Veröffentlicht: von

Rahmen dieses GP-Verbundprojekts

Dieses Verbundprojekts haben Professor Dr. Matthias Böhmer und ich in Zusammenarbeit angeboten. Beide Projekte konnten unabhängig voneinander absolviert werden. Allerdings empfahlen wir, beide Projekte gemeinsam zu belegen, weil sich dadurch die Einarbeitungszeit verringert und ein effektiveres Arbeiten ermöglicht wird.

Die Projekte sind als aufeinanderfolgende Blöcke konzipiert:

  • Projekt 1 (dieses Projekt): März – Mai 2017
  • Projekt 2 (Proof-of-Concept eines IoT-basierten präventiven Versicherungsprozesses):
    Ende Mai – August 2017

Problembeschreibung

Im Internet der Dinge (IoT – Internet of Things) werden elektronische Kleingeräte in der Lage sein, über Funknetzwerke miteinander zu kommunizieren und in großem Umfang Daten austauschen. Die Anwendungsfelder erstrecken sich über viele Bereiche wie z.B. Smart Home, aber auch den landwirtschaftlichen und industriellen Bereich (z.B. Sensornetzwerke).

Für die Versicherungswirtschaft beispielsweise ermöglichen Sensoren im häuslichen Bereich, traditionelle Produkte wie etwa eine Hausratsversicherung kosten- und nutzeneffizienter anzubieten. So verursachen etwa Leitungswasserschäden bei Versicherungen hohe Kosten und stellen Betroffene vor große Herausforderungen. Mit einer Sensorik, die an einen präventiven Versicherungsprozess gekoppelt wäre, ließen sich viele Schäden schon im Ansatz erkennen, Schäden minimieren und damit die Versicherung kostengünstiger anbieten.

Gegenstand des Verbundprojekts

Gegenstand des Verbundprojekts ist ein Proof-of-Concept (PoC) eines gekoppelten Sensor-Netzes im häuslichen Bereich mit Fokus auf Erkennung von Leitungswasserschäden. Dieses Netz wird an einen präventiven Prozess und passende Kernsysteme auf Seiten der Versicherung angeschlossen, um zeitnah schadensmindernde Maßnahmen anzustoßen.

Beide Projekte haben dabei jeweils eigene und voneinander unabhängige Ziele:

  1. IoT 1: Proof-of-Concept einer IoT-Sensorlandschaft
    • Entwicklung einer IoT-Sensorlandschaft (als Modell), die zur Illustration des Falls „Wasserschaden-Prävention“ dienen kann
    • Evaluierung eines Toolings des Projektpartners ThingForward zur erleichterten Anbindung von IoT-Devices
  1. IoT 2: IoT-basierte präventiven Versicherungsprozesses
    • Entwicklung eines präventiven Geschäftsprozesses und Anbindung einer (vereinfachten, gemockten) Versicherungs-Kernsystemlandschaft
    • Anbindung des Modells aus Projekt 1 an den Prozess, so dass ein IoT-Showcase für Führungskräfte der Sachversicherungssparte des Projektpartners Gothaer Versicherungen entsteht

Externe Projektpartner

ThingForward

Gothaer Systems (IT-Dienstleister der Gothaer Versicherungsgruppe)

Erste Ergebnisse

Die Endberichte werden hier noch veröffentlicht, sobald sie vorliegen. Hier als erster Eindruck ein Bild des Prototyps aus der Endpräsentation von IoT 1:

IoT 1: Proof-of-Concept einer IoT-Sensorlandschaft

Aus dem Bereich der Internet- und Webentwicklung hat sich der REST-Architekturstil zum Aufbau verteilter Anwendungen etabliert. Die Ansätze lassen sich auf den Bereich IoT ausweiten, allerdings stehen hier effiziente und platzsparende Implementierungen im Vordergrund.

Das Start-up ThingForward hat mit Slyft (www.slyft.io) ein Produkt und Open-Source-Projekt vorgestellt, welches ermöglicht, APIs für Embedded Devices einfach zu implementieren. Dieses Projekt soll in Zusammenarbeit mit ThingForward auf verschiedenen Device-Klassen zeigen, dass Slyft den Anforderungen des REST-Architekturstils anhand exemplarischer Anwendungsfälle wie Device Discovery, Device Registry und API-Kommunikation genügt.

In Scrumteams von 4-5 Studierenden wird ein Proof-of-Concept-Projekt realisiert.

