Konzeption und Realisierung eines CAFM-Online-Systems

Keller, Falk; Kruse, Steffen

Blick ins Buch

Konzeption und Realisierung eines CAFM-Online-Systems

Diplomarbeit, 2005, 198 Seiten

Informatik - Angewandte Informatik

Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

Inhaltsverzeichnis ...I

Abbildungsverzeichnis ... V

Tabellenverzeichnis ... IX

Eigenständigkeitserklärung ... XI

Abkürzungsverzeichnis ... XIII

1 Einleitung ... 1

Falk Keller, Steffen Kruse

1.1

Themenbeschreibung und Aufgabenbereiche

der Diplomanden ... 1

1.2

Diplomarbeit zu zweit ein persönliches Wort ... 2

1.3

Entwicklungsumfeld... 3

1.4

Aufbau der Diplomarbeit ... 5

2 Anregungen zu dieser Arbeit ... 7

Falk Keller

2.1

Market Place Internet ein Kurzportrait ... 7

2.2

Spätzünder CAFM-Software im Internet ... 8

2.3

Motivation zur Entwicklung eines

webbasierten CAFM-Systems ... 9

2.4

Entwicklung als Open-Source-Projekt...11

3 Einsatz und Bedarf webbasierter CAFM-Software ... 13

Steffen Kruse

3.1

CAFM-Software in Deutschland

heute Akzeptanz und Einsatz ...13

3.2

CAFM-Softwaresysteme ...15

3.3

Internetfähige CAFM-Systeme...17

3.4

Bedarf einer webbasierten Lösung ...18

3.5

Beispielanforderungen an eine webbasierte Lösung ...19

4 Technologien im Einsatz computergestütztes

Facility Management ... 21

Falk Keller, Steffen Kruse

4.1

Facility Management trifft auf IT (FK)...21

4.2

Vorgehensmodelle der Softwareentwicklung (SK) ...23

4.3

Programmierumgebung PHP vs. JSP (FK) ...25

4.4

XML und das XML Parser Toolkit libxml2 (FK) ...29

4.5

Datenhaltung mit MySQL (SK) ...31

4.6

Webserver Apache (SK) ... 33

4.7

Systemarchitekturen (SK)... 35

5 Analysephase ... 39

Steffen Kruse, Falk Keller

5.1

Leistungsspektrum heutiger

CAFM-Softwaresysteme (SK) ... 41

5.2

Websoftware (SK)... 48

5.2.1

Datennetze und Bandbreite ... 49

5.2.2

Ausgabemedium, -format und Darstellung... 50

5.3

Datenanalyse (FK) ... 51

5.3.1

Datenaufkommen und -relevanz ... 52

5.3.2

Daten aus Entwickler- und Anwendersicht ... 54

5.3.3

Datenarten und -formate ... 55

5.3.4

Datenhaltung, -transfer und -schnittstellen... 61

5.4

FM-Daten und FM-Prozesse (FK) ... 64

5.4.1

Stellenwert von Prozessen im Facility Management ... 66

5.4.2

Flächenmanagement und Normierung... 68

5.4.3

Objekte des Flächenmanagements ... 70

5.5

Spezifikationskatalog (FK, SK) ... 70

6 Entwurfsphase... 73

Falk Keller, Steffen Kruse

6.1

Schichtenarchitektur und Modularität (FK)... 73

6.1.1 MVC und Schichtenmodell ... 73

6.1.2 Modularer Systemaufbau und Schnittstellen... 76

6.2

Präsentationsmodell (FK) ... 79

6.3 Entwurf des Basissystems ... 84

6.3.1 Datenmodell und -haltung (SK) ... 84

6.3.2 Konzeptueller Datenbankentwurf (SK) ... 85

6.3.3 Transaktionen (SK) ... 89

6.3.4 Objektmodell (FK) ... 91

6.4 Entwurf des Moduls Flächenmanagement... 106

6.4.1 Konzeptueller Datenbankentwurf (SK) ...106

6.4.2 Objektmodell (FK) ...110

7 Implementierung... 115

Steffen Kruse, Falk Keller

7.1

Physisches Datenmodell und Installation

der Datenbank (SK) ... 115

7.2

Physisches Modell des

Moduls Flächenmanagement (SK) ... 119

7.3

Systemglobale Objekte (FK) ... 121

7.4

XHTML-Ausgabe mittels Tabellenlayout (FK) ... 124

7.5

Automatisches Laden von Klassen (SK)... 128

7.6

Mehrsprachigkeit (SK) ... 130

7.7

Dynamische Formularverarbeitung mit XML (SK)... 132

7.8

Zugriffssteuerung (SK) ... 138

7.9

FM-Objekthierarchie von FM-Objekten (FK) ... 142

7.10

Verzeichnisstruktur und Versionierung (FK) ... 144

7.11

Zentralisierung und Namenskonventionen (FK) ... 147

Inhaltsverzeichnis III

8 Auswertung und Ausblick ... 151

Falk Keller, Steffen Kruse

8.1

Auswertung... 151

8.1.1

Soll-Zustand... 151

8.1.2

Ist-Zustand ... 152

8.1.3

Erfolge und Probleme ... 157

8.2

Ausblick... 159

Anhang I Beispielpflichtenheft... 161

Falk Keller, Steffen Kruse

Zielbestimmung ... 161

Produkteinsatz... 161

Produktübersicht... 162

Produktfunktionen / Geschäftsprozesse ... 163

Produktdaten... 170

Produkteigenschaften ... 171

Qualitätsanforderungen ... 171

Benutzeroberfläche ... 173

Systemumgebung ... 174

Sonstiges... 175

Glossar... 176

Anhang II Konzeptuelles Datenmodell... 177

Falk Keller, Steffen Kruse

Anhang III Physisches Datenmodell ... 181

Falk Keller, Steffen Kruse

Literaturverzeichnis... 185

Sachverzeichnis ... 189

Abbildungsverzeichnis

2.1

Umfang eines CAFM-Systems

3.1

Marktverteilung der CAFM- Softwareanbieter Deutschland

4.1

Klassendeklaration in PHP und Java

4.2

Stammbaum der XML-Familie

5.1

Anzunehmende Kostenverteilung bei einem CAFM-Projekt

5.2

Darstellung einsetzbarer Webformularelement

5.3

Prozess und Teilprozesse mit Input und Output

6.1

Entwickeltes

Schichtenmodell

des

CAFM-Softwaresystems

(4-tier-Model)

