IOTA-Anwendung im Unternehmen – Was Entwickler tun müssen

Individuelle IOTA-Anwendung erstellen

IOTA-Anwendung im Unternehmen, Teil 2. Im ersten Teil „Wie viel IOTA kann Ihr Unternehmen?“ haben wir bereits erläutert, was Chefs und Vorgesetzte wissen und entscheiden müssen.

Heute befassen wir uns mit den Fachkräften, den IT-Experten, Programmierern und Entwicklern, wenn es um betriebliche IOTA-Lösungen geht.

Wenn die IOTA-Technologie Ihren Anforderungen entspricht und Sie wissen, welche Bausteine geeignet sind, dann können Sie jetzt die individuelle Lösung für Ihre IOTA-Anwendung im Unternehmen erstellen.

Die technische Integration des IOTA-Protokolls wird durch verschiedene Hilfethemen auf der Webseite der IOTA-Foundation unterstützt.

Auch stehen auf dem IOTA Daten Marktplatz und dem IOTA Industrie Daten Marktplatz bereits zahlreiche DLT-spezifische Szenarien und klar definierte APIs zur Verfügung. Das beschleunigt die Integration und die Entwicklung der eigenen Lösungsarchitektur für Ihre IOTA-Anwendung im Unternehmen.

Prüfen Sie die Entwürfe Ihrer Lösung sorgfältig, sodass die Datenintegrität, die Vertragsvereinbarung für die Endgeräte sowie die M2M-Payment Prozesse sowie für Zahlungen von Daten und Diensten gewährleistet sind.

Wenn Sie etwas völlig Neues entwickeln wollen, dann ist es ratsam, mit einem der Ideen- oder Innovationsworkshops der IOTA-Foundation zu starten. Damit erhalten Sie ein besseres Verständnis der aktuellen Situation und dem Stand der Entwicklung des IOTA-Protokolls.

Für die Implementierung neuer Geschäftsmodelle steht optional die strategische Beratung durch die IOTA-Foundation oder einer ihrer Integrationspartner zur Verfügung.

Der Innovationsprozess

• Modul 1, Dauer ca. 2 Wochen, Die Erkundungsphase

Identifizieren Sie das Problem, für das Sie glauben, IOTA-Anwendungen im Unternehmen nutzen zu wollen. Setzen Sie auf 2 – 3 Geschäftsprobleme Ihre höchste Priorität und verfeinern Sie die Problemerkundung. Grenzen Sie die Probleme möglichst genau ein.

• Modul 2, Dauer ca. 4 Wochen, Die Ideenfindung

Erstellen Sie Anwendungsfälle und definieren Sie die Elemente für das Konzept. Mithilfe der sogenannten IOTA Blueprints sammeln Sie alle Ideen und erstellen Sie 2 – 3 Use Cases.

• Modul 3, Dauer ca. 2 Wochen, Die Auswertung

Identifizieren Sie Ihre verfügbaren Kapazitäten, formulieren Sie die Bedürfnisse von Kunden und Verbrauchern und bewerten Sie die Use Cases. Erstellen Sie daraus 1 Showcase und 1 Pitch Deck.

Beim Showcase handelt es sich um ein Tool aus dem Innovationsmanagement, bei dem ein Modell zur Entwicklung der IOTA-Anwendung im Unternehmen visualisiert wird.

Gut geeignet ist dafür Dropbox beispielsweise. Letzteres ist eine Präsentationsfolie beispielsweise in Keynote oder PowerPoint erstellt.

Die Lösungsentwicklung

• Modul 4, Dauer abhängig vom Projekt-Umfang, Der Prototyp

Entwickeln Sie potenzielle Lösungen in Form eines Prototyps und machen Sie einen Stresstest hinsichtlich seiner Veränderungsfähigkeit.

Sie testen mit dem Minimum Viable Product (MVP) Verfahren die erste minimal funktionsfähige IOTA-Anwendung im Unternehmen. Richten Sie die auf die technische Reife aus und ziehen Sie eine mögliche Kommerzialisierung ein.

Tipp für das MVP: Sie entwickeln eine Lösung, bei der Ihr Team die maximale Menge validierter Informationen mit minimalem Aufwand zusammenträgt. Der Zyklus lautet: Entwickeln, Messen, Lernen, Wiederholen. Solange, bis Sie den Prototyp mit echten Nutzern testen können. Es geht hier um Schnelligkeit statt um Perfektion.

• Modul 5, Dauer abhängig vom Umfang des Projektes, Der Testlauf in einer realen Umgebung

Der entwickelte Test-Prototyp kann jetzt unter realen Bedingungen verwendet werden. Sie erstellen nach den Tests einen einsatzfähigen Prototyp.

