ESW Dev

Ausgangssituation

In vielen Einsatzlagen ist die Kommunikations- und IT-Infrastruktur erheblich beeinträchtigt oder vollständig ausgefallen. Während solche Situationen im zivilen Alltag vergleichsweise selten auftreten, gehören sie im Katastrophen- und Großschadensfall zu den typischen Rahmenbedingungen.

Mögliche Ursachen sind unter anderem:

• Ausfall von Mobilfunk-Basisstationen
• Überlastung von Mobilfunk-Basisstationen
• Ausfall von Digitalfunk-Basisstationen
• Überlastung von Digitalfunk-Systemen
• Ausfall zentraler Netzwerkinfrastrukturen
• gezielte digitale Angriffe auf Kommunikations- oder IT-Systeme

In solchen Szenarien kann nicht davon ausgegangen werden, dass jederzeit eine stabile und breitbandige Datenverbindung verfügbar ist. Gleichzeitig besteht im Einsatz weiterhin ein hoher Bedarf an digitaler Informationsverarbeitung, Lageführung und Datenanalyse. Ziel einer modernen Einsatzsoftware muss daher sein, auch unter stark eingeschränkten oder vollständig fehlenden Netzverbindungen arbeitsfähig zu bleiben.

Grundannahme

Für das ESW-System wird die Annahme getroffen, dass digitale Arbeitsprozesse auch bei Netzausfall so weit wie möglich aufrechterhalten werden sollen. Ein vollständiger Wechsel auf papierbasierte Verfahren oder längere Arbeitsunterbrechungen aufgrund fehlender Netzverbindungen sollen vermieden werden.

Dies bedeutet daher insbesondere:

• Arbeitsplätze müssen auch ohne Netzverbindung lokal arbeitsfähig bleiben.
• Daten müssen weiterhin erfasst, analysiert und visualisiert werden können.
• Informationen müssen weiterhin (zumindest eingeschränkt) zwischen Arbeitsplätzen übertragbar sein.

Abgeleitete Anforderungen an die Einsatzsoftware

Aus dieser Ausgangslage ergeben sich grundlegende technische Anforderungen an die Architektur einer Einsatzsoftware.

Physischer Datentransport

Die Software muss den Austausch von Daten über physische Datenträger unterstützen (z. B. USB-Sticks oder andere mobile Speichermedien). Dies ermöglicht einen Nachrichtentransport per Melder, bei dem Daten manuell zwischen Systemen übertragen werden können, wenn keine Netzverbindung verfügbar ist.

Offline-Fähigkeit

Alle wesentlichen Funktionen der Lagebearbeitung müssen auch ohne Netzverbindung verfügbar sein. Dazu gehören insbesondere:

• Erfassung neuer Datensätze
• Bearbeitung vorhandener Datensätze
• Datenanalyse auf Basis lokal vorhandener Daten
• Datenvisualisierung (z. B. Karten, Tabellen, Diagramme)

Die Software muss daher in der Lage sein, lokal mit einer vollständigen oder teilweisen Kopie der relevanten Einsatzdaten zu arbeiten.

Eindeutige Identifizierbarkeit von Datensätzen

Jeder Datensatz muss über eine eindeutig sichtbare und kommunizierbare Kennung (ID) verfügen. Dies ermöglicht es, Inhalte auch ohne digitale Synchronisation im Notfall abzugleichen, beispielsweise über:

• Telefon
• Sprechfunk
• Meldevordruck
• persönliche Kommunikation

Arbeitsplätze können dadurch gezielt über einzelne Datensätze sprechen und Änderungen manuell nachvollziehen.

Anpassung an unterschiedliche Netzqualitäten

Die Software sollte unterschiedliche Betriebsmodi unterstützen, um auch bei stark eingeschränkter Bandbreite arbeitsfähig zu bleiben. Insbesondere ist eine Umschaltung zwischen folgenden Modi sinnvoll:

• Vollbetrieb (schnelles Netz): Synchronisation aller Daten inklusive Multimedia-Inhalte.
• Minimalbetrieb (langsames Netz): Synchronisation ausschließlich textbasierter Informationen.

Durch diese adaptive Arbeitsweise kann selbst bei stark belasteten oder instabilen Netzverbindungen eine minimale digitale Zusammenarbeit aufrechterhalten werden.

Versionierung von Datensätzen

Da Arbeitsplätze zeitweise vollständig voneinander getrennt arbeiten können, müssen Änderungen an Datensätzen eindeutig nachvollziehbar sein. Jeder Datensatz sollte daher über eine Versionshistorie verfügen. Mindestens folgende Informationen sollten zu jeder Änderung gespeichert werden:

• eindeutige Versionsnummer
• Zeitstempel der Änderung
• bearbeitender Arbeitsplatz bzw. Benutzer
• Art der Änderung

Durch eine solche Versionierung bleibt jederzeit nachvollziehbar, welche Änderungen wann und durch wen vorgenommen wurden. Gleichzeitig ermöglicht sie eine kontrollierte Zusammenführung von Datenständen nach einer späteren Synchronisation.

Konflikterkennung und Konfliktauflösung

Wenn mehrere Arbeitsplätze denselben Datensatz während einer Netztrennung unabhängig voneinander verändern, können bei einer späteren Synchronisation Konflikte entstehen. Die Software muss solche Konflikte automatisch erkennen und geeignete Mechanismen zur Konfliktbehandlung bereitstellen.

Mögliche Verfahren sind beispielsweise:

• automatische Konflikterkennung anhand von Versionsnummern
• parallele Speicherung mehrerer Varianten eines Datensatzes
• Kennzeichnung von Konflikten für eine manuelle Entscheidung

Im Einsatzkontext ist es häufig sinnvoll, Konflikte nicht automatisch zu überschreiben, sondern sichtbar zu machen und eine bewusste Entscheidung durch den Anwender zu ermöglichen. Dadurch wird verhindert, dass einsatzrelevante Informationen unbeabsichtigt verloren gehen.

Zusammenfassung

Netzausfälle und stark eingeschränkte Kommunikationsinfrastrukturen sind in Einsatzlagen ein realistisches und regelmäßig auftretendes Szenario. Eine Einsatzsoftware muss daher grundsätzlich so konzipiert sein, dass sie auch ohne stabile Netzverbindungen funktionsfähig bleibt.

Wesentliche Eigenschaften einer solchen Architektur sind:

• konsequente Offline-Fähigkeit
• physischer Datentransport als Fallback
• eindeutige Identifizierbarkeit aller Datensätze
• Versionierung aller Änderungen
• Mechanismen zur Konflikterkennung und Konfliktauflösung
• adaptive Synchronisationsmechanismen für unterschiedliche Netzqualitäten

Nur durch diese Eigenschaften kann digitale Lagearbeit auch unter den typischen Infrastrukturproblemen von Katastrophen- und Großschadenslagen zuverlässig unterstützt werden.