FIWARE macht Cities smarter

Open-Source-Komponenten für ein offenes, nachhaltiges kommunales Ökosystem

28. Juli 2022 / Autor: Gernot Böge, FIWARE Solution Architect, FIWARE Foundation e.V.

Big Data und digitale Zwillinge sind längst mehr als nur Schlagworte. Die immensen Datenmengen, die im Cyberspace kreiert, verarbeitet und häufig als digitale Abbilder der realen Welt sichtbar gemacht werden, bilden mittlerweile eine wesentliche Grundlage unseres smarten täglichen Lebens. Wichtig ist dabei, dass diese Daten dem Datenschutz und der Datensicherheit entsprechend gesammelt, analysiert und idealerweise einer sinnvollen Weiterverwertung zur Verfügung gestellt werden.

FIWARE-Standards als Basis für smarte Vernetzung

Permanent werden Daten erzeugt – sei es durch Smartphones, Tablets oder Computer von Enduserinnen und -usern, sei es durch Sensoren.  Mit ihnen kann ein digitaler Zwilling realer Objekte und Ereignisse einer Region oder einer Stadt abgebildet werden, um den Menschen das Leben zu erleichtern. Häufig liegen die existierenden Daten jedoch in nicht miteinander verbundenen Datensilos vor und sind somit voneinander isoliert. Die gemeinsame Verwaltung, Verarbeitung, Analyse und Visualisierung aller verfügbarer Kontextinformation wird dadurch erschwert oder gar unmöglich gemacht.

Genau diese siloübergreifende Datenvernetzung hat sich die FIWARE Foundation e.V., eine NPO, die aus der „Future Internet Public Private Partnership“ der EU mit einer Reihe von europäischen Organisationen und Unternehmen hervorgegangen ist, zum Ziel gesetzt und auch erreicht: Mit FIWARE können offene, nachhaltige und sichere digitale Ökosysteme geschaffen werden, die auf frei verfügbaren Open-Source-Software-Komponenten und -Standards basieren.

NGSI-LD – eine gemeinsame Sprache für alle(s)

Grundlage jeder gelungenen Kommunikation, also auch jener, die den Zugriff und die Verwertung von Daten ermöglicht, ist eine gemeinsame Sprache. Der von FIWARE getriebene ETSI NGSI-LD-Standard bildet die semantisch weiterentwickelte Basis, die es ermöglicht, Daten zwischen unterschiedlichen Komponenten, Systemen oder auch Partnern über Unternehmensgrenzen hinaus einfach und sicher auszutauschen. Dank des einheitlichen API-Standards können Datensilos aufgebrochen werden und der FIWARE Context Broker als Kernkomponente kann seiner Aufgabe nachkommen: Daten zu sammeln und zu verwalten sowie die Informationen aus den verschiedenen Datenquellen z.B. einer Stadt zur Verfügung zu stellen – je nach spezifischer Anfrage gefiltert und je nach Bedarf individuell aufbereitet.

Smarte IT im Dienst der Gesundheit

Ein Use Case mag stellvertretend für die vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten des FIWARE-Ökosystems stehen. Luftverschmutzung stellt eine große Bedrohung für unsere Gesundheit dar, doch kommunale Projekte zur Beschaffung und Analyse von Umweltdaten, die bei der Lösungsfindung unterstützen, können schnell komplex und teuer werden. Nicht alle Kommunen sind in der Lage, die entstehenden Aufwände und Kosten zu realisieren.

Auf FIWARE basierende Anwendungen können hier mit digitalen Zwillingen Abhilfe schaffen, indem sie zum Beispiel hyperlokale (digital verlinkte und örtlich lokalisierbare) Luftqualitätsdaten aus öffentlichen oder auch privaten Datenquellen nutzen und mit anderen verfügbaren Daten kombinieren. Projekte auf Basis der frei verfügbaren FIWARE-Open-Source-Software-Komponenten können schnell, einfach und kostengünstig mit einfacher Sensorik starten. Erkenntnisse auf der Grundlage aktueller wissenschaftlicher und medizinischer Studien sowie die neu gewonnene Datengrundlage bilden dann die Basis für direkt umsetzbare Empfehlungen und Entscheidungen.

Einmal erstellte FIWARE-Anwendungen können auch von mehreren Kommunen gemeinsam weiterentwickelt, genutzt und ausgetauscht werden, die Open-Source-Lizenzen der FIWARE-Komponenten ermöglichen und unterstützen dies. So können Entwicklungsaufwände der Kommunen kollaborativ weiter gesenkt und untereinander aufgeteilt werden.

Der FIWARE Catalogue der Open-Source-Software-Komponenten wird kontinuierlich weiterentwickelt. Die Anzahl der Komponenten und der damit erstellten Applikationen wächst der Open-Source-Philosophie entsprechend und aktuellen Marktentwicklungen folgend stetig. Wichtige Entwicklungen, die derzeit verfolgt werden, sind unter anderem: Data-Spaces-Initiativen (Gaia-X, IDSA, DSBA, i4Trust), Robotics und DLT (Digital Ledger Technology). Der FIWARE Marketplace bietet einen breiten Eindruck der bereits mit FIWARE realisierten Lösungen und Use Cases.

Dank Smart Data Models, die für einen einheitlichen Standard in der semantischen Beschreibung der Daten sorgen, ist gemeinsam mit der NGSI-LD API für Interoperabilität gesorgt. So können Kommunen komplexe und ganzheitliche Daten – ob live verarbeitet, aus einem Archiv entnommen oder beides – dafür nutzen, um Herausforderungen wie etwa Verkehrsüberlastung, Umweltverschmutzung oder die krisensichere Optimierung von Energieströmen nachhaltig zu bewältigen.

Mehr über FIWARE, seine technischen Grundlagen und Anwendungsmöglichkeiten in Form von Best-Practice-Beispielen können Sie auf der ADV-Tagung „FIWARE: open standards for smarter solutions“ am 30. August 2022 erfahren. Ich würde mich freuen, Sie in meinem Workshop begrüßen zu dürfen, das Programm finden Sie hier.