• Modul 6, Dauer abhängig von der IOTA-Anwendung im Unternehmen, Die Implementierung

Verfeinern Sie den einsatzfähigen Prototypen durch klare Marktstrategien und veröffentlichen Sie ihn. Durch Rückmeldungen im Team oder von Teilnehmern skalieren Sie die Lösungen auf IOTA-Basis weiter und optimieren seine Funktion. Kontinuierliches Testen erhöht das Potenzial der IOTA-Anwendung im Unternehmen.

Die Entwicklungsstufen

1) Prototyp und Proof of Concept, die PoC-Phase

Ziel ist es, eine eigenständige Softwarekomponente zu entwickeln, die auf dem IOTA-Devnet oder einem Private Tangle basiert.

Der Proof of Concept PoC implementiert die geschäftliche Logik der Lösung ins IOTA-Netzwerk und bietet uneingeschränkte UX/UI-Funktionen. UI steht für User Interface und ist das Schnittstellendesign.

Mit diesem Design ist es Nutzern mühelos möglich, mit dem Tangle zu kommunizieren und zu interagieren. UX beschreibt die User-Experience und ist mehr als nur das Design der Anwendung.

Es umfasst alle Aspekte der Interaktion inklusive der Wahrnehmungen und der Reaktionen, die vor, während und nach der Nutzung auftreten.

2) Minimum Viable Product und Real World Testing, die MVP-Phase

Die Softwarekomponenten werden erstellt und verfeinert und anschließend vollständig in die vorhandenen Systeme integriert. Auch erweiterte UX/UI-Funktionen werden in dieser Phase eingearbeitet.

3) Produkteinführung und Skalierung, die Scale-up-Phase

Ein Projekt, dass die Gründungsphase hinter sich gebracht hat, wird auch als Scale-up bezeichnet. Die funktionsfähige produktionsbereite Lösung entwickelt sich weiter und ist mit zusätzlichen UX/UI-Funktionen ausgestattet.

Das kann ein konsortiumbasierter Private Tangle oder die bestehende IOTA Reference Implementation IRI sein. Aber auch Chronicle Permanodes, die den unbegrenzten Datenfluss des Tangle speichern und einfach abfragbar machen, kommen hier infrage.

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Vom Private Tangle zum IOTA-Mainnet

In den ersten Tagen bewegen Sie sich in der Analyse und nutzen dafür das IOTA Devnet, das für Testzwecke und als Entwickler-Plattform entworfen wurde oder den Private Tangle.

Nach ein paar Wochen geht es für die Entwicklung der eigenen IOTA-Anwendung im Unternehmen in die Systemsimulation, wo ein Prototyp erarbeitet wird, der in der Regel ebenfalls im Devnet oder im Private Tangle läuft. Sind mehrere Wochen in der Entwicklung vergangen, bewegt sich das Projekt auf die MVP-Phase zu.

Es gibt erste Entwürfe für das System. Abschließend gelangt die IOTA-Anwendung im Unternehmen auf das Mainnet oder im Private/Konsortium-Tangle und geht nach 1 oder mehreren Jahren in das vollumfängliche System auf.

Jede der oben genannten Phasen wird normalerweise in einer speziellen Umgebung entwickelt, um die Bereitstellung von Prototypen zu vereinfachen, die Kontrolle während der Testphase zu verbessern oder andere Unternehmensentwicklungsrichtlinien zu berücksichtigen.

Der Aufbau der Infrastruktur

Die zugrunde liegende Infrastruktur eines jeden Tangle lässt sich leicht aufzeigen.

• Während der internen Entwicklungsphase wird ein Single Node Private Tangle aufgesetzt. Der IOTA-Node ist in ungefähr 10 Minuten Set-up Time installiert und dient zur Entwicklung der Lösung, dem Testen der Anwendung und der Entwicklung des Prototyps.
• Ebenfalls im Private Tangle oder gegebenenfalls in der Konsortium-Umgebung gibt es danach den Multi Node Private Tangle. Die Set-up Time beträgt hier abhängig vom Know-how der Entwickler über die Erzeugung von kryptographischen Schlüsseln rund 16 Stunden. Hier findet die virtuelle IOTA Token Simulation (nicht an Kryptowährungsbörsen handelbar) statt und die Pilotierung im privaten oder semizentralen Tangle bereitet die Verwendung des Prototyps für reale experimentelle Zwecke vor.
• Abhängig von der Anwendung erfolgt die nächste Phase entweder im öffentlichen Mainnet oder dem Devnet. Auch hier entsteht ein Single Node, jedoch diesmal als Teil des öffentlichen Tangle.

