Case Study

RIO: digitales Fleet Management

Reply und RIO, die Digitalmarke der Traton Group, entwickelten für die zentrale Cloud-Plattform von RIO zusammen eine Schnittstelle, die sich individuellen Anforderungen anpasst

Digitales Fleet Management in der Cloud

Digitale Services und Lösungen für LKW, Vans und Busse, unabhängig von der jeweiligen Fahrzeugmarke – das bietet RIO, die Digitalmarke der Traton Group für das gesamte Transport- und Logistik-Ökosystem. RIO bündelt in seinem cloud-basiertem Marketplace digitale Services für Fuhrparkmanager, Spediteure und Fahrzeugvermieter. Ziel ist es, alle Beteiligten der Lieferkette auf einer Plattform zu vernetzen.

Im Transport- und Logistiksektor können damit zahlreiche Anforderungen zur Qualitätssicherung abgedeckt werden: Das Tracking der Fracht, um sicherzugehen, dass diese zu einer bestimmten Zeit an einem bestimmten Ort eintrifft (Geofencing), die Wartung der Fahrzeuge oder die Optimierung der Routenplanung. Die gewonnenen Daten können von Fleet Managern und Spediteuren ausgewertet und zur Optimierung der Geschäftsstrategien genutzt werden.

Verarbeiten und integrieren

Die Daten, die einen Überblick über den gesamten Fuhrpark eines Anbieters ermöglichen, werden von der RIO Box gesammelt, die in den Fahrzeugen installiert ist. Daten wie die Fahrzeugposition, der Zustand des Lkws und der Stand des Fahrtenschreibers stehen in Echtzeit zur Verfügung. Dafür muss RIO die Vielzahl von IoT-Ereignissen, die von den Telematikgeräten kontinuierlich ausgesendet werden, schnell und zuverlässig verarbeiten. Dies beinhaltet Real-Time-Daten wie zum Beispiel die radbezogene Geschwindigkeit, den Kraftstoffverbrauch, die Motortemperatur und ähnliches. Diese Daten können auch vom Fahrzeughersteller geliefert werden.

Comsysto Reply entwickelte als Teil eines Teams bei RIO zusammen mit dem Klienten eine Schnittstelle, die es ermöglicht, diese Informationen in der Plattform zu integrieren.

Daten DSGVO-konform zuordnen

Die Menge der IoT-Ereignisse, die vom Fuhrpark eines Unternehmens produziert wird, muss erst konsolidiert und aufbereitet werden, bevor ein Fleet Manager oder Spediteur die benötigten Informationen extrahieren kann.

Dabei muss die sichere Zuordnung der Daten zum Account des Unternehmens gewährleistet sein, damit zum Beispiel Positionsdaten eines Fahrzeugs mit zugehörigem Fahrer nur für die berechtigten Personen einsehbar sind.

So ist für die korrekte Zuordnung und DSGVO-konforme Darstellung von Datenströmen, die zum Account eines Unternehmens fließen, ein Eigentumsnachweis für die Fahrzeuge notwendig. Allerdings können neben den Daten verschiedener Telematiklösungen auch Daten von externen Systemen über zusätzliche Schnittstellen abgegeben werden. Diese Daten sind entkoppelt von den Telematikdaten, aber dürfen ebenfalls erst zur Ansicht gebracht werden, wenn ein Eigentumsnachweis zum zugehörigen Fahrzeug besteht.

Daraus ergeben sich zwei unterschiedliche Datenströme, die die RIO Plattform erreichen: Eine große Menge an IoT-Ereignissen und eine kleine Menge an einmalig abgegebenen Stammdaten.

Eine zentrale Komponente

Der weitaus größere IoT-Datenstrom erreicht die RIO Plattform über eine zentrale Komponente. Diese nimmt die Daten entgegen, bereitet sie auf und legt sie auf einem Kafka Stream ab, um sie anderen spezialisierten Services zur Verfügung zu stellen. Die Komponente ist als hochverfügbar auf AWS Fargate konzeptioniert, damit Daten lückenlos gesammelt werden können und so eine zuverlässige historische Aufzeichnung garantiert werden kann – auch wenn sich ein Rückstau an Daten angesammelt hat.

Sie skaliert automatisch nach Bedarf , um Lastschwankungen entgegenzuwirken und Betriebskosten gering zu halten. So laufen nachts weniger Instanzen der Komponente als tagsüber, wenn Fahrzeuge vermehrt auf den Straßen unterwegs sind und Daten produzieren.

Eine Serverless-Backend

Der kleinere Datenstrom von externen Systemen zu Fahrzeugstammdaten wird zunächst über ein Serverless-Backend entgegengenommen, welches die Daten in einer DynamoDB zwischenspeichert.