6.2

Modularer Systemaufbau des Softwaresystems

6.3

Allgemeines Vorgehensschema für die Entwicklung

6.4

Generierung der Ausgabe für unterschiedliche Formate

6.5

Layout der GUI als Frameset für die Verwendung in einem Web-

browser

6.6

Konzeptuelles Datenmodell für Benutzer und Gruppen

6.7

Konzeptuelles Datenmodell für Benutzer und Session

6.8

Konzeptuelles Datenmodell für Benutzer, Länder, Metrik und

Währung

6.9

Konzeptuelles Datenmodell für Benutzer, Sprache und Wörter-

buch

6.10 ERM zu Benutzer, Module, Gruppen und Berechtigungsschlüssel 89

6.11

Schematischer

Transaktionsablauf unter MySQL

6.12 Klassen und Interfaces des Nuggets Datenbank (hier 3 DBM-

Systeme)

6.13 Klassen des Nuggets User ein User-Objekt assoziiert stets ei-

ne Session

6.14 Klassen für Formularelemente

6.15 Generalisierung der Klasse XHTMLForm aus Formularelement-

Klassen

6.16 Die Klasse XHTMLPage assoziiert die Einbindung anderer

XHTML-Klassen

6.17 Klassendiagramm mit Vererbungsstruktur der Wächterkompo-

nente

6.18 Aktivitätsdiagramm zur Formularverarbeitung

6.19 Klasse GlobalObjectMap und ihre Zustände

6.20 Aktivitätsdiagramm zum Wörterbuch (engl. Glossary)

101

6.21 Aktivitätsdiagramm zur Formularverarbeitung

102

6.22 Datenbankzugriff mit Rechtprüfung

103

6.23 Klasse XHTMLpage

105

6.24 Aufbau eines Grid Layouts

106

6.25 Konzeptuelles Modell zum Modul Flächenmanagement

109

Abbildungsverzeichnis VII

6.26 Klassendiagramm zum Modul Flächenmanagement (flexibles

Konzept)

112

7.1

Oberfläche phpMyAdmin 2.6.0

115

7.2

Physisches Datenmodell Benutzer und Gruppen

116

7.3

Physisches Datenmodell Benutzer und Session

117

7.4

Physisches Datenmodell Benutzer, Länder, Metrik und Währung

118

7.5

Konzeptuelles Datenmodell Benutzer, Sprache & Wörterbuch

118

7.6

Kon. Datenmodell Benutzer, Module, Gruppen und Berechti-

gungsschlüssel

119

7.7

Physisches Modell zum Modul Flächenmanagement

120

7.8

Implementierung der Klasse GlobalObjectMap (Objektsammel-

mappe)

122

7.9

Anmeldeseite der Online-Anwendung

125

7.10 Quellcode der Anmeldeseite nach XHTML-Standard

126

7.11 Validierungsergebnis nach W3C

128

7.12 Automatisches Einbinden einer Klasse mittels autoload-PHP-

Funktion

129

7.13 Einbinden der Datei classautolaod.lib.php in der Einstiegseite

index.php

129

7.14 Datei classautoload.lib.php Suche ab Verzeichnis /nuggets

130

7.15 Glossary.class.php des Nugget i18n

131

7.16 Aufruf der Glossary-Methode getTranslation auf der Eingangs-

seite

131

7.17 XML-Datei mit Struktur für ein Webformular (Beispiel Haus)

135

VIII

7.18 Automatisch generiertes XHMTL-Formular (XML-Form-Manager)

136

7.19 Automatische Formularverarbeitung mittels XML-Datei

138

7.20 MySQLiDB Klassenmethode selectData

139

7.21 MySQLiDB Klassenmethode selectDataByUserRights

141

7.22 FM-Objektbaum als Hauptdarstellungs- und Navigationselemen-

142

7.23 Verzeichnisstruktur des Webservers und Klassen im Verzeichnis

/nuggets

145

7.24 Quelltext der Hauptprogrammdatei index.php

147

7.25 Beispielklasse zu realEstate

149

7.26 Beispielausgabe des realEstate-Moduls über die Benutzerober-

fläche

150

Tabellenverzeichnis

2.1

Anbieterauflistung nach Systemunterstützung

3.1

Anbieter webbasierten CAFM-Lösung auf dem deutschen Markt

4.1

Prozessmodelle

4.2

Vergleich Java mit PHP

4.3

Funktionsüberblick MySQL 4.1

5.1

Leistungskatalog von CAFM-Software

5.2

Netze und Bandbreiten

5.3

Konstruktionsmöglichkeit von CAD-Modellen

5.4

Standardisierte Zeichensätze

5.5

Spezifikationskatalog als Basis der Entwurfsphase

6.1

Namensgebung der Datenbanktabellen

7.1

Verzeichnisse und ihre Funktion

146

Abkürzungsverzeichnis

ACID

Atomicity Consistency Isolation Durability

API

Application Programming Interface

ASCII

American Standard Code for Information Interchange

CAFM

Computer Aided Facility Management

CAD

Computer Aided Design

CSV

Character Separated Values, Comma Separated Values

CVS

Concurrent Versions System

DBM

Datenbank Modell

DBS

Database System, Datenbanksystem

DBMS

Database System Management System, Datenbankmanagementsystem

DSL

Digital Subscriber Line

DWG

Dateiformat zum Abspeichern von Vektorgrafiken in AutoCAD

DXF

Drawing Interchange File

EVA

Eingabe Verarbeitung - Ausgabe

Facility Management

GPL

General Public License

GUI

Graphical User Interface

HTML

Hypertext Markup Language

XIV

IGES

Initial Graphics Exchange Specification

ISDN

Integrated Services Digital Network

ISO

International Standard Organisation

Information Technology

Kbps

Kilobits per second; 1K = 2

= 1024

1024Bits/Sekunde

LAN

Local Area Network

MVC

Model View Controller

PDA

Personal Digital Assistant

ROI

Return on Investment

SAP

Systeme, Anwendungen, Produkte in der Datenverarbeitung

SQL

Structured Query Language

UML

Unified Modelling

UMTS

Universal Mobile Telecommunications System

UTF-8

Unicode Transformation Format

WAN

Wide Area Network

WLAN

Wireless Local Area Network

WML

Wireless Markup Language

XML

Extensible Markup Language

1 Einleitung

Falk Keller, Steffen Kruse

1.1 Themenbeschreibung und Aufgabenbereiche der Diplomanden

Im Rahmen einer gemeinsamen Abschlussarbeit befasst sich dieses Diplom-

projekt mit der Machbarkeitsstudie, Konzeption und Realisierung eines web-

basierten CAFM-Softwaresystems auf Open-Source-Basis, welches einfach -

aber dennoch komfortabel - durch Bedienung eines Standard-Webbrowser

nutzbar sein soll.

