzung der Fahrzeuge zu realisieren, sondern auch um die interne und externe Kommunikation von Nutzern, mobilen Geräten und weiteren involvierten Objekten des Straßenverkehrs zu ermöglichen. Digitale Technologien der IT-Industrie wie das Internet der Dinge, Big Data und Cloud Computing spielen hierbei eine essentielle Rolle, denn eine unermessliche Menge an Daten wird voraussichtlich anfallen. Diese muss analysiert, ausgewertet und in Form von nützlichen Informationen an die Konsumenten weitergeben werden, damit sie unter anderem rechtzeitig über Verkehrswarnmeldungen oder Informationen über die Fahrzeugdiagnose informiert werden. Viele weitere Beispiele sind denkbar und wurden bereits umgesetzt. Jedoch ist es das verfolgte Ziel dieser Entwicklung, dass mit dem vernetzten Auto der Zukunft ein innovatives, einzigartiges Kundenerlebnis geschaffen wird.

Vor allem aber entstehen Marktchancen für Cloud Computing-Anbieter, die durch die externe Bereitstellung von IT-Ressourcen die Möglichkeit bieten, dass Automobilhersteller ihre Daten virtuell ablegen und benötigte Connected Car-Systeme über das virtuelle Netzwerk in Anspruch nehmen können.

Quelle: https://www.youtube.com/watch?v=MVsZ2okIzgM

Definition und Begriffsbestimmung der Cloud

Cloud Computing zählt zu den wichtigsten Trends, welche die Digitalisierung überhaupt erst ermöglichen. IT-Leistungen, die früher individuell für einzelne Kunden lokal gefertigt wurden, werden durch die Entwicklung von Cloud Computing in standardisierter Form aus dem Netz bezogen. Rechenleistungen, Speicherkapazitäten und Software können also gemietet werden. Somit können Nutzer ihre Kosten senken, ihre Handlungsfähigkeit im globalen Wettbewerb steigern und gleichzeitig flexibler werden, da sie orts- und zeitunabhängig stets einen Zugriff auf die IT-Ressourcen haben. Unternehmen können dadurch hochinnovative Leistungen in Anspruch nehmen, ohne in den Aufbau und die Wartung von großen Rechenzentren zu investieren. Besonders kleine und mittelständische Unternehmen profitieren davon. Der große Vorteil ist, dass sich Unternehmen somit auf das Kerngeschäft konzentrieren, effizienter arbeiten und somit höhere Qualität anbieten können.

Eine der wichtigsten kritischen Faktoren für Cloud Computing sind Informationssicherheit, Integrationsfähigkeit mit den vorhandenen IT-Systemen und Datenschutz, da vor allem auch vertrauliche Daten in die Hände der Cloud-Anbieter gegeben werden. Eine allgemeingültige Definition von Cloud Computing gibt es bisher nicht. Jedoch wird in den Fachkreisen meist eine Definition herangezogen, die auch die US-amerikanische Standardisierungsstelle NIST (National Institute of Standards and Technology) und der ENISA (European Network and Information Security Agency) nutzt:

„Cloud Computing ist ein Modell, das erlaubt bei Bedarf, jederzeit und überall bequem über ein Netz auf einen geteilten Pool von konfigurierbaren Rechenressourcen, wie Netze, Server, Speichersysteme, Anwendungen und Dienste, zuzugreifen, die schnell und mit minimalem Managementaufwand oder geringer Serviceprovider-Interaktion zur Verfügung gestellt werden können.“

Servicemodelle

Wie im oberen Verlauf bereits erwähnt unterscheidet man grundsätzlich zwischen drei Cloud Computing Servicemodellen. Die US-amerikanische Standardisierungsstelle NIST hat die folgenden drei Bereiche festgelegt: Infrastructure as-a-Service (IaaS), Platform as-a-Service (PaaS) und Software as-a-Service (SaaS).

IaaS beinhaltet die Bereitstellung einer skalierbaren IT-Infrastruktur über ein Netzwerk. Dieser grundlegende Service umfasst insbesondere IT-Ressourcen wie Festplattenkapazität, Speicher- und Netzwerkinfrastruktur und kann nach Bedarf angemietet werden. Aufbauend auf diese Infrastruktur kann dann ein Betriebssystem mit beliebigen Anwendungen individuell ausgeführt werden.

