Was ist Interoperabilität?
Interoperabilität ist die Fähigkeit von Anwendungen und Systemen, Daten sicher und automatisch auszutauschen, unabhängig von geografischen, politischen oder organisatorischen Grenzen. Der koordinierte Datenaustausch zwischen Unternehmen und Abteilungen ist in verschiedenen Sektoren für die Forschung und Entwicklung sowie für ein verbessertes Endbenutzererlebnis unerlässlich. Interoperabilität bezieht sich auf die Standards, Protokolle, Technologien und Mechanismen, die den Datenfluss zwischen verschiedenen Systemen mit minimalem menschlichem Eingriff ermöglichen. Sie ermöglicht es verschiedenen Systemen, miteinander zu kommunizieren und Informationen in Echtzeit auszutauschen. Interoperabilitätslösungen reduzieren Datensilos und helfen Unternehmen, eine branchenkonforme Kommunikation zu erreichen. Dies führt zu mehr Effizienz und qualitativ hochwertigeren Serviceangeboten.
Was sind die Vorteile der Interoperabilität?
Interoperabilität ermöglicht es verschiedenen Systemen, ein übergreifendes Verständnis von Daten zu entwickeln, die für eine bestimmte Domain spezifisch sind. Ohne Interoperabilität können die Systeme Daten nicht interpretieren und nutzen, um gemeinsame Ziele zu erreichen. Beispielsweise können Ärzte ohne einen gemeinsamen Rahmen für den Datenaustausch keine Bildgebungsdaten direkt von MRT-Geräten verwenden, wenn sie die Gesundheitsakte des Patienten aktualisieren.
Organisationen setzen interoperable Systeme ein, weil sie dadurch mehrere Vorteile erhalten.
Rationalisierung der Datenverwaltung
Die Interoperabilität der Systeme ermöglicht eine kohärentere Verbreitung von Informationen, ohne dass diese durch Inkompatibilität der Systeme oder menschliche Prozesse unterbrochen werden. Unternehmen können Daten besser verwalten, überwachen und schützen.
Anstatt mehrere fragmentierte Datenpipelines zu verwalten, können Systemadministratoren den Datenzugriff und die Datenbewegung über eine einzige Plattform konsolidieren. Dieses System gewährleistet auch die Genauigkeit der Informationen, da die Daten nur minimal verändert werden. Auf diese Weise vereinfachen interoperable Systeme die Bemühungen einer Organisation, den Datenverkehr zu regeln, die Benutzer zu verwalten, den Datenschutz zu gewährleisten und die Vorschriften zur Datensicherheit einzuhalten.
Produktivitätssteigerung
Interoperabilität ermöglicht den mühelosen Austausch von Daten zwischen unterschiedlichen Systemen, was die Effizienz des Unternehmens verbessert. Ohne Interoperabilität teilen unterschiedliche Systeme Daten mit zusätzlichen Datenmanipulations- und Transformationsschritten. Zusätzliche Datenverarbeitungsknoten weisen eine höhere Fehlerwahrscheinlichkeit auf. Ob systemisch oder vom Menschen verursacht, ungenaue Daten beeinträchtigen die Leistung nachgelagerter Analyseanwendungen.
Stattdessen beseitigt die Interoperabilität sich wiederholende, redundante Daten und stellt sicher, dass alle Beteiligten zeitnah Zugang zu genauen und relevanten Informationen erhalten. Die Systeme können in Echtzeit mit minimalem Datenverarbeitungsaufwand arbeiten.
Förderung der Skalierbarkeit
Die Interoperabilität von Daten verbessert die Fähigkeit eines Unternehmens, seine Aktivitäten zu erweitern und sich an dynamische Markttrends anzupassen. Mit interoperablen Systemen können Unternehmen Daten in großem Umfang gemeinsam nutzen, ohne durch strukturelle und betriebliche Beschränkungen eingeschränkt zu sein.