Ziel der Arbeit ist es, mit Hilfe der aktuellen und gängigen Web- und Internet-

technologien, eine vollwertige, erweiterbare Anwendung für gängige Aufga-

benbereiche des Facility Management zu konzipieren. Im Zuge des Entwick-

lungsgeschehens wird analysiert, in welcher Weise sich Werkzeuge und

Methoden, unter dem Aspekt einer ganzheitlichen Betrachtungsweise von Ob-

jekten des Facility Managements (Facilities) sowie Organisationsstrukturen

und

Prozessabläufen,

einem

durchgehend

webbasierten

CAFM-

Softwaresystem nutzbringend einsetzen lassen. Welche Vorteile kristallisieren

sich heraus und welche Grenzen zeigen sich auf. Parallel soll der wirtschaftli-

che Mehrwert eines solchen Instrumentariums in der Wertschöpfungskette ei-

nes Unternehmens, einer Organisation oder der öffentlichen Hand, unter Ein-

bezug

des

Open-Source-Gedanken sowie

Vergleich

mit

bereits

existierenden CAFM-Softwaresystemen, herausgearbeitet werden.

Die Vorausplanungen zu diesem Vorhaben ließen bereits im Vorfeld erkennen,

dass der zeitliche Rahmen sehr eng bemessen ist. Daher ist vorweg zu be-

merken, dass es nicht Intention dieser Diplomarbeit ist, eine funktional

gleichwertige Software, wie zum Beispiel Aperture oder Planon, zu entwickeln.

Vielmehr soll ein Prototyp entstehen, der - hinsichtlich einer wachsenden Ent-

wicklungsgemeinschaft - optimal auf einen zukünftigen Produktausbau vorbe-

reitet ist. Offene und standardisierte Schnittstellen, anerkannte Prinzipien der

objektorientierten Programmierung, eine modulare Schichtenarchitektur sowie

die umfassende Dokumentation aller Ergebnisse sind in diesem Zusammen-

hang wesentliche Anforderungen in sämtlichen Phasen des Projektgesche-

hens.

2 Falk Keller, Steffen Kruse

Den Diplomanden ist bekannt, dass für eine fachliche Bewertung der Diplom-

arbeit eine thematische Trennung der Aufgabenbereiche erforderlich ist. Aus

diesem Grunde wurde, vorab und hinsichtlich der Bearbeitung des schriftli-

chen Teils, eine gleichwertige Aufteilung einzelner Kapitel bzw. Kapitelab-

schnitte unter den Diplomanden festgelegt. Lediglich die abschließenden Kapi-

tel sieben und acht erfordern zum großen Teil, wegen des untrennbaren

praktischen Hintergrunds der Umsetzung eines Prototypen und der Auswer-

tung der Ergebnisse, eine gemeinsame Bearbeitung. Eine genaue Zuordnung

der von den Diplomanden selbständig bearbeiteten Bereiche ist im Inhaltsver-

zeichnis durch einen Vermerk der Initialen (SK = Steffen Kruse und FK = Falk

Keller) kenntlich gemacht. Ist kein Vermerk vorhanden, gilt der des vorheri-

gen Abschnitts.

Die praktische Aufteilung der Arbeit gestaltet sich ungleich schwieriger. So ist

eine Umsetzung von Teilaufgaben durch den Einzelnen sicherlich zu realisie-

ren, die Planung und Entwicklung insbesondere beim so genannten Soft-

ware-Prototyping (Vorgehensmodell der Softwareentwicklung auf Basis evolu-

tionärer Prototypen) ist hingegen schwer zu trennen, denn sie beruhen auf

gemeinsam erdachten Konzepten. Da sich aus dieser Vorgehensweise der

praktischen Projektbearbeitung im Grunde keine sinnvolle Bewertungsmög-

lichkeit ergibt, wird bis auf wenige Ausnahmen die Entwicklung als gemeinsa-

mes Werk vorangetrieben.

1.2 Diplomarbeit zu zweit ein persönliches Wort

Die Grundidee zu dieser Arbeit reifte in den letzten zwei Jahren unseres Stu-

diums der Angewandten Informatik (Schwerpunkt Facility Management) an

der FHTW Berlin. Dabei diskutierten und hinterfragten wir Gedanken, schrie-

ben sie nieder und verwarfen sie eben so oft. Neue Einfälle kamen hinzu oder

lösten andere ab. Was stets blieb, war die gemeinschaftliche Motivation zur

Schaffung eines nutzbringenden, universellen und freien Werkzeugs für den

Einsatz im (Computer Aided) Facility Management (CAFM). Synergetische Ef-

fekte der Zusammenarbeit ergaben sich bereits bei gemeinsam bearbeiteten

praktischen Aufgaben im Rahmen des Studiums, sowie in Eigeninitiative bear-

beiteten Webprojekten.

Aus diesem kollektiven Umfeld heraus war der Schritt zur Ausarbeitung und

Einreichung eines gemeinsamen Diplomthemas nahe liegend. Das gemein-

schaftliche Vorgehen wird auch bei der Umsetzung der Diplomarbeit nicht zum

1 Einleitung 3

erliegen kommen, sondern sich eher durch die zeitlich intensive Arbeit zu

zweit als Dialog festigen.

Wie bereits erwähnt, liegen die Wurzeln dieser Arbeit ca. zwei Jahre zurück.

Zu jenem Zeitpunkt erlaubte es weder unser täglicher Zeitplan, noch hatten

wir eine genaue Vorstellung, wie ein solches Unterfangen zu realisieren ist.

Im Laufe der praktischen Ausbildung unseres Studiums, sind wir in Berührung

mit diversen CAFM-Softwarelösungen gekommen. Ob Aperture, Planon, Ne-

metschek oder FAMOS, allen Produkten ist folgendes gemein:

Der Einsatz erfordert den Erwerb von Lizenzen und kosten den An-

wender somit viel Geld,

eigene Entwicklungen und Erweiterungen sind durch verdeckten

Quellcode nicht umsetzbar und

die (mobile) Verfügbarkeit ist durch herstellerabhängige Clientsoft-

ware stark eingeschränkt.

Unter Kenntnis dieser Situation und beflügelt durch unsere Idee und der Be-

geisterung für Open-Source-Projekte, entstand Anfang 2004 aus der ur-

sprünglichen Intention ein zeitnahes Projekt. Anfängliche Gespräche mit unse-

ren jetzigen Diplombetreuern, Professor Dr. May und Professor Dr.

Kosciolowicz, verliefen hinsichtlich des Nutzens und Bedarfs eines derartigen

Systems durchaus positiv. Auf der Fachmesse für den Bereich Facility Mana-

gement in Deutschland der FM Messe in Düsseldorf - verschafften wir uns

im Mai 2004 einen umfassenden Überblick über die Möglichkeiten und Gren-

zen der dort vorgestellten CAFM-Softwareprodukte. Auch hier konnten wir ein

ausgeprägtes Interesse des Fachpublikums an einer webbasierten CAFM-

Software auf Open-Source-Basis verzeichnen.

