Evaluation von Datenarchitekturen für die Connected-Cars-Domäne

Abstract

Connected Cars sind Fahrzeuge, die mit Sensoren und Kommunikationsschnittstellen ausgestattet sind, um mit anderen Fahrzeugen, der Verkehrsinfrastruktur und dem Internet zu kommunizieren. Durch sie eröffnen sich neuartige digitale Anwendungen, die die Effizienz, Sicherheit und den Komfort von Fahrzeugen steigern können. Für die Ermöglichung dieser Anwendungen ist eine geeignete Datenarchitektur entscheidend. Sie gibt vor, wie die Fahrzeugdaten zu verwalten und zu verarbeiten sind, um die jeweiligen übergeordneten Anwendungsziele zu erreichen. Die Connected-Cars-Domäne stellt an die Datenarchitektur hohe Anforderungen. Dazu gehört beispielsweise der Umgang mit großen Datenvolumen, erzeugt von einer Vielzahl an geografisch verteilten Datenproduzenten. In dieser Arbeit werden bestehende Architekturansätze aus der wissenschaftlichen Literatur hinsichtlich ihrer Eignung als ganzheitliche Datenarchitektur für die Connected-Cars-Domäne evaluiert. Grundlage dafür ist ein Anforderungskatalog, der im Rahmen einer Anforderungsanalyse erstellt wird. Die Evaluation zeigt, dass es unter den betrachteten Veröffentlichungen keinen Vorschlag gibt, der alle definierten Anforderungen erfüllt. Im weiteren Verlauf der Arbeit wird deshalb untersucht, wie eine Datenarchitektur gestaltet werden kann, die alle Anforderungen erfüllt und damit den identifizierten Schwächen bestehender Ansätze begegnet. Das vorgeschlagene Konzept kombiniert Lösungsansätze der Literatur, allgemeine Datenarchitekturen aus dem Fachgebiet des Data Engineerings und eigene Ideen. Im Fokus steht dabei der Data Mesh, ein Ansatz zur dezentralen Organisation analytischer Daten. Es wird gezeigt, wie die Prinzipien des Data Mesh gewinnbringend auf die Connected-Cars-Domäne angewandt werden können und welche Besonderheiten sich dabei ergeben. Die größte Besonderheit ist, dass geografisch verteilte Datenprodukte unterstützt werden, die sich somit die Vorteile des Fog Computings zu Nutze machen können. Eine konzeptionelle Evaluation der Architektur am Ende der Arbeit zeigt, dass sie bis auf eine Einschränkung alle Anforderungskriterien berücksichtigt.