IoT-T (Internet of Things – Testware)

Technologieprogramm Smart Service Welt I

Innovatives Testen von Geräten und Software für das Internet der Dinge

IoT-T
IoT-T

Kurzsteckbrief

Die Anforderungen an Sicherheit und Interoperabilität sind bei der Entwicklung von Geräten und Anwendungen für das Internet of Things (IoT) hoch. Im Projekt IoT-T wird eine Testplattform entwickelt, die Entwicklern und Anwendern umfangreiche Erprobungsmöglichkeit von Software und Geräten für das IoT ermöglicht und damit Entwicklungszeiten verringern kann.

Problemstellung

Die Vernetzung von Geräten, Maschinen oder ganzen Systemen und Anlagen über Unternehmens- oder Standortgrenzen hinweg ist die Grundlage für das Internet der Dinge (Internet of Things – kurz: IoT). Aus Sicht der Unternehmen verspricht das enorme Effizienzgewinne. Die Digitalisierung der Industrie kann nach Angaben einer Studie von Roland Berger allein für Deutschland bis 2025 ein zusätzliches kumuliertes Wertschöpfungspotenzial von 425 Milliarden Euro eröffnen, indem z. B. Produktionsanlagen besser ausgelastet oder in der kommunalen Wasserversorgung Pumpanlagen vorausschauend gewartet werden können, um nur einige Beispiele zu nennen. Andererseits bietet das Internet der Dinge durch die Öffnung bislang geschlossener Systeme viele neue Fehlerquellen und Angriffsmöglichkeiten: So können intelligente Versorgungssysteme, zum Beispiel Stromnetze, durch gezielte Angriffe heruntergefahren werden, oder standortübergreifende Fertigungsstrecken von Unternehmen manipuliert und damit große Produktionsausfälle verursacht werden.

Bislang existieren keine ausreichenden Prüfmethoden und -werkzeuge, um die Fähigkeit zur Zusammenarbeit unterschiedlicher Systeme und Geräte zu überprüfen. Besonders wichtig ist die Überprüfung von Sicherheit und Vertrauenswürdigkeit, um zu garantieren, dass neue Entwicklungen geltenden Sicherheits- und Datenschutzanforderungen entsprechen.

Das Projekt IoT-T entwickelt dafür entsprechende Prüf- und Zertifizierungsangebote (kurz IoT-Testware), die über das aufzubauende IoT-Testlab angeboten werden.

Ziele

Die Test- und Qualitätssicherungsplattform ermöglicht erstmals das durchgängige Testen der für das Internet der Dinge benötigt Hardwaresysteme und Softwareschnittstellen. Mit IoT-T werden erstmals sogenannte Testsuiten für Netzwerk-Protokolle wie CoAP und MQTT entwickelt, deren Tests besonders auf Schwachstellen der offenen Netzwerke ausgerichtet sind. Zudem soll das IoT-Testlab die Überprüfung der Zusammenarbeit von Soft- und Hardware ermöglichen.

Technologien und Herausforderungen

Die Testmethodik basiert auf der bei ETSI (European Telecommmunication Standards Institute) entwickelten Methodik zu Konformitäts- und Interoperabilitätstests, die zur Automatisierung TTCN-3 (die Testing and Test Control Notation) nutzt. Die Technologie und Methodik wurden für das Testen von echtzeitkritischen Systemen und für das Testen nicht-funktionaler Eigenschaften wie Performanz und Sicherheit ausgebaut.

Anwendungen

Entwicklungen von Komponenten für das Internet der Dinge, wie z. B. für eine durchgängige Produktionssteuerung, die über abgesicherte Kommunikations- und effizinte Datenaggregationstechnologien arbeitet, stellt eine enorme Herausforderung dar. Mit Hilfe des IoT-Testlabs können Entwicklungszeiten drastisch reduziert werden, so dass neue Anlagen, Geräte oder Standards (z. B. aus dem IT-Sicherheitsgesetz) schnell und kostengünstig in beste- hende Systeme integriert werden können.

Innovation

Das Projekt IoT-T entwickelt erstmalig sogenannte Testsuiten für IT-Protokolle wie CoAP und MQTT, deren Tests u. a. auf die Unzuverlässigkeit und die Dynamik von offenen Umgebungen abzielen und damit bestehende Schwachstellen von Entwicklungen aufzudecken helfen.

Bislang gibt es kein so umfassendes IoT-Testlab in Deutschland oder Europa. Es existieren verteilt einzelne Bestandteile, insbesondere für das Plug-and-Play und die Demonstration von Technologien. Bislang fehlt jedoch eine Möglichkeit, umfangreiche Kombinationen von Geräten und Plattformen miteinander zu testen. Insbesondere fehlt in Deutschland eine Lösung, die es dem Mittelstand erlaubt, kostengünstig und zuverlässig die Qualität, Sicherheit, Skalierbarkeit und Interoperabilität für das Internet der Dinge sicherzustellen.

Konsortialpartner

Fraunhofer-Institut für offene Kommunikationssysteme FOKUS (Konsortialführer); Audi AG; DEKRA; Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik (IPK); relayr GmbH

Ansprechpartner

Fraunhofer FOKUS


Dipl.-Inf. Michael Wagner

Homepage: IoT-T