Die International Data Spaces (IDS) ist eine Initiative mit dem Ziel, einen sicheren, domänenübergreifenden Datenraum zu schaffen, der Unternehmen verschiedener Branchen und aller Größen die souveräne Bewirtschaftung ihrer Datengüter ermöglicht.Neugebauer, Reimund; ten Hompel, Michael; Wrobel, Stefan: Industrial Data Space. Digitale Souveränität über Daten und Dienste. Broschüre der Fraunhofer-Gesellschaft.BMWi: Plattform Industrie 4.0 gibt Ausblick auf IT-Gipfel. Pressemitteilung, 5. November 2015 Die Grundlage dazu stellt ein Referenzarchitekturmodell dar, das im Rahmen des gleichnamigen, vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Forschungsprojekts durch zwölf Institute der Fraunhofer-Gesellschaft unter Federführung von Boris Otto (Fraunhofer ISST) entwickelt wurde.Fraunhofer-Initiative für sicheren Datenraum startet. Pressemitteilung der Fraunhofer-Gesellschaft. 23. August 2015 Die Initiative zu den International Data Spaces ist nicht durch geografische Grenzen limitiert, sondern hat eine europäische bzw. internationale Ausrichtung. Zur Verstetigung der Aktivitäten ist die Initiative in Form des eingetragenen Vereins International Data Spaces Association institutionalisiert worden, der am 26. Januar 2016 in Berlin gegründet wurde.Industrial Data Space e.V. gegründet. Presseinformation der Fraunhofer-Gesellschaft, 26. Januar 2016. Abgerufen am 19. März 2016. Die Aktivitäten wurden vormals unter der Bezeichnung „Industrial Data Space“ durchgeführt.
Hintergrund und Ziele mini|Die International Data Spaces können ein Bindeglied zwischen digitaler Produktion/Logistik und Smart Services sein.Otto, Boris: Industrial Data Space im Überblick. Oktober 2015, S. 6.
Als Teil der aktuell angestrebten Industrie 4.0 verändert die Digitalisierung Unternehmen grundlegend, da sie neue Geschäftsmodelle ermöglicht und das Selbstverständnis ganzer Branchen verändert.Knüpffer, Gunnar: Industrial Data Space. Datenaustausch ohne Google. In: Produktion, 17. Juni 2015 Somit sind Unternehmen gefordert, sich der Digitalisierung anzuschließen und ihre Wettbewerbsfähigkeit zu sichern. Dadurch hat die Digitalisierung zur Folge, dass Daten einen bedeutenden Beitrag zum Unternehmenserfolg leisten. Der Austausch von Daten führt gleichzeitig zu der Gefahr die eigene Datenhoheit zu verlieren. Diesen Zielkonflikt lösen die International Data Spaces durch ihr einzigartiges Architekturkonzept. Dabei geben die Besitzer von Daten beim Austausch nicht ihre Datensouveränität ab. Datensouveränität ist die exklusive und souveräne Entscheidungshoheit über die Nutzung der eigenen Daten. Die Durchsetzung der Nutzungsrestriktionen erfolgt dabei durch spezielle Usage Policies, damit alle Teilnehmer am transparenten Datenaustausch teilnehmen können. Somit ist der souveräne Datenaustausch eine Kernkompetenz der Digitalisierung und die International Data Spaces bieten die dazugehörige Technologie.
Konsequenterweise gehört zu deren Digitalisierung auch der Austausch von Daten. Der sichere Datenaustausch und die einfache Kombination in Wertschöpfungsnetzwerken sind Voraussetzung für smarte Services, innovative Leistungsangebote und automatisierte Geschäftsprozesse. Vor diesem Hintergrund haben die International Data Spaces bereits in der deutschen Deutscher Bundestag. Antrag der Fraktionen der CDU/CSU und SPD: Industrie 4.0 und Smart Services, 10. November 2015, S. 8.Wanka, J.: Rede der Bundesministerin für Bildung und Forschung Johanna Wanka im Deutschen Bundestag. 13. November 2015. und ausländischenUK Science & Innovation Network: Science and Innovation developments in Germany, März 2015, S. 2. Politik Aufmerksamkeit erlangt.
