Fraunhofer-Institut für Experimentelles Software Engineering IESE
Software Defined Everything (SDE)
Ein innovatives Paradigma zur Effizienzsteigerung und Komplexitätsreduzierung
Was ist Software Defined Everything?
Software Defined Everything, auch bekannt als Software Defined X (SDX), ist ein modernes Entwicklungsmodell für IT- und Industriesysteme, das darauf abzielt, Hardware und Software voneinander zu entkoppeln. Während klassische Systeme stark an spezifische Hardware gebunden sind, ermöglicht SDX eine flexible, softwaregesteuerte Steuerung und Verwaltung von IT- und Industriesystemen. Dieser Ansatz eröffnet neue Möglichkeiten für innovative Produkte und Prozesse in unterschiedlichsten Branchen – von der Automobilindustrie über die Telekommunikation bis hin zur industriellen Fertigung.
Software Defined X realisieren mit WebAssembly
Innovation und Kundenbedürfnisse mit Hardware-Abstraktion zusammenführen
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Und warum ist Software Defined X die Zukunft?
Klassische Entwicklungsansätze koppeln Hardware und Software eng miteinander. Änderungen an einer Komponente erfordern oft aufwendige Anpassungen an der gesamten Systemarchitektur. Software Defined X durchbricht diese Grenzen und ermöglicht es, Software unabhängig von der zugrunde liegenden Hardware zu aktualisieren und weiterzuentwickeln. Durch diese Entkopplung von Hardware und Software können Unternehmen schneller auf neue Anforderungen reagieren, Entwicklungszyklen verkürzen und innovative Funktionen unabhängig von physischen Komponenten realisieren. Dadurch entstehen nicht nur flexiblere Systeme, sondern auch erhebliche Kosteneinsparungen in der Wartung und im Betrieb.
Damit ergibt sich der zentrale Vorteil der kontinuierlichen Weiterentwicklung. Statt sich auf starre, einmal festgelegte Systeme zu verlassen, ermöglicht Software Defined Everything fortlaufende Software-Updates – ähnlich wie bei modernen Smartphones. Diese Updates sorgen nicht nur für Sicherheitsverbesserungen, sondern bieten auch neue Funktionen und Optimierungen, die Unternehmen einen klaren Wettbewerbsvorteil verschaffen.
Um SDX umzusetzen, müssen bestimmte Voraussetzungen gegeben sein. Die Hardware muss flexibel und leistungsfähig genug sein, um softwaregesteuerte Funktionen effizient zu unterstützen. Eine hohe Rechenleistung und eine modulare Architektur, die von der Software abstrahiert werden kann, sind entscheidend, ebenso wie die Unterstützung standardisierter Schnittstellen und Protokolle, um nahtlose Integrationen zu ermöglichen.
Nach der Auslieferung wird die Software während des Betriebs kontinuierlich optimiert und verbessert.
Branchen, die von Software Defined X profitieren
Software Defined X ist bereits in verschiedenen Sektoren im Einsatz und zeigt dort seine Vorteile:
Software Defined Vehicles (SDV)
Moderne Fahrzeuge setzen verstärkt auf softwaregesteuerte Funktionen, die sich über Updates verbessern lassen.
Software Defined Manufacturing (SDM)
Die Hardware von Produktionsanlagen muss nicht mehr auf bestimmte Aufgaben ausgelegt sein. So können die Maschinen durch Softwareanpassungen umprogrammiert werden.
Software Defined Defence (SDD)
Verschiedene Systeme werden von Anfang an so konzipiert, dass sie miteinander kommunizieren können. Technologien wie Sensoren, Fahrzeuge und Rechenzentren arbeiten nahtlos zusammen.
Software Defined Security (SDSec)
Sicherheitslösungen passen sich dynamisch an neue Bedrohungen an und erhöhen die Widerstandsfähigkeit von IT- und Kommunikationssystemen.
Software Defined Radio (SDR)
Analogtechnik, wie Antennen, Verstärker oder Frequenzregler, wird durch digitale Signalverarbeitung ersetzt. Das Ziel – kostengünstige Antennen und modulare Erweiterbarkeit.
Software Defined Networking (SDN)
Durch die Trennung von Steuerung und Datenfluss, werden flexible, zentral gesteuerte und effiziente Netzwerke mit schnellerer Bereitstellung und besserer Sicherheit ermöglicht.
Software Defined Storage (SDS)
Speicherlösungen können dynamisch angepasst werden, um optimale Performance und Skalierbarkeit zu gewährleisten.
Erfolgreiche Umsetzung und Implementierung im Unternehmen
Die Einführung von Software Defined Everything erfordert ein Umdenken in der Entwicklungsstrategie. Unternehmen müssen ihre IT- und Systemlandschaft analysieren, eine Software-First-Strategie entwickeln und Hardware-Abstraktionsschichten implementieren. Zudem ist die Integration von Cloud- und Edge-Technologien essenziell, um die volle Leistungsfähigkeit von SDX auszuschöpfen.