Erst wenn ein Eigentumsnachweis zu den Fahrzeugen vorliegt werden die Daten für weitere RIO Plattform-Services zur Verfügung stellt. Da diese Daten meist nur einmal in größeren Zeitabständen abgegeben werden, wurden AWS Lambdas verwendet, die nur dann aktiviert werden und Kosten verursachen, wenn Daten abgegeben werden.

Eine Zwei-Faktor-Authentifizierung

Eine Zwei-Faktor-Authentifizierung bei der Verknüpfung eines Telematikgerätes mit der digitalen Darstellung des Fahrzeugs ist aktuell eine ausreichende Garantie für den Eigentumsnachweis für die Daten der IoT-Ereignisse. Um nun auch einen Eigentumsnachweis für die externen Stammdaten zu erhalten, wurde ein neuer Service konzipiert, der die durch die Koppelung von Telematikgerät und Fahrzeug erbrachten Eigentumsnachweise konsumiert, speichert und an interessierte Services weiterleitet. Dadurch kann nun auch das Serverless Backend diese Eigentumsnachweise einsehen und bestimmen, ob Stammdaten an RIO Plattform-Services weitergegeben werden dürfen.

Dieser Ownership-Service läuft wie die meisten Komponenten der RIO Plattform als Spring Boot Microservice in AWS Fargate. Dadurch entsteht kein Aufwand für die Verwaltung einer Server-Infrastruktur. Änderungen der Besitzverhältnisse werden über ein Kafka-Topic konsistent überwacht , in einer DynamoDB-Tabelle gespeichert und ebenfalls über eine SQS-Fifo-Queue veröffentlicht. Diese Queue gewährleistet, dass Nachrichten immer nur genau einmal und in korrekter Reihenfolge von einem abfragenden Service verarbeitet werden können.

Weniger Komplexität, verminderte Kosten

Derzeit ist das Serverless-Backend der einzige Konsument der Daten des Ownership-Service. Es springt immer nur dann an, wenn neue Ereignisse auf der SQS-Queue liegen oder neue Stammdaten zu einem Fahrzeug über ein angebundenes API-Gateway eintreffen. Da diese Events nicht häufig auftreten, vermindert der Einsatz von AWS-Lambda die Kosten gegenüber einem AWS-Fargate Cluster oder einer EC2 Instanz.
Die Fahrzeugstammdaten werden zusammen mit Besitzverhältnissen in einer DynamoDB abgespeichert, die wiederum über DynamoDB Streams eine AWS Lambda aktiviert, um die Daten an die RIO Plattform weiterzuleiten, sobald ein Eigentumsnachweis für ein Fahrzeug vorliegt.

Durch DynamoDB-Streams sind Retrys für die Datenabgabe an die RIO Plattform garantiert, da Stream-Events über einen längeren Zeitraum zwischengespeichert werden, bis sie erfolgreich von einer AWS Lambda abgearbeitet werden konnten. Dadurch konnte auf eine komplizierte Businesslogik verzichtet werden, während eine konsistente Datenabgabe zur RIO Plattform auch bei Verbindungsausfällen gewährleistet werden kann.

Ausblick: neue Dienste anbinden

Sobald mehrere Services auf die Nachrichten der SQS-Queue angewiesen sind, wird die Architektur um einen zusätzlichen Publish-Subscribe Channel (AWS SNS) erweitert; dieser kann dann wieder beliebige neue Dienste anbinden. Somit bietet AWS auch hier die Möglichkeit bestehende Infrastrukturen zu ergänzen, ohne Abhängigkeiten zwischen den Services entstehen zu lassen.

Rio

RIO bietet als Digitalmarke der TRATON GROUP eine offene Cloud-basierte Lösung für das gesamte Transport- und Logistik-Ökosystem. RIO bündelt in seinem Marketplace digitale Services für Fuhrparkmanager, Spediteure und Fahrzeugvermieter. Ziel ist es, alle Beteiligten der Lieferkette auf einer Plattform zu vernetzen. Die Services von RIO und Partnern bieten digitale Lösungen für LKW, Vans und Busse – unabhängig von der jeweiligen Fahrzeugmarke.

Comsysto Reply

Comsysto Reply ist seit vielen Jahren auf die agile Entwicklung maßgeschneiderter Softwarelösungen spezialisiert und ermöglicht es Unternehmen, sich den Herausforderungen der digitalen Transformation zu stellen. Comsysto Reply arbeitet in funktionsübergreifenden Produktteams eng mit Kunden, Partnern und Schwesterunternehmen der Reply Gruppe zusammen und nimmt eine führende Rolle bei der Anwendung von Lean und Agile Methoden, Big Data, Cloud Services, User Experience Research, DevOps und Continuous Delivery ein.