Die datengetriebene Innovation äußert sich in vier Facetten:Industrial Data Space – Daten als strategische Ressource für Geschäftsinnovation. Website der Fraunhofer-Gesellschaft. Abgerufen am 5. November 2015. Innovationskategorie Beispiel für die International Data Spaces Produktinnovation In der pharmazeutischen Industrie erlaubt die Nutzung von Gesundheitsdaten wirksamere, individuellere Medikamente und Behandlungskonzepte. Dafür müssen verschiedene Akteure in einem Ökosystem zusammenarbeiten wie Anbieter pharmazeutischer Produkte, Krankenkassen, Gesundheitsdienstleister und die Patienten. Gleichzeitig muss der Patient zu jeder Zeit die Souveränität über die eigenen Daten behalten. Service-Innovation Modernes Verkehrsmanagement nutzt bei der Routenplanung und -navigation von Fahrzeugen nicht allein traditionelle Informationen wie Kartenmaterial oder Verkehrsmeldungen, sondern Routenberechnungen erfolgen dynamisch unter Nutzung verschiedener Datenquellen, etwa von Verkehrsleitzentralen. Prozess-Innovation Der Einzelhandel vermeidet „Out of Stock“-Situationen im Supermarktregal, indem Warenflüsse zu jeder Zeit mit Informationsflüssen gekoppelt werden. Daten zum Transportgut (Lokation, Zustand usw.) sind allen Partnern im Wertschöpfungsnetzwerk zu jeder Zeit verfügbar, sodass der Einzelhandel, die Lieferanten und die Logistikdienstleister ihre Lieferkette gemeinschaftlich steuern und überwachen können. Daten werden so zum Gemeinschaftsgut, von dem alle Wertschöpfungspartner profitieren. Organisationsinnovation Die Fertigung von Kleinserien in der Automobilindustrie, etwa bei Elektrofahrzeugen, basiert auf der Selbststeuerung von Fahrzeugen und Komponenten. Dazu müssen Stammdaten der Produkte, Auftragsdaten, Transportangaben usw. gemeinschaftlich, sicher im Ökosystem aus Hersteller, Zulieferer und Logistikdienstleister bewirtschaftet werden.
Zur Nutzung dieser Innovationspotenziale stellen die International Data Spaces Datendienste bereit, die beispielsweise der Anonymisierung von Daten, Integrationsdienste und die Einstellung von „Verfallsdaten“ für die Datennutzung umfassen. Auf diese Weise unterstützen die International Data Spaces Unternehmen bei ihrer digitalen Transformation.
Merkmale und Aufbau mini|Zusammenspiel der Komponenten der International Data SpacesOtto, Boris: Industrial Data Space. Brief Overview. Dortmund, Oktober 2015, S. 4.
Die International Data Spaces setzen sich aus der Gesamtheit aller Endpunkte (Connectoren) zusammen sowie verschiedenen Komponenten (Software) wie Broker, Clearinghaus, Identitätsanbieter und App Store. Der Connector stellt für die teilnehmenden Unternehmen eine standardisierte Schnittstelle zu den International Data Spaces dar. Dieser Zugangspunkt ermöglicht einerseits die gezielte und kontrollierte Bereitstellung eigener Daten, andererseits den autorisierten Zugriff auf Daten anderer Teilnehmer. Die International Data Spaces sind folglich kein zentraler Datenspeicher, sondern folgen einem föderalen Architekturkonzept.
Connector Der Connector ist eine Software, die beim teilnehmenden Unternehmen oder bei einer Plattform installiert wird und dadurch den technischen Zugang zum IDS Ökosystem bereitstellt. Bei dem Connector kann es sich dabei um eine monolithische bzw. geschlossene Software handeln oder schlicht um eine Kombination unterschiedlicher existierender Software, welche den Vorgaben des Referenzarchitekturmodells und den darauf aufbauenden International Data Spaces-Zertifizierungskriterien folgt. Zur Entwicklung eines International Data Spaces Connectors stellt die Fraunhofer-Gesellschaft ein Framework bereit. Das International Data Spaces Framework zielt darauf ab, Infrastrukturkomponenten zu kapseln, um die Entwicklung eines International Data Spaces Connectors zu vereinfachen. Dies soll es dem Entwickler ermöglichen, sich gänzlich auf die Umsetzung der Anwendungslogik zu konzentrieren. Die Connector-Architektur verwendet dabei die Application Container Management Technologie um eine isolierte und sichere Umgebung für individuelle Data Services bereitzustellen.