Mittelständische Unternehmen stehen oft vor zusätzlichen Herausforderungen: Die Schnelllebigkeit von Software, der Fachkräftemangel und der Anspruch auf technologische Souveränität erschweren die Umsetzung. Eine enge Zusammenarbeit zwischen Ingenieurteams und Softwareentwicklern ist entscheidend, um die Vorteile von SDX voll auszunutzen und zukunftssichere Produkte zu schaffen.
Das Software Defined X Paradigma in das eigene Unternehmen zu übertragen, bietet eine Vielzahl an Chancen. Doch es kristallisieren sich vier große Leistungsversprechen heraus, die für Unternehmen und deren Kunden entstehen:
Mehrwert für Endkunden: Updates und Digitale Ökosysteme
Software-Updates over the air
Kontinuierliche und häufige Software-Updates gehören mittlerweile zur Erwartung der Nutzenden, egal ob das Produkt im privaten oder geschäftlichen Kontext verwendet wird.
Durch eine hohe Update-Frequenz können beispielsweise Infotainmentsysteme oder Algorithmen zur Reichweitenoptimierung von Elektrofahrzeugen kontinuierlich verbessert werden. Dies steigert nicht nur das Nutzungserlebnis, sondern verlängert auch den Produktlebenszyklus und unterstützt so die Nachhaltigkeit.
Ein weiterer zentraler Aspekt ist die Cybersecurity: Viele sicherheitskritische Funktionen moderner Fahrzeuge basieren auf Software und erfordern daher regelmäßige Aktualisierungen. Over-the-Air-Updates ermöglichen es zudem, Fehler schnell zu beheben und Ausfallzeiten deutlich zu reduzieren.
App Store
App-Stores ermöglichen es, Software nahtlos bereitzustellen und Produkte individuell zu erweitern. Nutzende erwarten eine personalisierte User Experience und flexible Anpassungen über Apps.
Für Unternehmen bietet dieses Modell die Chance, als Plattform-Orchestrator neue Geschäftsmodelle zu entwickeln. Durch die Integration von Drittanbietern entstehen Mehrwerte wie Flottenmanagement, Smartphone-Integration, Diebstahlschutz oder Streamingdienste.
Unternehmensvorteile: Von Agilität bis Unabhängigkeit
Rapide Zertifizierung und Time-to-Market
Traditionelle, eng gekoppelte Hardware-Software-Ansätze erschweren Zertifizierungen und verlangsamen die Markteinführung sicherheitskritischer Produkte. Software Defined X ermöglicht durch neue Technologien, modulare Architekturen und klare Governance schnellere Zertifizierungen und verkürzt die Time-to-Market.
Indem Safety und Cybersecurity von Beginn an gemeinsam gedacht werden, lassen sich Entwicklungsprozesse effizienter gestalten. Standards wie einheitliche Sensorsignalnamen, Containerformate wie WebAssembly oder modulare Microkernel (z. B. seL4, QNX) erhöhen die Interoperabilität und beschleunigen die Zulassung.
Digitale Souveränität
Die Abhängigkeit von ausländischen Technologien birgt Risiken. Software Defined X unterstützt den Aufbau einer eigenständigen europäischen Wertschöpfungskette, in der digitale Infrastruktur und Produkte nahtlos zusammenspielen.
Für Unternehmen eröffnet dies die Chance, ihre Produkte als »Software Defined ready« zu positionieren und sich international durch Qualität und Unabhängigkeit zu differenzieren. Kunden sind bereit, für diese Sicherheit und Innovationskraft einen höheren Preis zu zahlen.
Ein weiterer Baustein ist Open-Source-Software: Sie bündelt Wissen, beschleunigt Innovation und trägt zur digitalen Souveränität bei.
Starten Sie jetzt mit Software Defined X
Damit Sie das volle Potenzial ausschöpfen können, begleiten wir Sie entlang des gesamten Prozesses. Unser Leistungsspektrum umfasst:
Anforderungsanalyse und Strategieentwicklung
Gemeinsam mit Ihrer Strategie- und Entwicklungsabteilung ermitteln wir die notwendigen Schritte für eine erfolgreiche SDX-Transformation.
System- und Software-Architekturen
Wir identifizieren geeignete Architekturansätze für Ihre Branche und setzen diese gemeinsam mit Ihnen um.
Technologieauswahl und Hardware-Abstraktion
Wir evaluieren und implementieren Technologien, die eine flexible, softwarebasierte Steuerung ermöglichen.
Messbarkeit der Produktivitätssteigerung
Durch definierte KPIs machen wir die Effizienzgewinne durch SDX konkret messbar.
Feldversuche und Demonstratoren
Wir validieren das SDX-Prinzip in Pilotprojekten, um eine sichere Einführung in Ihrem Unternehmen zu gewährleisten.
SDX-Community und Wissensaustausch
Durch Konferenzen und Workshops in unserem Fraunhofer-Zentrum in Kaiserslautern ermöglichen wir den Austausch mit führenden Experten.