Beispielsweise erweitern Hersteller ihre Produktionskapazität, indem sie verschiedene Maschinentypen hinzufügen, die miteinander kommunizieren und dieselben Protokolle verstehen.
Kosten senken
Nicht interoperable Systeme müssen zusätzliche Maßnahmen ergreifen, um einen zuverlässigen und genauen Datenaustausch zu gewährleisten. Dies kann Aufgaben wie die Installation einer Middleware umfassen, die Daten formatiert und zwischen den Austauschpunkten verteilt.
Die Installation verschiedener Softwarekomponenten verursacht zusätzliche Entwicklungs-, Betriebs- und Wartungskosten. Daher wechseln die Unternehmen zu Systemen mit besserer Interoperabilität, um die laufenden Kosten zu senken.
Was sind die Anwendungsfälle der Interoperabilität?
Die Interoperabilität von Systemen ist in einer sich digital entwickelnden Umgebung, in der Unternehmen nach Erkenntnissen aus Daten suchen, um Entscheidungen zu treffen und betrieblichen Erfolg zu erzielen, unerlässlich. Als Nächstes erfahren Sie, wie sich die Interoperabilität von Systemen positiv auf verschiedene Branchen auswirkt.
Gesundheitswesen
Medizinische Einrichtungen stützen sich zunehmend auf vernetzte medizinische Geräte und Gesundheitssysteme, um Gesundheitsdaten zu erfassen, auszutauschen und zu analysieren. Diese vernetzten Systeme übertragen elektronische Krankenakten, medizinische Ergebnisse, Versicherungsansprüche und andere medizinische Informationen zwischen verschiedenen Abteilungen des Gesundheitswesens. Die Interoperabilität des Gesundheitswesens ermöglicht es den Fachleuten des Gesundheitswesens, mit zeitnahen und zuverlässigen Daten zusammenzuarbeiten, um bessere Ergebnisse für die Patienten zu erzielen.
Behörden
Interoperabilität unterstützt nachhaltige Verwaltungsansätze, mit denen Regierungen die Erbringung öffentlicher Dienstleistungen verbessern wollen. Sie ermöglicht es verschiedenen Ministerien und Abteilungen, datengestützte Maßnahmen durch elektronische Behördendienste oder ähnliche Initiativen umzusetzen. Die Anwendung eines gemeinsamen Rahmens für den Datenaustausch verbessert auch die Zusammenarbeit der Behörden durch die Überwindung von Sprachbarrieren.
Öffentliche Sicherheit
Die Ersthelfer - einschließlich Polizei, Feuerwehr und Sanitäter - benötigen zeitnahe und genaue Informationen, um in Notfällen bestmögliche Hilfe leisten zu können. Anstatt mit getrennten Systemen zu arbeiten, verwenden sie Systeme, die gemeinsame Daten nutzen und verstehen, um die Reaktionen in kritischen Situationen zu koordinieren. In Notfällen sind die Genauigkeit, Kohärenz und Effizienz interoperabler Systeme für die Sicherheit und das Wohlergehen der Betroffenen von entscheidender Bedeutung.
Verteidigung
Die Streitkräfte nutzen interoperable Systeme zur Unterstützung strategischer Missionen, der Ausbildung und der Zusammenarbeit zwischen den Einheiten. Militärische Operationen erfordern eine rasche und genaue Weitergabe von Informationen aus der Befehlskette. Streitkräfte verbündeter Nationen können auch gemeinsame Militärübungen abhalten, die durch den Austausch taktischer Informationen unterstützt werden, den die Interoperabilität ermöglicht.
Softwareentwicklung
Softwareentwickler nutzen das Prinzip der Interoperabilität, damit Softwareanwendungen, die mit unterschiedlichen Programmierrahmen erstellt wurden, nahtlos zusammenarbeiten können. Sie können Software oder Microservices erstellen, die Daten in Echtzeit ohne zusätzliche Middleware oder Kodierung austauschen. Dank interoperabler Software können Ihre Endbenutzer ihre täglichen Aufgaben von einer einzigen Datenquelle aus verwalten.
