VizArt – Debugging the IoT

Ein unterstützendes Werkzeug für die Visualisierung von Netzwerkarchitekturen und der Transportanalyse zur Effizienzsteigerung bei der Fehlerursachenevaluierung für Entwickler netzwerkbasierter Systeme.

Thema
In einer Zeit in der die Digitalisierung und Vernetzung weltweit Einzug in unseren Alltag hält, vorangetrieben durch den Trend des Internets der Dinge, und so uns und unsere Umwelt zunehmend vernetzt, sind Entwickler vor neue Herausforderungen gestellt, um eine reibungslose Funktionalität ihrer Produkte, eingebettet in die neuen Infrastrukturen, gewährleisten zu können. Der verzweigte Charakter von Netzwerkstrukturen, die vielschichtigen Abhängigkeiten der dezentral agierenden Netzwerkknoten und die parallelen, verzweigten Prozessstrukturen führen häufig zu sektorenübergreifenden Fehlerverkettungen, welche exponentiell zur Netzwerkkomplexität wachsen können. Mit den Problemen, welche durch diese neuartigen Komplexitäten entstehen, sehen sich z. B. insbesondere Entwickler im Bereich Smart Home konfrontiert.

Problematik
Da es bisher kein Werkzeug gibt, welches qualitative Informationen über die Struktur eines Netzwerks bereitstellen kann, sind Entwickler auf statische Diagramme angewiesen, welche jedoch nicht den tatsächlichen, aktuellen Zustand eines Netzwerkes darstellen. Ein Überblick über das Gesamtsystem, die darin agierenden Akteure und ein Verständnis über deren Abhängigkeiten untereinander, sowie eine Nachvollziehbarkeit der ablaufenden Prozesse, ist jedoch essentiell für eine effiziente Fehlerursachenevaluierung. Für die Ermittlung von Fehlerursachen in netzwerkbasierten Systemen müssen Entwickler auf verschiedene komplexe Werkzeuge zurückgreifen, welche in Kombination miteinander genutzt werden müssen. Dies beeinträchtigt die Übersichtlichkeit beim Arbeiten, erschwert die Fehlersuche und resultiert in unnötig langen Ausfallzeiten.

Ergebnis „VizArt“
Als Lösung für diese Probleme entwickelten wir im Zuge unserer Bachelorarbeit das Programm „VizArt“ und setzten dies prototypisch um. „VizArt“ ist ein Werkzeug, welches einen Überblick über Netzwerktopologien, qualitative Informationen über die einzelnen Komponenten und deren Datenaustausch über die bestehenden Kommunikationswege darstellt, um so Entwickler bei der Fehlerursachenermittlung zu unterstützen. „VizArt“ bietet alle, für die Fehlerursachenevaluierung, notwendigen Funktionen, wodurch die Nutzung spezialisierter Werkzeuge in Kombination miteinander unnötig wird. Mit „VizArt“ können Entwickler netzwerkbasierter Systeme den Weg hin zur Isolation der einen verantwortlichen Fehlerursache in einer Fülle an Verzweigungen hin zu unterschiedlichsten potentiellen Fehlerquellen, effizient entlanggehen. Das System ist gänzlich modular und individualisierbar, wodurch eine Anpassung an verschiedene projektspezifische Anforderungen und Arbeitsweisen ermöglicht wird. Über das Einbinden von Erweiterungen kann der Funktionsumfang um weitere Funktionalitäten ergänzt werden.