In der Abschlussphase unseres Studiums fassten wir letztendlich den Ent-

schluss, das Projekt im Rahmen einer Diplomarbeit zu realisieren. Der Umfang

dieser Arbeit ermöglichte uns, nach Absprache mit den entsprechenden Ver-

antwortlichen und einem genaueren Blick in die Studienordnung der FHTW

Berlin, aus diesem Thema eine Diplomarbeit zu gestalten.

1.3 Entwicklungsumfeld

Das Thema der Abschlussarbeit wurde von den Diplomanden frei gewählt und

nach eigenem Ermessen aufbereitet. Die Bearbeitung erfolgt daher auf Basis

4 Falk Keller, Steffen Kruse

eigener Vorstellungen, der während des Studiums erlernten Fähigkeiten und

selbständiger vollzogener Nachforschungen. Dieses Projekt wird weder von

einem Interessenten der freien Wirtschaft begleitet, noch im Umfeld eines

Forschungsauftrags von Fachhochschulen, Universitäten oder ähnlichen Bil-

dungseinrichtungen durchgeführt.

Sämtliche Arbeiten finden/fanden daher in den eigenen Wohnräumen statt.

Für den praktischen Kern des Projekts wurde eine notwendige Entwicklungs-

umgebung eigenständig eingerichtet und installiert. Dazu zählen insbesondere

der aufwendige Aufbau einer geeigneten Netzwerkarchitektur und die Konfigu-

ration aller benötigten Serveranwendungen. Als Hardwarelösung für den Ser-

ver kommt ein Standard-PC mit Intel-Architektur und nachfolgender Basisaus-

stattung zum Einsatz:

· Intel Celeron Prozessor mit 800 MHz,

· 512 MB RAM,

· 60 GB Festplattenkapazität und

· Netzwerk-Interface Ethernet 10/100 MBit.

Für die softwaretechnischen Anforderungen des Projekts wurden folgende

Serverdienste und Komponenten eingerichtet:

· Datenbanksystem MySQL Version 4.1,

· Webserver Apache 2.0,

· zugriffgeschützter WebDAV-Container (Distributed Authoring and

Versioning) für eine einfache Projektsynchronisation,

· Laufzeitumgebung für die objektorientierte Programmiersprache

PHP 5.0 (Zend2-Engine),

· Samba-Server für den internen Netzwerkzugriff auf Projektdaten

des Servers und

· SSH (Secure Shell) für den sicheren netzexternen Zugriff auf Pro-

jektdaten.

Suses Linux 9.1-Distribution dient als Betriebssystem für den Server. Der Zu-

gang zum Internet wird durch einen Standard DSL-Anschluss ermöglicht.

Diese netzwerktaugliche Entwicklungsumgebung ermöglicht die Arbeit im

Team und eine effiziente Bewältigung der gegebenen Projektanforderungen.

Ebenso lassen sich auf dieser Grundlage sämtliche Ergebnisse annähernd rea-

listisch testen und bewerten.

1 Einleitung 5

Für die Entwicklung der Software stehen eine Vielzahl hilfreicher Werkzeuge

und IDEs (Integrated Development Environment) zur Verfügung. Zu den

Hauptwerkzeugen zählen:

· XDE Rational Rose als ein UML-Toolkit,

· Sybase Power Designer für die Entwicklung von Datenbankmo-

dellen,

· Zend Studio 4 und PHPedit als PHP-Programmierumgebung,

· (X)HTML-Editoren wie Macromedia Dreamweaver und

· UltraEdit mit hervorragenden Fähigkeiten in Sachen Zeichensatz-

Codierung.

Neben dem in Eigenregie aufgebauten Entwicklungsumfeld standen die Res-

sourcen der FHTW Berlin insbesondere das Dank engagierter Mitarbeiter und

Dozenten des FM-Bereichs gut ausgestattete FM-Labor für die Projektdurch-

führung zur Verfügung.

1.4 Aufbau der Diplomarbeit

Diese

Diplomarbeit

zur

Konzeption

und

Realisierung

eines

CAFM-

Softwaresystems ist besonders durch die Begriffe ,,Open Source" und ,,webba-

siert" geprägt. Unter diesem Blickwinkel resultiert aus dem Kontext der stra-

tegischen Disziplin Facility Management der gesamte Aufbau der vorliegen-

den Diplomarbeit.

Der rote Faden beginnt in den Kapiteln zwei und drei. Zunächst wird das Me-

dium Internet kurz durchleuchtet und auf die derzeitige Situation des CAFM-

Markts eingegangen. Insbesondere wird der Kontrast zwischen den vielfälti-

gen Nutzungsmöglichkeiten des Internets und dem bisher tatsächlich genutz-

ten Potential auf Seiten der in Deutschland etablierten CAFM-Softwareanbieter

dargestellt.

Das nachfolgende Kapitel vier beschreibt ein Kurzportrait des Facility Mana-

gements und fixiert in Verbindung mit dem Open-Source-Gedanken bereits an

dieser Stelle einige zum Einsatz kommende Technologien.

Die Abfolge der anschließenden Kapitel fünf bis sieben basiert auf dem ingeni-

eurmäßigen Vorgehen eines Softwareentwicklungsprozesses. Nach einer Ana-

lyse- und Spezifikationsphase folgt der modellhafte Entwurf des Gesamtsys-

tems. Dieser bildet letztendlich die Grundlage für die Umsetzung der

6 Falk Keller, Steffen Kruse

webbasierten Software in Form eines Prototyps. Der schriftliche Teil dieser

Abschlussarbeit kann in diesen Projektphasen lediglich auf die essentiellen

Punkte in Verbindung mit dem geschilderten Leitgedanken eingehen, da eine

detaillierte Beschreibung des gesamten Vorgehens sicher mehrere hundert

Seiten füllen würde. Diese Verfahrensweise schmälert keinesfalls den Wert der

Arbeit, im Gegenteil, es besteht bei der üblichen Größe eines solchen Projekts

die zusätzliche Schwierigkeit, Relevantes von weniger bedeutenden Teilen zu

trennen. Die Entwicklungsdauer von der Idee bis hin zum marktfähigen End-

produkt liegt je nach Größe des Entwicklungsteams durchaus im Bereich von

ein bis zwei Jahren.

Zu guter Letzt fasst Kapitel acht die Ergebnisse des Diplomprojekts zusam-

men, schildert konkret vorhandene sowie absehbare Probleme und hebt inte-

ressante Ideen, Lösungsansätze und Erfolge hervor.

