Systemarchitektur

Ein Großteil der Systemfunktionalität wird durch Software realisiert, sei es durch eingebettete Software in Sensoren und Geräten im Feld, durch zentrale Backend-Systeme in der Cloud oder on-premise oder durch Software auf Endgeräten wie Smartphones oder Laptops.

Das System interagiert mit der physischen Welt mittels mehrerer räumlich verteilter Sensoren und Aktoren; seine Funktion wird maßgeblich durch digitale Algorithmen realisiert.

Das System besteht aus vielen vernetzten Computer-Knoten, auf denen asynchron und unabhängig Software ausgeführt wird. Die Knoten können sich an physisch unterschiedlichen Orten befinden und teilweise mobil sein. Einzelne Knoten oder Kommunikationsverbindungen können ausfallen.

Das System ist gekennzeichnet durch viele Bestandteile, einen hohen Grad an Vernetzung derselben, durch einen sehr großen Zustandsraum oder durch Entscheidungen mit hohem Rechenaufwand und vielen Inputvariablen. Dadurch kann das Systemverhalten zumeist nicht in einfachen, deterministischen Zusammenhängen beschrieben werden. Typischerweise ist es für Menschen nicht möglich, alle Wirkzusammenhänge und alle Fehlerfälle zu erfassen.

Das System interagiert mit seiner Umwelt über Schnittstellen. Dabei kann es sich sowohl um technische Schnittstellen zu anderen Systemen handeln als auch um Benutzerschnittstellen.

Zum System gehören sowohl technische als auch soziale Komponenten, wie z.B. Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter, Autofahrerinnen und Autofahrer, Stromkunden oder Versicherte. Die Komponenten beeinflussen sich gegenseitig und machen das Systemverhalten nicht vorhersagbar.

Das System ist Teil einer bestehenden Infrastruktur oder wird absehbar selbst zu Infrastruktur.

Das System kann direkt oder indirekt die Gesundheit oder das Wohlergehen von Menschen beeinflussen, Vermögenswerte bedrohen, Persönlichkeitsrechte verletzen oder die Funktion wichtiger Einrichtungen oder Prozesse des Gemeinwesens gefährden.

Das System ist auf einen Einsatz von zehn Jahren und mehr ausgelegt. Grundlegende Architekturentscheidungen überdauern konkrete Implementierungen und sind wahrscheinlich nicht oder nur mit sehr hohem Aufwand änderbar.