PaaS bezeichnet die Bereitstellung einer Entwicklungsumgebung. Vor allem Systemarchitekten und Anwendungsentwickler profitieren davon, da die Laufzeit- und Entwicklungsplattform inklusive Datenbankschnittstellen als Dienst zur Verfügung gestellt werden. PaaS beschreibt Services der Anwendungsinfrastruktur-Ebene, wie Datenbanken, Integration und Sicherheit, die auf Basis der Entwicklungsplattformen angeboten werden. Mit ihnen lassen sich Anwendungskomponenten weiter entwickeln, testen, hosten und plattformübergreifend betreiben.

SaaS ist die Bereitstellung von gemeinsam nutzbarer Software über ein Netzwerk. Das Konzept basiert auf dem Hintergrund, das Unternehmenssoftware nicht mehr auf jedem Server oder PC abgelegt wird, sondern zentral in der Cloud zur Verfügung gestellt wird. Diese Software wird nicht nur bereitgestellt, sondern vom Cloud-Dienstleister durch Wartungen und Updates betreut und betrieben. Dadurch entsteht ein neues Preismodell, da Software nicht mehr als Lizenz an einen Nutzer verkauft wird, sondern pro Abruf abgerechnet wird.

Blog4GraphicTelematics

Quelle: http://www.cloudmessaging.guru/the-future-of-connected-car-technology/

Cloud-Typen    

Drei Ausprägungsformen von Clouds lassen sich unterscheiden: Private Cloud, Hybrid Cloud und Public Cloud.

Public Cloud sind allgemein über das Internet zugängliche und vom Provider freigestellte Dienste. IT-Ressourcen in der Public Cloud sind somit jedem zugänglich (One-to-manyAnsatz). Die Nutzergruppe ist nicht beschränkt, wodurch der Skaleneffekt besonders gut ausgenutzt werden kann und Public Cloud-Dienste im Vergleich zu anderen Cloud-Typen oft besonders günstig angeboten werden können. Wird ein Bereich dieser Public Cloud gegenüber einem anderen Nutzer abgegrenzt, so wird dieser Bereich als Virtual Private Cloud bezeichnet. Der Unterschied zwischen der Virtual Private Cloud und der Private Cloud liegt nicht in der physikalischen Trennung, sondern lediglich zwischen den unterschiedlichen Zugriffsbeschränkungen.

Hybrid Cloud ist die Kombination aus Public und Private Cloud. Unter Einbeziehung der internen Cloud-Infrastruktur vor Ort können IT-Ressourcen flexibel nach Bedarf erweitert werden. Diese dynamischen Anpassungen erfordern den Rückgriff auf IT-Ressourcen der eigenen Private Cloud und öffentlich zugänglichen Public Clouds. Der Nutzer hat allerdings keine Kenntnisse darüber, ob die IT-Ressourcen aus der Private oder Public Cloud bezogen werden. Kunden können dieses Modell nutzen, um vor allem die Sicherheitsvorteile der Private Cloud zu nutzen, aber gleichzeitig auch die volle elastische Skalierung über öffentlich zugängliche Anbieter zu ermöglichen.

Private Cloud unterscheidet sich von der Public Cloud durch die Zugriffsbestimmungen und den Leistungszugang. Sie ist nicht für jeden zugänglich, sondern auf bestimmte Nutzergruppen wie beispielsweise auf ein Unternehmen beschränkt. Daraus folgt, dass sich durch kundenspezifische Technologien höhere Leistungsstandards erreichen lassen. Der begrenzte Nutzerkreis ermöglicht es, dass eine Private Cloud individuell und flexibel ausgestaltet und somit spezifisch angepasst werden kann (One-to-one-Ansatz).

Private Clouds können über ein lokales Netz im Einflussbereich der Nutzergruppe oder über ein dediziertes Weitverkehrsnetz bezogen werden. Beide Varianten können auch kombiniert werden. Der Kunde kann also ortsunabhängig seine lokale Private Cloud (On-Premise) durch die dedizierte Private Cloud eines externen Anbieters (Off-Presmise) erweitern.

Der Nachteil der Private Cloud ist, dass Nutzergruppen, durch ihre begrenzte Nutzerzahl, nicht immer die Skalierbarkeit effektiv ausnutzen können, da nicht immer ein hoher Bedarf eines Nutzers durch gleichzeitigen geringen Bedarf anderer Nutzer ausgeglichen werden kann. Zusätzlich spielt die örtliche Nähe eine Zusatzrolle, da ähnliche Arbeitslasten wie die Jahreshochsaison oder Urlaubszeiten zu ungleicher Auslastung führt. Je größer die Nutzergruppe ist, desto geringer ist die Wahrscheinlichkeit, dass diese Herausforderungen auftreten.