2 Anregungen zu dieser Arbeit

Falk Keller

In Zeiten, in denen selbst Klein- und Kleinstbetriebe ihre Dienste im Internet

anbieten und dieses Medium als tägliches Arbeitsinstrument nutzen, scheint

es verwunderlich, weshalb auch Markt führende Softwareanbieter aus dem

Bereich Facility Management den Schritt in diese Richtung nicht konsequent

verfolgen. Nur wenige Systemhäuser, wie beispielsweise die INIT GmbH aus

Deutschland, konzentrieren sich auf die Entwicklung von Webapplikationen als

Systemlösung für die Anforderungen des Facility Managements [53]. Das An-

gebot nichtkommerzieller onlinefähiger CAFM-Systemlösungen tendiert gegen

Null Anreiz genug, hier anzusetzen und ein bedarfsgerechtes Konzept für ei-

ne freie CAFM-Online-Anwendung zu erarbeiten. Es besteht die Vision, auf

den ersten Grundsteinen des entwickelten Basissystems möglicherweise in ei-

nem Forschungsprojekt oder unter der Obhut einer interessierten Entwick-

lungsgemeinschaft aufzubauen. In den folgenden Abschnitten werden die Be-

weggründe zu dieser Arbeit durch ein Kurzportrait des Mediums Internet und

einer Stellungnahme zu aktuellen CAFM-Systemlösungen nochmals darge-

stellt.

2.1 Market Place Internet ein Kurzportrait

Die Geschichte des modernen World Wide Web ist sehr jung. Erst der Sieges-

zug des Internet Anfang der 90er Jahre des 20sten Jahrhunderts (Tim Berner-

Lee 1991: Erfinder des WWW am CERN) schuf eine globale und universell ein-

setzbare Informations- und Kommunikationsplattform für alle Märkte.

Der tatsächliche Mehrwert des Einsatzes von webbasierter Software als voll-

wertiges Arbeitswerkzeug in den unterschiedlichen Wirtschafts- und Lebens-

bereichen lässt sich anhand der Entwicklung des Internet in den letzten fünf

bis zehn Jahren deutlicher denn je erkennen. Fernab des bitteren Nachge-

schmacks der zerplatzten Seifenblase "New Economy" zu Beginn dieses Jahr-

hunderts, bleibt ein weites und farbenreiches Spektrum qualitativ hochwerti-

ger, webbasierter Software. Beispiele für nutzbringende Internet-Portale,

ausgereifte Content Management Systeme (CMS), handhabbare Redaktions-

systeme, Database Publishing Systeme oder auch Suchmaschinen und Infor-

8 Falk Keller

mationssysteme aller Art, sind reichlich im Internet zu finden. Laut einer Stu-

die vom März 2004 im Auftrag des Bundesministeriums für Wirtschaft und Ar-

beit (BMWA) wird der Nutzen für die Wertschöpfungskette wie folgt beschrie-

ben [1]:

,,Neben der Mobiltelefonie kommt der zunehmenden Verbreitung des Internets

große Bedeutung zu. Das Internet

· senkt Transaktionskosten,

· erleichtert Produktdifferenzierungen,

· beschleunigt die Wissensdiffusion und

· verstärkt die Internationalisierung der Wirtschaftsbeziehungen."

Eine weitere Kennzahl für das wirtschaftliche Wachstumspotential (in

Deutschland) ist die Anzahl reservierter Domainnamen. ,,Bei der DENIC ging

am 7. Oktober der Auftrag für die Registrierung der 8millionsten Domain ein"

[2]. Damit steht Deutschland mit seiner TLD (Top Level Domain) weltweit an

Platz Eins.

Des Weiteren bieten inzwischen alle höheren Programmiersprachen und Soft-

ware-Entwicklungsumgebungen umfassende Unterstützung für die Webent-

wicklung. Teils wurden völlig neue Sprachen entwickelt. Das in dieser prakti-

schen Arbeit zum Einsatz kommende PHP (PHP = ,,Hypertext Preprocessor"

wurde 1995 von Rasmus Lerdorf geschaffen) zählt dazu.

Unter dem Begriff ,,e-commerce" ist Dank des World Wide Web ein neuer und

stetig wachsender Wirtschaftsmarkt entstanden. Auch nichtkommerzielle

Software treibt die Entwicklung moderner Webanwendungen und fortschrittli-

cher Internettechnologien stark voran. Nach dem Motto ,,Alle können mitma-

chen!" bündelt die Open-Source-Gemeinschaft im Grunde den größten ,,Think

Pool"

der

Welt.

Namhafte

Beispiele,

wie

die

Apache

Software

Foundation [3], das wohl populärste Datenbanksystem für Webanwendungen

MySQL [4] oder das Enterprise Redaktionssystem Typo3 [5], fundamentieren

das Open-Source-Konzept.

2.2 Spätzünder CAFM-Software im Internet

Die Vielzahl heute eingesetzter CAFM-Software basiert auf dem Entwicklungs-

Know-how mehrerer Jahrzehnte. Dazu gehören sowohl jene, die auf einem

leistungsstarken CAD-System (Computer Aided Design) aufsetzen, als auch

2 Anregungen zu dieser Arbeit 9

datenbankorientierte Lösungen. Dennoch gibt es bisher wenige Anbieter, die

ernsthaft an die modernen Internettechnologien anknüpfen. Es ,,... entsteht

bisweilen der Eindruck, ein Softwareanbieter würde irgendeine Web-

Komponente an seine CAFM-Software anstückeln nur um sagen zu können

´... wir sind auch im Internet! ´" [6]. Der Anteil webbasierter CAFM-Produkte

gegenüber den bisherigen Client-Server-Lösungen ist marginal. Die wenigen

Lösungen auch die der Markt führenden Anbieter stellen zumeist nur ein

webbasiertes personalisiertes Internetportal da und weniger ein umfassendes

Managementwerkzeug einschließlich Datenverwaltung und Prozesssteuerung.

Wenn überhaupt ist oft nur eine geringfügige Datenmanipulation von Stamm-

daten möglich. Im Vergleich mit den Richtlinien der GEFMA (German Facility

Management Association)

· GEFMA 400

(Computer Aided Facility Management (CAFM) - Begriffsbestim-

mung und Leistungsmerkmale)[29],

· GEFMA 410

(Schnittstellen zur IT-Integration von CAFM-Software)[13] und

· GEFMA 420

(Einführung eines CAFM-Systems) [13]

zu den Anforderungen einer CAFM-Software steht der Großteil bisherige Lö-

sungen eher als Richtungsweiser für den Weg ins Internet und ersetzt nur in

seltenen Fällen vollwertige CAFM-Software, wie sie derzeit als Standard-

Client-Server-Installationen verfügbar sind.