Broker Der IDS Broker besteht aus einem Connector und stellt die notwendige Schnittstelle für jegliche Kommunikation zwischen verschiedenen Connectoren im IDS. Dabei werden Datenquellen in Form eines Metadata Repository auf dem Broker gespeichert und können von anderen Connectoren abgerufen werden. Folgende Dienste werden dabei vom IDS Broker für Datenquellen ausgeführt: Registrierung, Veröffentlichung, Wartung und Index basierte Queries. Zusätzlich können maschinenlesbare Beschreibungen konform zum IDS Informationsmodell erstellt werden und Heartbeats durchgeführt werden, um inaktive Connectoren aufzuspüren.
Clearinghaus Das Clearinghaus (engl. Clearing House) ist ein Intermediär, der Abrechnungsdienste im IDS erstellt. Dafür werden die Finanz- und Daten-Transaktionen bei der Clearingstelle protokolliert um eine korrekte Durchführung zu gewährleisten. Clearinghaus und Broker sind dabei technisch voneinander getrennt, können aber von derselben Organisation durchgeführt werden.
Identitätsanbieter Der Identitätsanbieter (engl. Identity Provider) stellt ein Identitätsmanagement nach modernen Standards und mit geringen organisatorischen Anforderungen für den IDS. Die Registrierungsstelle stellt dafür Dienste zur Erstellung, Wartung, Überwachung und Validierung von Identitätsinformationen bereit. Die registrierten Connectoren werden dabei von einem Dynamic Attribute Provisioning Service Attributsserver verwaltet. Dies wird benötigt, um Anfragen von Connectoren untereinander zu verwalten. Zugriffe werden jedoch immer von den registrierten Connectoren selbst genehmigt.
App Store Verschiedene Datenapplikationen können in einem Connector eingesetzt werden um Datenverarbeitungs-Workflows zu erleichtern. Dafür werden Datenapplikationen, sogenannte Data Apps, in einem Appstore bereitgestellt. Der App Store beinhaltet dabei Informationen über Data Apps, die von Data App Providern ergänzend hinzugefügt werden. Der IDS App Store bietet dazu verschiedene Suchoptionen, um Data Apps zu finden.
Allgemeine Schlüsselmerkmale Aus diesem Konzept ergeben sich folgende Schlüsselmerkmale: Industrial Data Space – Schlüsselmerkmale des Industrial Data Space Website der Fraunhofer-Gesellschaft. Abgerufen am 5. November 2015. Sichere Datenwertschöpfungskette von der Entstehung der Daten bis zu ihrer Verwendung in smarten Services Flexible Endpunktszenarien, d. h. ein International Data Spaces Connector kann in klassischen Unternehmens-IT-Umgebungen implementiert sein, aber auch in Cloud-Umgebungen oder auf Geräten und Fahrzeugen in der Produktion und Logistik Leichtgewichtige Semantik auf Basis domänenspezifischer Vokabulare Einfache Kombination unterschiedlicher Datengüter Konfigurierbares Referenzarchitekturmodell Unterstützung domänenspezifischer Governance-Modelle Standardisierte Kollaborationsprozesse für die Datenbewirtschaftung Offener Entwicklungsprozess
Fokus Um dem eigentlichen Fokus der Initiative gerecht zu werden und bestehende Vorarbeiten sinnvoll zu nutzen, sind folgende Arbeiten nicht Ziel und Teil der International Data Spaces: Eine zentrale Instanz zur Datenspeicherung ist nicht vorgesehen (siehe Gaia-X). Ergebnis des Forschungsprojekts ist kein Produkt, sondern das Referenzarchitekturmodell und die Pilotimplementierungen. Auf deren Basis ist eine anschließende Produktentwicklung möglich. Es werden keine fachlichen smarten Services (z. B. Frachtbörsen o. ä.) entwickelt. Vielmehr bieten die International Data Spaces durch die Datendienste die Grundlage für die einfache und effiziente Entwicklung solcher Services. Die International Data Spaces liefern keinen Beitrag auf Datenübertragungsebene oder für den Echtzeitbereich, sondern greift auf bestehende Ansätze zurück. Es wird keine übergreifende domänenspezifische fachliche Standardisierung betrieben (z. B. in Form von Vokabularen, semantischen Standards), sondern auch hier werden vorhandene Arbeiten genutzt.
Referenzarchitekturmodell