Neue Cloud Computing-Geschäftsmodelle für die Automobilbranche

Auch in der Automobilindustrie spielt Cloud Computing vor allem durch die Entwicklung des Connected Cars eine immer bedeutendere, unverzichtbare Rolle. Laut der Accenture „The new era for the automotive industry“-Studie wird in den nächsten 15 bis 20 Jahren Cloud Computing das Bindeglied sein, dass externe Teilnehmer, Prozesse und Vernetzungen in die Automobil-Wertschöpfungskette integriert.

Dabei muss sich die langandauernde Laufzeit der Automobil-Wertschöpfungskette an die Laufzeit der digitalen Wertschöpfungskette anpassen. Die Entwicklungslaufzeit muss also beschleunigt werden, damit neue Innovationen schneller auf den Markt erscheinen und somit die OEMs auf die Befriedigung der Kundenbedürfnisse flexibler und schneller reagieren können. Daher ist es von großer Bedeutung, flexible, skalierbare Technologien wie Cloud Computing zu etablieren.

Cloud-Lösungen für Connected Cars

Es gibt bereits vorgefertigte Connected Car-Lösungen. Sowohl Microsoft Azure zusammen mit Delphi, Ford oder auch Pivotal bieten hierzu Lösungen als PaaS an.

Durch eine Schnittstelle On-board-Diagnose (OBD II), die seit 1996 in jedes Auto integriert wird, können fahrzeugbasierte Daten wie Geschwindigkeit, Batteriezustand, Grenzübergänge, Tankfüllung, Spritverbrauch, Beschleunigung und Temperatur herausgegeben werden.

Der US-Amerikanische Telekommunikationskonzern Verizon bietet zusammen mit Microsoft Azure und Delphi eine Connected Car-Plattform an, die auf Big Data- und Internet der Dinge Services der PaaS-Lösung zurückgreifen und somit Echtzeitanalysen des Fahrzeugs bereitstellen kann. So können Vordiagnosen getätigt werden, um den Fahrer frühzeitig über Ausfälle oder Defekte von Fahrzeugkomponenten zu informieren. Der Standort und die Fortbewegungsgeschwindigkeit kann jederzeit in Echtzeit abgerufen werden. Insbesondere Eltern von Fahranfängern, die ihren jugendlichen Kindern sorgenfrei das Auto zur Verfügung stellen wollen, können von solchen Lösungen profitieren, denn durch die ferngesteuerte Überwachung über das Smartphone haben sie Echtzeit Fahrzeugdaten immer im Blick. Eine weitere Funktion ist die Bedienung des Fahrzeugs über das Smartphone, das die gleiche Funktion bietet, wie die eines Autoschlüssels. Die Bereitstellung eines WLAN-Hotspots ist ebenso gegeben, sodass durch die Smartphone-Vernetzung alle Smartphone-Funktionen auf das Fahrzeugdisplay übertragen werden können. Diese Lösungen sind vor allem für Privatkunden und kleinere Firmen mit Lieferfahrzeugen interessant.

Auf Basis der Microsoft Azure PaaS Cloud existiert neben der Delphi-Lösung eine weitere Connected Car-Lösung in Kooperation mit dem Automobilhersteller Ford. Die Lösung basiert größtenteils auf der Vernetzung des Autos mit dem Smartphone.

Pivotal hat eine ähnliche Connected Car PaaS-Lösung mit integrierten Big Data-Analysen und dem seit Februar 2015 neu etablierten Internet of Things-Service zur Fahrzeugvernetzung, sodass Analysen und Vorhersagen sowie Fahrzeugdiagnosen ebenso über ein Dashboard angezeigt werden können.

Die Frage die sich jedoch nun stellt, ist wer das Rennen als führender IT-Provider für Cloud-Lösungen von Connected Cars gewinnt.

Quellen

Titelbild: http://www.bosch-presse.de/pressportal/de/de/bosch-studie-zeigt-mehr-sicherheit-mehr-effizienz-mehr-freie-zeit-durch-vernetzte-mobilitaet-82818.html

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