Trotz allem haben wenn auch spät die meisten Software-Systemhäuser

die Zeichen der Zeit erkannt, und eilen nun dem Entwicklungsstand vieler an-

derer Branchen hinterher. Insbesondere Unternehmen mit kleinem Marktanteil

scheinen hier mit guten Innovationsstrategien gegenüber den renommierten

Komplettservice-Anbietern ihre Chance zu wittern (siehe Kap. 3).

2.3 Motivation zur Entwicklung eines webbasierten CAFM-Systems

Die Motivation zu dieser Arbeit rührt nicht aus dem Beweggrund aufzuzeigen,

dass und in welcher Form eine Notwendigkeit bzw. ein Bedarf für den Einsatz

eines CAFM-Systems besteht. Hierzu gibt es bereits viele gute Publikationen

und eine Auseinandersetzung mit diesem Thema bedarf einer genaueren Be-

trachtung des internationalen Marktes, da das Verständnis sowie die Akzep-

10 Falk Keller

tanz von Facility Management in den einzelnen nationalen Märkten sehr vari-

ieren.

Vielmehr soll erschlossen werden, wie sich eine CAFM-Software als integraler

Bestandteil eines CAFM-Systems durch das Medium Internet realisieren und

gezielt als strategisches Werkzeug im ,,Daily Business" einsetzen lässt. Die

Abbildung von Geschäftsprozessen und Anforderungen der verschiedenen An-

wendungsfelder des Facility Managements mit Hilfe der modernen IT-

Technologie steht also im Vordergrund.

Bei der Konzeption und Realisierung dieses Softwaresystems wird das Rad

nicht neu erfunden besten Falls soll es in eine andere Richtung gedreht wer-

den. Die aktuellen CAFM-Softwareprodukte am Markt bieten ein vielseitiges

Leistungsspektrum mit standardisierten Schnittstellen und System übergrei-

fenden Prozessen. Insbesondere die großen Anbieter, wie Aperture, Archibus

oder Planon, unterstützen mit ihren Lösungen nahezu alle Bereiche des Facili-

ty Managements. Ein Blick auf die zum Einsatz kommende Systemarchitektur

zeigt bei allen Produkten, dass sich Client-Server-Lösungen mit zentraler Da-

tenhaltung scheinbar durchgesetzt haben, sowohl bei visuellen Informations-

systemen, wie Aperture [7], als auch bei jedem datenbankorientierten ,,Facili-

ty Prozess Managementsystem" (FPMS), wie beispielsweise Planon [8].

Sofern ein Client verfügbar, d.h. die Client-Software als Benutzeroberfläche

auf dem momentanen Arbeitsplatzrechner installiert ist, und der Zugriff auf

die Datenbasis des Servers ermöglicht werden kann, lässt sich das Arbeiten

von beinahe jedem Ort der Welt realisieren. Doch liegen die Probleme meist

genau darin, dass eben nicht in jedem Arbeitsumfeld ein Client zur Verfügung

steht, einerseits, weil der Einkauf von vielen teuren Softwarelizenzen oft fi-

nanziell nicht tragbar ist, und andererseits die Client-Software fast aller An-

bieter eine Microsoft Windows-Umgebung benötigt (siehe Tab. 2.1).

Anbieter

Betriebssystem-Unterstützung

Linux / MS Windows

Planon

-/ja

Aperture

-/ja

Conject BuiSy

-/ja

Nemetschek

-/ja

RIB openrib

ja/ja

Tab. 2.1: Anbieterauflistung nach Systemunterstützung

2 Anregungen zu dieser Arbeit 11

Der Grundgedanke dieser Arbeit ist es daher, eine CAFM-Software vollständig

webbasiert als Client-Server-Lösung zu entwickeln. Ein einfacher Webbrowser

dient als Benutzeroberfläche bzw. Client und ist heutzutage in nahezu jeder

Systemumgebung mit grafischer Benutzeroberfläche vorzufinden obgleich

PC, Laptop, Smartphone oder PDA. Dank moderner Kommunikationsstan-

dards, wie WLAN, UMTS, GPS/GPRS, VoIP oder auch Bluetooth, wird das Le-

ben und Arbeiten im globalen Netz zur Gewohnheit werden (siehe Kap. 3.3).

Die Vorteile dieses Gedanken lassen sich in folgenden zwei Punkten zusam-

menfassen:

· Plattform unhabhängiges Arbeiten

Ein Webbrowser als Benutzeroberfläche ist im Grunde völlig unab-

hängig vom installierten Betriebssystem sowie der vorhandenen

Hardware. Ein Interzugang ist einzige Vorraussetzung. Problema-

tisch sind Ergonomie und Bedienungsfreundlichkeit des verwende-

ten Gerätes (z.B. die Größe des Displays oder der Tastatur).

· ungebundenes Arbeiten

Die (nahezu) globale Verfügbarkeit des Systems hält die Wert-

schöpfungskette zusammen Daten können zu jeder Zeit verwaltet

und Entscheidungen aufgrund einer stets vorhandener Informati-

onsbasis "just in time" gefällt werden.

2.4 Entwicklung als Open-Source-Projekt

Die Entscheidung das Ergebnis dieser praktischen Arbeit als Open Source zu

deklarieren hat vielerlei Gründe. Zum einen natürlich um dem Gedanken

,,freier Software" Rechnung zu tragen, aber insbesondere aus der Hoffnung

heraus, das Verständnis für die strategische Disziplin Facility Management als

Teil der Angewandten Informatik einer breiten Masse verdeutlichen zu kön-

nen.

Kosten zu sparen bei der Einführung bzw. dem Einsatz eines CAFM-Systems,

ist ein weiterer Aspekt. Die Gesamtheit eines CAFM-Systems umfasst weit

mehr als nur die Nutzung einer CAFM-Software irgendeines Anbieters (siehe

Abb. 2.1). Dennoch schafft der richtige Einsatz von Open Source ein enormes

finanzielles Einsparungspotential.

Sicher stellt sich die Frage, welche Qualitätsstandards eine frei verwendbare

Software erfüllt, an der jeder mitentwickeln kann. Einige anerkannte Beispiele

12 Falk Keller

für Open-Source-Projekte, welche weltweit zum Einsatz kommen, sollen daher

hier Erwähnung finden:

· GNU,

· FreeBSD und Linux,

· DNS, Bind und Sendmail,

· Apache und Tomcat

· Samba,

· Perl, Python, Tcl/Tk usw..

Speziell die Erkennung von Programmfehlern oder die Anpassung der Soft-

ware an neue Anforderungen wird durch das Zusammenwirken aller Beteilig-

ten sowohl Entwickler als auch Nutzer optimiert. ,,Der so beschleunigte

Entwicklungsprozess führt zu einer schnelleren Fehlerbehebung und damit zu

besseren und stabileren Programmen. Ein solcher Prozess kann aber nur

stattfinden, wenn die Nutzer auch Zugang zum Sourcecode des Programms

haben und es ihnen erlaubt ist, diesen zu ändern." [9].