  • Aufbau eines Netzwerks von miteinander kommunizierenden Embedded Devices
  • Entwurf und Spezifikation geeigneter Schnittstellen und Datenstrukturen zur Device to Device Kommunikation
  • Umsetzung von Anwendungsfällen wie Discovery- und/oder Registry Mechanismen, d.h. Erkennung von neu hinzukommenden Geräten zum Netzwerk
  • Vernetzung und Kommunikation der Geräte über RESTful APIs
  • Aufbau einer Device Registry
  • Implementierung von „Smart Pairing“ Mechanismen anhand Parameter in der Device Registry
  • Nutzung von modellgetriebenen Ansätzen zur Umsetzung der REST APIs
  • Evaluierung des Slyft-Ansatzes für die gewählte Problemstellung

Hardware zur Umsetzung prototypischer Geräte wird gestellt.

Die Umsetzung des Projekts sowie die Erstellung des Evaluationsberichts werden nach agiler Methodik erfolgen. Die agilen Teamprozesse werden durch die Betreuer methodisch begleitet. Die agilen Teams wählen jeweils einen Scrum Master und einen Product Owner.

Das Projekt wird in Sprints gegliedert. Ein Vertreter von ThingForward (Andreas Schmidt) wird bei den Entwicklungs-Demos an jedem Sprint als Kunde zugegen sein. Bei Erreichung größerer Meilensteinen wird ebenfalls ein Vertreter des Gothaer Konzerns anwesend sein. Weiterhin wird ThingForward in einem Workshop-Block die modellgetriebenen Ansätze und die Nutzung von Embedded Devices vorstellen.

Betreuung

Die Scrumteams erhalten jeweils einen festen Ansprechpartner aus dem Kreis der Projektbetreuer. Prof. Böhmer (federführend) und Prof. Bente verantworten das Projekt gemeinsam als Professoren.

Learning Outcomes

  • Kenntnisse der Grundlagen von IoT
  • Erfahrung im Umgang mit und der Programmierung von Embedded Devices
  • Anwendbarkeit von RESTful-Prinzipien auf vernetze Kleingeräte
  • Aufbau von Architekturparadigmen im Bereich Internet der Dinge (IoT)
  • Erfahrung mit agiler Entwicklungsmethodik in einem realistischen Softwareprojekt
  • Expertise in Kommunikation und Dokumentation
  • Teamwork- und Projektmanagement-Erfahrung

IoT 2: IoT-basierter präventiver Versicherungsprozesses

Aufbauend auf dem in Projekt 1 aufgebauten Modell wird in diesem Projekt eine Anbindung an einen präventiven Prozess in der IT-Landschaft der Versicherung simuliert. Dieser Prozess kann dann Funktionalitäten in der Art der nachfolgenden Liste realisieren:

  • Schaden wird entdeckt, insbesondere bei schleichenden Schäden (d.h. langsamer Wasseraustritt)
  • Process Engine informiert automatisch den Kunden per E-Mail / SMS oder Whatsapp-Nachricht
  • Aus einer zentralen Datenbank wird der richtige Dienstleister zum vorliegenden Schaden gesucht Dabei werden u.a. Kriterien wie Ort des Kunden, Art des Schadens und Verfügbarkeit ausgewertet.
  • Auf Grundlage der gespeicherten Kundendaten und des ausgewählten Dienstleisters wird der Dienstleister elektronisch beauftragt

In Scrumteams von mehreren Studierenden wird ein Proof-of-Concept-Projekt realisiert.

  • Vereinfachte Schnittstellen der gemockten Kernsystem-Umgebung erheben / entwickeln
  • Mock-Umgebung implementieren
  • Camunda Process Engine aufbauen und Prozessmodell implementieren
  • Anbindung des Sensor-Modells
  • System- und Integrationstest
  • Abschlussbericht und -präsentation mit Ergebnissen und Erkenntnissen

Die Umsetzung des Projekts sowie die Erstellung des Evaluationsberichts werden nach agiler Methodik erfolgen. Die agilen Teamprozesse werden durch die Betreuer methodisch begleitet. Die agilen Teams wählen jeweils einen Scrum Master und einen Product Owner.

Das Projekt wird in Sprints gegliedert. Ein Vertreter von Gothaer Systems (Dr. Eggert) wird bei den Entwicklungs-Demos an jedem Sprint als Kunde zugegen sein.

Learning Outcomes

  • Kenntnisse der Grundlagen von IoT
  • Anbindung von IoT mittels RESTful-Prinzipien an eine Prozess-Engine
  • Erfahrungen mit den Geschäftsvorgängen bei Versicherungen
  • Prozessautomation an einem praktischen, einfachen Beispiel
  • Erfahrung mit agiler Entwicklungsmethodik in einem realistischen Softwareprojekt
  • Expertise in Kommunikation und Dokumentation
  • Teamwork- und Projektmanagement-Erfahrung