Die Umgebung kann dabei entweder öffentlich oder ans Internet gebunden sein. Die Set-up Time beträgt hier ca. 10 Minuten, ein Permanode Add-on wird für die schnelle Suche nach früheren Events eingebunden.

Zukünftig wäre auch denkbar, dass Ihr Unternehmen mit der Unterstützung ihres IOTA-Permanodes finanzielle Anreize erhält, um historische Transaktionsdaten aus dem Netzwerk für andere Teilnehmer zur Verfügung zu stellen.

Dieser „query as a service“ Bereich soll mit den Chronicle Nodes von IOTA bald möglich sein und stellt einen echten Mehrwert für Entwickler dar.

In der letzten Phase der IOTA-Anwendung im Unternehmen wird diese auf einem vollständig dezentralen Netzwerk der realen Welt zur Verfügung gestellt. Außerdem sind dort Möglichkeiten vorhanden, sowohl für Daten- als auch Wertetransaktionen reale IOTA-Token (MIOTA) Zahlungen durchzuführen.

Proof of Concept erstellen

Bevor Sie die Idee im Team diskutieren, sollten alle Teilnehmer eine Geheimhaltungsvereinbarung unterzeichnen. Das Non-Disclosure Agreement NDA schützt die unternehmensinternen Informationen vor ungehindertem Zugriff.

Sie brauchen jetzt einen Experten für den Aufbau einer IT-Infrastruktur und zur Ausarbeitung der technischen Anforderungen zur Entwicklung der IOTA-Anwendung im Unternehmen. Es gibt zwei Möglichkeiten zu Integration:

Die Integration von IOTA kann über Geräte erfolgen, die einen IOTA-Client besitzen und die Transaktionen direkt an einen IOTA-Token ausgeben. Diese Geräte sind bereits vorhanden und am Markt erhältlich, sie interagieren direkt mit dem IOTA-Netzwerk.

a) X-CUBE-IOTA1 ist Teil von der Hardware-Abstraction-Layer STMCube vom Hersteller STMicroelectronics.

b) ESP32, ein sogenannter SoC Mikrocontroller (System-on-a-Chip) von der Firma Espressif.

c) Das Riddle & Code Secure Element 2.0, als Teil der Produktreihe „Built for Blockchain“, des österreichischen Hersteller kann digitale Identitäten durch die Kombination von Hard- und Software auf jedem Gerät sicher speichern.

d) Es gibt noch weitere Boards, die für die Verbindung und Integration ins IOTA-Netzwerk geeignet sind.

Auch als Teil einer vorhandenen Cloud-Lösung kann IOTA integriert werden. Dafür ist die Entwicklung eines Proxyservers notwendig, der die Anforderungen der Geräte zum Generieren von IOTA-Transaktionen und zum Senden an das IOTA-Netzwerk verarbeitet.

Viele IOTA-Anwender haben sich für diese Integrationsart entschieden. Sie lässt sich nativ,- also unverändert, in die bereits bestehende Infrastruktur einbinden und erweitert diese durch die Funktionen der Unveränderlichkeit von IOTA und zusätzlicher Sicherheitsfunktionen.

Empfehlungen der IOTA-Foundation

Nutzen Sie eine oder alle unserer vielfältigen Möglichkeiten, um Ihre Entwickler in den wesentlichen Bestandteilen der IOTA-Technologie zu schulen.

Die IOTA-Foundation hat die IOT1-Academy gegründet, bei der Kurse und Training für Entwickler angeboten werden. Auch ein Zertifikatslehrgang steht zur Verfügung. Außerdem empfiehlt die IOTA-Foundation die Entwickler-Dokumentation und das IOTA Entwickler Handbuch.

Sobald alle erforderlichen Fähigkeiten und Fachwissen erworben wurden, kann die wirkliche Entwicklungsphase beginnen. Ihr Team beginnt mit der für die PoC-Entwicklung erforderlichen Implementierungsarbeiten und erhält bei Bedarf Unterstützung durch die Infrastruktur-Entwickler.

Über einen gemeinsamen oder zugewiesenen Slack-Chanal finden Team-Arbeit und Kommunikation auf Wunsch mit der IOTA-Foundation statt.

Die IOTA-Foundation empfiehlt, den anfänglichen PoC auf dem IOTA-Devnet zu erstellen. Dort ist eine schnelle Debugging-Implementierung sichergestellt, bei der die IOTA-Anwendung für Unternehmen getestet wird und die entdeckten Fehler beseitigt werden können.

Der beste Weg, Ihrer Lösung zu vertrauen, besteht darin, sie zu testen! Quelle

Proof of Concept optimieren

Sobald der PoC erstellt ist, müssen Sie ihn in einer produktionsnahen Umgebung und mit repräsentativen Benutzern testen. Sie möchten sicher sein, dass die Software zuverlässig ist, die Lösung gut skaliert und Ihre Kunden eine gute Benutzererfahrung haben.