Abb. 2.1: Umfang eines CAFM-Systems [6]

3 Einsatz und Bedarf webbasierter CAFM-Software

Steffen Kruse

Ausgehend von der Tatsache, dass die Diplomarbeit in Deutschland geschrie-

ben und der Prototyp mit der deutschen Sprachversion entwickelt wird, kon-

zentriert sich diese kurze Analyse zum Einsatz und Bedarf von CAFM-Software

auf den deutschen Markt.

Ein besonderer Fokus wird dabei auf die marktdominanten Anbieter in

Deutschland gelegt. Eine komplexere Marktanalyse, die sich auf Europa oder

sogar auf den globalen CAFM-Softwaremarkt bezieht, würde den zeitlichen

Rahmen dieser Diplomarbeit überdehnen.

3.1 CAFM-Software in Deutschland heute Akzeptanz und Einsatz

Der Markt für CAFM-Software in Deutschland gestaltet sich heute immer noch

recht übersichtlich. In der ,,Marktübersicht FM-Komplettdienstleister Deutsch-

land 2004" der Fachzeitschrift ,,Der Facility Manager" werden insgesamt 36

Anbieter aufgelistet. Waren es im Jahr 2003 noch 37 und 2002 noch 38 An-

bieter, so ist eine leichte Ausdünnung der Anbieter zu registrieren [10].

Ein Grund dafür besteht darin, dass sich das Marktumfeld der Hersteller wei-

terhin sehr schwierig gestaltet. Die CAFM-Softwareanbieter haben auch heute

noch mit vielen Vorurteilen der Unternehmensführung zu kämpfen. So ist es

dem Arbeitskreis CAFM der GEFMA, in einer Studie zum erfolgreichen Einsatz

von CAFM in der Praxis schwer gefallen, genügend zufriedene Kunden zu iden-

tifizieren [6]. Einige Gründe dafür waren:

· FM und CAFM gehören nicht zum Kerngeschäft vieler Unternehmen.

· Der Bedarf für CAFM besteht meistens in der unteren Unterneh-

mensebene und nicht im Management.

· Es besteht keine ausreichende Kenntnis über die Bestands- und

Prozessdaten.

· Einsparungseffekte sind für die Kunden vorweg schwer zu erken-

nen.

14 Steffen Kruse

Es wird wohl noch ein weiter Weg sein, bis sich in den Führungsetagen der

meisten Unternehmen, ein Bewusstsein für den Einsatz und Nutzen von CAFM,

entwickeln wird.

Markeinsatz

Bei der Analyse der genannten Referenzkunden der Softwarehersteller ist

festzustellen, dass CAFM-Software einerseits bei öffentlichen Trägern, wie

Krankenhäusern, Universitäten, Städten und Gemeinden, aber auch bei gro-

ßen kommerziellen Unternehmen jeglicher Art, wie Banken, Flughäfen, Bau-

unternehmen oder Versicherungen eingesetzt wird. CAFM wird also überall

dort eingesetzt wo große Liegenschaften bzw. hohe Anzahlen von Immobilien

zu verwalten sind. In kleineren Unternehmen besteht hingegen weniger oder

kaum Bedarf an CAFM-Lösungen.

Marktverteilung

Eine Marktverteilung der Softwareanbieter in Deutschland ist nicht vollständig

analysierbar, weil viele Unternehmen, wie z.B. SAP, Bentley oder Archibus, ihr

Kerngeschäft im Ausland haben, und die genauen Zahlen der verkauften Li-

zenzen für den deutschen Markt nicht angegeben wurden [10,11,12]. Trotz-

dem kann man von etwa 10 Anbietern in Deutschland ausgehen, von denen

jeder mit mindestens 1500 installierten Arbeitsplätzen vertreten ist. Diese An-

bieter sind mit ihren installierten Softwareprodukten dominierend auf dem

deutschen FM-Markt (siehe Abb. 3.1).

18%

21%

14%

Aperture

Conject

DCS

FaMe

IMS

Infas

Loy & Hutz

MBL

Nemetschek

RIB

übrigen

Abb. 3.1: Marktverteilung der CAFM-Softwareanbieter in Deutschland

3 Einsatz und Bedarf webbasierter CAFM-Software 15

Bemerkung

Die genannten Quellen sind nicht in der Lage, die genauen Zahlen des deut-

schen Markts abzubilden. Das hat hauptsächlich zwei Gründe:

Die Datenerfassung stützt sich nur auf die Angaben der Hersteller

und

es kann nicht vorausgesetzt werden, dass sich alle Anbieter an der

Umfrage beteiligt haben.

3.2 CAFM-Softwaresysteme

Die heute zur Verfügung stehenden Softwareprodukte haben sich in den letz-

ten Jahren stark weiterentwickelt. Viele der heute angebotenen Produkte sind

aus CAD-Anwendungen entstanden.

Dabei ist nicht jeder CAFM-Softwareanbieter gleichzeitig Anbieter eines CAFM-

Systems. Laut GEFMA, ist ein vollwertiges CAFM-System weit mehr als die

verschiedenen Module bzw. Funktionen der zum Einsatz kommenden CAFM-

Softwarekomponenten. In der GEFMA Richtlinie 400 wird ein CAFM-System

als eine komplexe und individuelle Softwarelösung verstanden [29]. Die ein-

zelnen Bausteine dieser Lösung bilden die CAFM- Softwarebestandteile.

Ein FM-Komplettdienstleister muss also in der Lage sein, aus den verschiede-

nen zum Einsatz kommenden Softwarekomponenten eines Kunden ein homo-

genes Ganzes zu konstruieren.

Standardsoftware

Auf dem deutschen Markt werden unterschiedliche Softwarelösungen angebo-

ten. Große Anbieter, wie Aperture, Nemetschek oder RIB bieten Standard-

software mit möglichst vielen Eigenschaften an, die sich dafür eignen, ein Ob-

jekt über den gesamten Produktlebenszyklus zu betreuen. Diese Art von

Software ist für den breiten FM-Markt entwickelt wurden.

Vorteile Standardsoftware

Der Vorteil für den Kunden beim Erwerb einer Standardsoftware besteht aus

relativ niedrigen Kosten für die Lizenzen, sowie gutem Bedienkomfort durch

ausgereifte Software. Weitere Pluspunkte sind, dass durch die hohe Verbrei-

16 Steffen Kruse

tung der Software entsprechend qualifiziertes Personal auf dem Arbeitsmarkt

zu finden ist und eine entsprechende Marktgröße des Softwareherstellers die

Planungssicherheit des Kunden hinsichtlich Support und Updates sicherstellt.

