Beyond the Cloud

Hybride Anwendungen in Edge und Cloud

Der neue Mobilfunkstandard 5G in Kombination mit dem Konzept Edge Computing bringt viele Vorteile: kurze Latenzzeiten, hohe Datenraten und die Unterstützung einer Vielzahl von Endgeräten. Jedoch werden Software-Architekt:innen durch den Einsatz dieser Technologien vor neue Herausforderungen gestellt: So stellt sich unter anderem die Frage, wie Anwendungen aufgebaut werden müssen, um weiterhin von den Vorteilen der Cloud zu profitieren und zeitgleich die Eigenschaften von 5G und Edge Computing bestmöglich zu nutzen. Moderne Anwendungen bestehen heute zumeist aus einer Menge von verschiedenen miteinander interagierenden Komponenten. Daher bedarf es zur Beantwortung dieser Frage einer detaillierten Betrachtung all dieser Komponenten. Setzt eine Komponente beispielweise eine hohe Menge an Rechenleistung voraus, ist davon auszugehen, dass diese nur innerhalb der Cloud bereitgestellt werden kann. Ist das funktionale Verhalten einer Komponente von der Reaktionszeit oder der Datenübertragungsrate des Netzwerkes abhängig, ist es sicherlich sinnvoll, diese Komponente in der Edge zu platzieren.

Da das Ziel des Projektes euriale die Unterstützung und Optimierung der Kommunikation zwischen allen Beteiligten der Rettungskette in Notfallsituationen ist, muss neben den Performanz- und Ressourcenanforderungen der einzelnen Software-Komponenten ein weiterer wichtiger Aspekt berücksichtigt werden: die Übertragung und Verarbeitung von hochsensiblen personenbezogenen Daten der Patient:innen. Dabei ist es wichtig, diese Informationen sowohl vor dem Zugriff Dritter zu schützen als auch zeitlich nur so lange vorzuhalten, wie sie zur Unterstützung des Rettungseinsatzes benötigt werden.

Um diese Anforderungen zu erfüllen, muss die Komponente, welche den Austausch und die Verarbeitung der personenbezogenen Daten realisiert, drei wesentliche Eigenschaften besitzen:

  • Sämtliche Daten müssen verschlüsselt übertragen und mittels eines geeigneten Autorisierungsverfahrens vor unbefugten Zugriff geschützt werden.
  • Der euriale-Datenraum wird möglichst nah an der Datenquelle platziert, sodass eine Echtzeitkommunikation zwischen allen Beteiligten gewährleistet ist. Des Weiteren reduziert die Nutzung des kürzesten Datenpfads das Risiko, dass Dritte unbefugt Zugriff auf die Daten während der Übertragung erlangen.
  • Alle Informationen dürfen nur während der Dauer des Rettungseinsatzes abrufbar sein. Nach Beendigung des Einsatzes müssen diese unwiderruflich und ausnahmslos gelöscht werden.

Die Mitarbeiter:innen der adesso mobile solutions GmbH und der Lehrstuhl für Software Engineering der Universität Duisburg Essen konzipieren aktuell eine Software-Architektur, die diese Eigenschaften unter Einbeziehung sowohl der Edge als auch der Cloud adressiert.

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