Machine Learning
Unternehmen, die sich mit künstlicher Intelligenz (KI) befassen, erstellen Deep-Learning-Modelle, indem sie sie mit umfangreichen Datensätzen trainieren. Die Interoperabilität von Daten ermöglicht es Ingenieuren für Machine Learning, mehrere Modelle mit ähnlichen Datenquellen zu trainieren und so die Trainingszeit und -kosten zu reduzieren. Die Integration interoperabler KI-Modelle in bestehende Unternehmensanwendungen ist ebenfalls einfacher, da sie mit denselben Datenstrukturen und Kontexten arbeiten.
Welche Stufen der Interoperabilität gibt es?
Unternehmen können Systeme mit vier Interoperabilitätsstufen implementieren.
Foundational
Die Basisinteroperabilität beschreibt Computersysteme, die Daten über ein Netz austauschen, diese aber nicht interpretieren. Dies bildet eine grundlegende Ebene für den interoperablen Informationsaustausch zwischen unterschiedlichen Systemen. In der Regel ist ein menschlicher Eingriff wie die manuelle Dateneingabe erforderlich, um die Verständnislücke zwischen den Systemen zu schließen.
Strukturell
Strukturelle Interoperabilität, auch syntaktische Interoperabilität genannt, bietet ein einheitliches Datenformat oder eine einheitliche Struktur, die von verschiedenen Systemen interpretiert werden kann. Sie ermöglicht es Systemen, Daten aus externen Quellen abzurufen und zu interpretieren, um sie anschließend zu verarbeiten.
HL7 ermöglicht es beispielsweise medizinischen Einrichtungen, Gesundheitsdaten sicher und präzise über verschiedene Abteilungen hinweg auszutauschen.
Semantisch
Die semantische Interoperabilität ermöglicht es, dass verschiedene Systeme mit einem Minimum an Interpretation zusammenarbeiten können. Sie bettet zweckdienliche Informationen neben Rohdaten in Dateien ein, die zwischen Systemen übertragen werden.
Die semantische Interoperabilität ist eindeutig und lässt keinen Raum für Fehler oder Fehlinterpretationen. Semantisch interoperable Systeme haben das gleiche konzeptionelle Verständnis davon, was die zugrunde liegenden Daten vermitteln.
Organisatorisch
Organisatorische Interoperabilität ermöglicht es mehreren Systemen, interpretierbare Daten über ihren technischen Kontext hinaus auszutauschen. Sie stimmt die Informationssysteme auf zahlreiche Aspekte ab, darunter Ziele, Arbeitsabläufe und Erwartungen, die für das Unternehmen typisch sind. Organisatorische Interoperabilität gewährleistet eine starke Datenverwaltung, Zusammenarbeit und den Informationsaustausch über administrative und geografische Grenzen hinweg.
Wie funktioniert die Interoperabilität im Gesundheitswesen?
Interoperabilität im Gesundheitswesen ist das Bemühen um ein Gleichgewicht zwischen der Verfügbarkeit von Informationen und dem Schutz der Privatsphäre von Patienten in medizinischen Einrichtungen durch den Abbau von Datensilos.
Gesundheitsdienstleister implementieren Gesundheitsinformationssysteme, die verschiedenen Teams einen geregelten Zugang zu Patientendaten und anderen elektronischen Gesundheitsinformationen ermöglichen. So kann beispielsweise ein Arzt, der einen Patienten in der Notaufnahme behandelt, schnell die letzten Blutzuckertests eines Diabetikers in einer angeschlossenen Klinik abrufen. Sie könnten auch ein Kardiogramm von einem Besuch bei einem Partnerkardiologen finden.