Die IOTA-Foundation kann auf Wunsch den aktuellen PoC überprüfen und bei der Behebung von Leistungsproblemen helfen. Außerdem bieten die Entwickler Unterstützung durch UX-Experten bei der Erstellung einer attraktiven Umgebung, die Benutzers ein nahtloses Erlebnis bietet und hilft, nützliches Feedback zu erfassen.

Verwenden Sie am besten vorhandene Systeme in Unternehmern, wie Datenbanken, ERPs, Identity Management oder Ähnliche. Es kann sein, dass sie dedizierte IOTA-Brücken wie die IOTA1IPFS oder IOTA2HL Brücken entwickeln müssen.

IPFS steht für InterPlanetary File Systems, ein Protokoll und Netzwerk zur Erstellung, Speicherung und Freigabe für Hypermedien in einem verteilt aufgebauten Dateisystem. HL steht für Hyperledger und bietet ein Tool zur Integration der Hyperledger Fabric Blockchain von der Linux Foundation.

Ihre IOTA-Anwendung ist fertig

Im Allgemeinen basiert die IOTA-Software auf Standard-APIs, mit denen Sie Ihre Lösung einfach von einem IOTA-Devnet auf das IOTA-Mainnet oder ein bereitgestelltes Private Tangle verschieben können.

Ein IOTA-Client muss immer eine Verbindung zu einem IOTA-Anbieter herstellen, das bedeutet einem IRI-Knoten, der seine Transaktionen akzeptiert. Dazu wird einfach über die IOTA-Knoten-API kommuniziert.

Durch Ändern des in Ihrer IOTA-Anwendung verwendeten ausgewählten IOTA-Anbieters können Sie eine Verbindung zu einem beliebigen verfügbaren Knoten im IOTA-Hauptnetz oder zu einem ausgewählten IOTA-Knoten in Ihrem Private Tangle herstellen.

Um sicherzustellen, dass Ihre Lösung wie erwartet funktioniert, müssen Sie noch eines berücksichtigen: Welches Service Level Agreement (SLA) möchten Sie Ihren Kunden anbieten? Denken Sie bitte daran, dass das IOTA-Mainnet wie jedes andere DLT- oder Blockchain-Netzwerk ein Peer-to-Peer-Netzwerk ist, für das Sie einen vertrauenswürdigen Zugriffspunkt besitzen sollten.

Vor diesem Hintergrund müssen Sie sicherstellen, dass eine ausreichende Anzahl von Knoten mit dem Mainnet oder in Ihrem Private Tangle verbunden ist. Sie müssen außerdem über die richtige Anzahl von Permanodes verfügen und über die Ressourcen und Fähigkeiten, um deren Betrieb reibungslos und zuverlässig aufrechtzuerhalten.

Best Practice

Beachten Sie, dass für das Senden von IOTA-Transaktionen derzeit eine geringe Menge an Proof of Work PoW erforderlich ist, um Spam zu verhindern. (PoW wird in Zukunft nicht mehr unterstützt)

Wenn der IRI-Knoten, zu dem Sie eine Verbindung herstellen, die „attachToTangle-API“ nicht unterstützt, muss Ihr Geräteclient über genügend Rechenkapazität verfügen, um dies lokal zu tun.

Alternativ können Sie einen PoW-Proxy bereitstellen, um die Erstellung von Transaktionen durch Ihre Clients zu beschleunigen. Dies ist besonders nützlich für SBC-Geräte (Single Board Computer) mit geringem Stromverbrauch.

Für Produktionsszenarien empfiehlt die IOTA-Foundation zwei oder mehr vollständige IOTA-Knoten bereitzustellen (eventuell hinter einem Hardware- oder Software-Load-Balancer). Neben der IOTA-Referenz-IRI ist die Hornet-Knotensoftware erhältlich. Diese Knoten können ausschließlich zum Senden der Transaktionen an die IOTA-Netzwerke verwendet werden.

Die beste Technologie ist nutzlos, wenn sie nicht gewartet, innoviert und an die Bedürfnisse der Branche angepasst wird. Da IOTA größer wird als die IOTA Foundation, wird die Governance von IOTA durch Tangle EE gewährleistet. Tangle EE ist eine Arbeitsgruppe, die mit der Eclipse Foundation zusammenarbeitet.

Die Gruppe bietet Organisationen und Mitwirkenden eine geregelte Umgebung, um mithilfe von IOTA-Technologien neue Ideen und Anwendungen zu entwickeln. Einen detaillierten Bericht zur Tangle EE gibt es hier auf unserer Webseite nachzulesen.