Gleichzeitig müssen die medizinischen Dienstleister die Datenschutz- und Sicherheitsvorschriften einhalten, die zum Schutz der Patienteninteressen erlassen wurden. Dies ist von entscheidender Bedeutung, wenn Organisationen Daten mit externen Dritten austauschen, um die medizinische Forschung voranzutreiben. Ein Beispiel dafür ist der Austausch nicht identifizierter Patientendaten wie Diagnoseinformationen, Genomdaten, Behandlungsschemata und Patientenresultate.
Die Interoperabilität im Gesundheitswesen funktioniert durch die Umsetzung verschiedener Industrienormen und Gesetze. Diese fördern den sicheren Austausch medizinischer Daten zwischen unterschiedlichen Systemen. Im Folgenden geben wir einige Beispiele.
Wortschatzstandards
Vokabular- oder Terminologiestandards sind spezifische Vereinbarungen über Begriffe, Codesätze oder beschreibende Darstellungen, die die Interoperabilität von Gesundheitsdaten zwischen medizinischen Softwaresystemen unterstützen. Die ICD-10 enthält zum Beispiel Terminologien, die Symptome, Krankheiten und Komplikationen beschreiben.
Inhaltsstandards
Inhaltsstandards bieten einen Rahmen für Dateninhalte für medizinische Systeme, um Gesundheitsdaten in einem gegenseitig anerkannten Format darzustellen. HL7 zum Beispiel ist ein Nachrichtenstandard, der die Datenstruktur und Semantik elektronischer Gesundheitsinformationen definiert. Das bedeutet, dass alle Gesundheitssoftwaresysteme die Daten richtig interpretieren können.
Transportstandards
Transportstandards werden erarbeitet, damit die Lösungen der Gesundheitsinformationstechnologie Daten zuverlässig senden und empfangen können. So ermöglicht beispielsweise das DICOM-Verfahren (Digital Imaging and Communications in Medicine), dass verschiedene bildgebende Geräte Bilddaten an andere Systeme in einer Gesundheitseinrichtung übertragen können.
Datenschutz und Sicherheitsstandards
Datenschutzstandards geben den Patienten die Befugnis, darüber zu bestimmen, wie Organisationen des Gesundheitswesens ihre persönlichen Gesundheitsinformationen und Krankenakten erfassen, speichern und verwenden. So ist beispielsweise der Health Insurance Portability and Accountability Act (HIPAA) eine Norm, die die Umsetzung von Schutzmaßnahmen für sensible Daten durch US-Gesundheitsdienstleister regelt. Dies trägt zur Sicherheit der Patienten bei.
Identifikationsstandards
Identifizierungsstandards sind eindeutige Codes, die es vernetzten Computersystemen ermöglichen, einen Patienten, eine medizinische Fachkraft oder einen Gesundheitsdienstleister zu identifizieren. So verwenden Krankenhäuser beispielsweise einen Enterprise Master Patient Index (EMPI), um die Patientenversorgung durch verschiedene medizinische Abteilungen zu dokumentieren.
Wie funktioniert Interoperabilität?
Jedes Informationssystem hat einzigartige Hardware-, Software-, Funktions- und Betriebsspezifikationen. Um Interoperabilität zu erreichen, müssen verschiedene Systeme beim Datenaustausch ein gewisses Maß an Übereinstimmung erreichen.
Bei der Entwicklung interoperabler Systeme stellen die Ingenieure sicher, dass die Daten elektronisch über das Medium ausgetauscht werden können, an das die Systeme angeschlossen sind. Dies könnte die Standardisierung der Hardwarekommunikation einschließlich Protokoll, Datenformat und Netzwerktechnologien beinhalten. Die Anwendung von Industriestandards hilft bei der Bestimmung, wie Systeme in einem ähnlichen Kontext kommunizieren.
Sobald die grundlegende Interoperabilität hergestellt ist, arbeiten die Systemingenieure auf eine höhere Ebene des interoperablen Datenaustauschs hin. Zu diesem Zweck können sie eine gemeinsame Wissensbasis definieren, die aus Definitionen besteht, auf die sich alle angeschlossenen Systeme beziehen.
Die Wissensbasis ist eine gemeinsame Wahrheit, die es den Systemen ermöglicht, Informationen aus externen Quellen ohne zusätzliche Datenmanipulation zu interpretieren. In der Fertigung zum Beispiel ermöglicht die semantische Interoperabilität den freien Austausch von Daten aus der Produktion mit Bestandsmanagement- und Lieferkettensystemen.
Was sind die Herausforderungen bei der Interoperabilität?
Interoperabilität ist entscheidend für einen flüssigen Informationsfluss, der das Potenzial von Betriebs- und Informationssystemen in verschiedenen Branchen freisetzt. Unternehmen benötigen aus mehreren Gründen Hilfe bei der Umsetzung dieses Prinzips.
Verwaltung von Daten in großem Maßstab
Die Einführung interoperabler Systeme erfordert koordinierte Anstrengungen zur Konsolidierung von Daten aus verschiedenen Quellen. Legacy-Systeme speichern Informationen in isolierten Datenbanken mit inkompatiblen Formaten. Das Extrahieren, Bereinigen, Umwandeln und Laden großer Mengen unterschiedlicher Datenquellen in einen gemeinsamen Speicher erfordert Fachwissen, Zeit und Rechenressourcen.
Darüber hinaus müssen Unternehmen bei der Umstellung ihrer Datenverwaltungsstrategien zur Unterstützung der Interoperabilität eine Unterbrechung ihrer betrieblichen Abläufe vermeiden.
Umgang mit Datenschutzbedenken
Unternehmen müssen Sicherheitsmaßnahmen ergreifen, um Benutzerdaten zu schützen, wenn sie Interoperabilität ermöglichen. Solche Bemühungen werden kompliziert, wenn mehrere Systeme Daten über komplexe Datenpipelines austauschen. Aus diesem Grund ergänzen die Unternehmen sie mit geeigneten Sicherheitstechnologien und -richtlinien.
Durchsetzung von Interoperabilitätsstandards
Herkömmlicherweise verwenden Unternehmen Systeme, die mit ihren jeweiligen angepassten Protokollen und Datenspeicherstrukturen arbeiten. Ein gemeinsamer Industriestandard ist notwendig, damit die Systeme auf einem hohen Interoperabilitätsniveau kommunizieren können. Selbst wenn interoperable Standards eingeführt würden, müssten die Unternehmen ihre Maschinen, Software und Dateninfrastruktur modernisieren, um den Datenaustausch zwischen zwei oder mehr Systemen zu ermöglichen.
Wie kann AWS Ihre Interoperabilitätsanforderungen unterstützen?
Amazon Web Services (AWS) bietet AWS AppFabric zur Unterstützung Ihrer Interoperabilitätsanforderungen.
AWS AppFabric ist ein interoperabler Cloud-Service, mit dem Unternehmen mehrere Software-as-a-Service (SaaS)-Anwendungen mühelos verbinden und die Betriebskosten senken können. AWS AppFabric verwendet ein Standardschema, um IT-Teams bei der Sicherung von Anwendungen mit gemeinsamen Richtlinien und Warnungen zu unterstützen.
Hier sind weitere Vorteile des Services:
- AWS AppFabric verbessert die Produktivität mit einem generativen KI-Assistenten, der es den Mitarbeitern ermöglicht, Aufgaben zu automatisieren und schnell Antworten zu finden.
- Sie können AWS AppFabric mit einer breiten Palette von SaaS-Anwendungen verbinden, darunter Asana, Slack, Jira und Dropbox. Weitere Informationen finden Sie unter AWS AppFabric Unterstützte Anwendungen.
- AWS AppFabric nimmt automatisch normalisierte Sicherheitsprotokolle von verbundenen Anwendungen in Amazon Simple Storage Service (Amazon S3) oder über Amazon Kinesis Data Firehose in Ihr Sicherheitstool auf.
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