Nachteile Standardsoftware

Der Nachteil für den Kunden ist eine nicht immer passende Software für seine

speziellen FM-Anforderungen. Der Kunde kauft ein Gesamtpaket ein, das Mo-

dule und Funktionen enthält, die er möglicherweise nicht benötigt. Anpassun-

gen sind oft schwer umzusetzen oder erst gar nicht vorgesehen. Auch sind

Neuinstallationen oft mit hohen Schulungskosten des Personals verbunden.

Individuallösungen

Individuallösungen hingegen werden meistens von kleineren Firmen angebo-

ten. Diese Firmen suchen bewusst ihre Chance in den Lücken der großen

Softwarehersteller. Diese Art von Software deckt selten die gesamten FM-

Prozesse ab, sondern ist speziell für bestimmte individuelle FM-Anforderungen

entwickelt worden. So bietet z.B. die Firma ZIP Industrieplanung spezielle

Softwarebausteine für Immobilien- oder Umzugsmanagement an. Große Teile

der FM-Prozesse wie, Technisches-, Infrastrukturelles- oder Kaufmännisches

Gebäudemanagement sowie Planungs-, Ausführungs- und Rückbauphase des

Objektes werden nicht mit dieser Software abgedeckt.

Vorteile Individuallösungen

Ein Vorteil für den Kunden ist, dass er nur das kauft, was er auch wirklich be-

nötigt. Auch fällt die Einarbeitungszeit in die Software kürzer aus, weil die

Programme weniger komplex sind und an die Prozesse des Kunden angepasst

sind. Spätere Änderungen sind leichter umzusetzen als bei Standardsoftware,

weil schon in der Planungsphase mögliche Ausbaustufen der Software vorge-

sehen werden können. Im Allgemeinen ist auch der Kontakt zwischen Herstel-

ler und Kunden enger, was beim Kunden ein größeres Vertrauen schafft.

Nachteile Individuallösungen

Spezialisierte Software wird, wie der Name schon andeutet, nicht für den brei-

ten Markt entwickelt. Damit verbunden sind oft auch höhere Entwicklungskos-

ten. Außerdem führt eine geringere Verbreitung zu zwangsläufigen Engpässen

3 Einsatz und Bedarf webbasierter CAFM-Software 17

von qualifiziertem Personal. So verfügt z.B. das Produkt FACIS der Firma ZIP

gerade über 25 Installationen in Deutschland [12]. Die unbestimmbare Markt-

existenz eines kleinen Softwareanbieters ist diesbezüglich ein zu berücksichti-

gender Punkt. Denn gerade bei spezialisierter Software ist der Kundenkontakt

zum Hersteller besonders wichtig.

3.3 Internetfähige CAFM-Systeme

Ausgereifte Softwarelösungen, wie Aperture, RIB oder Planon, die seit Jahren

mit den Bedürfnissen des Marktes mitgewachsen sind, bieten heute schon IT-

Unterstützung für alle Phasen des Facility Managements. So sind diese Pro-

dukte den heutigen IT-Anforderungen bzgl. Netzwerktechnologien, Sicherheit

und verteilten Client-Server-Systemen gewachsen. Einige Anbieter wie RIP

gehen bereits weiter und bieten nicht nur Betriebssystem unabhängige Soft-

ware an, sondern spezielle mobile Applikationen für PDAs oder Handys, die in

der Lage sind, auf einen zentralen Datenserver zu zugreifen.

Gerade in der heutigen mobilen Arbeitswelt mit den neuen drahtlosen Kom-

munikationstechniken, wie beispielsweise GPRS, WLAN oder UMTS, ist es ein

entscheidender Marktvorteil, wenn ein Softwareentwickler auf die neuen Stan-

dards setzt und in seine Software integriert.

Anbieter

Produkt

Aperture

Webcast

Archibus

FM Web Central

Conject

ImmoWeb

FNT GmbH

C6000 Web

Graphisoft

ArchiFM Webserver

INIT GmbH

fmOnline

Planon

FacilityNet

RIB Software AG

ARRIBA openFM

Speedikon

FM Webdesk

Tab. 3.1: Anbieter webbasierter CAFM-Lösungen auf dem deutschen Markt

Diesbezüglich haben die Anbieter auch das Medium Internet erkannt und teil-

weise versucht ihre Software auch über einen Webbrowser bedienbar zu ges-

18 Steffen Kruse

talten, wie z.B. Planon. Andere Anbieter, wie die Conject GmbH, vertreiben

mit ihrem Produkt ImmoWeb eine eigene Serverlösung, die völlig unabhängig

von anderen Produkten ist und sich allein mittels Webbrowser über das Inter-

net bedienen lässt. Tabelle 3.1 listet die Anbieter in Deutschland auf, die eine

webbasierter CAFM-Lösung anbieten.

3.4 Bedarf einer webbasierten Lösung

Durch die rasante technische Entwicklung im mobilen Computerbereich der

letzten Jahre sind Hardwarelösungen (Handy, PDA, Laptop) entstanden, die

sich über verschiedenartige Netze (UMTS, GPRS, WLAN oder Bluetooth) mit

dem Internet verbinden können. Softwareseitig sind diese Geräte meistens

mit einem Webbrowser ausgestattet und somit zumindest technisch in der La-

ge XHTML-Webseiten darzustellen.

Die breite Masse der Softwarehersteller hat die neuen Möglichkeiten des In-

ternets im Zusammenspiel mit kabellosen Netzwerken erkannt und entwickelt

entsprechende browserbasierte Client-Server-Lösungen für den CAFM-

Bereich. So ermöglicht das Medium Internet nicht nur Standort unabhängige

und Benutzer freundliche Webbrowser-Bedienung, sondern es bietet einen

entscheidenden Vorteil bei der mobilen Datenerfassung. Eines der Hauptprob-

leme bei der Einführung eines neuen CAFM-Systems, die Datenerfassung,

wird damit wesentlich erleichtert.

Die webbasierte Lösung einer CAFM-Software auf Basis von XHTML-Webseiten

ist gerade im Facility Management, wo es um die Verwaltung und Datenerfas-

sung von großen, räumlich getrennter Objekte geht, ein ideales Werkzeug.

Der Datenserver steht dabei weiterhin, wie bei den klassischen Client-Server-

Lösungen, in der Räumen des Kunden. Die Datenerfassung findet direkt im

Objekt statt; mobil sowie Soft- und Hardware unabhängig und ,,Just in time".

Weitere Vorteile einer Online-Lösung sind:

· Zugriffsrecht gesteuerte Informationsbeschaffung,

· personalisierte, prozessgesteuerte Bedienoberfläche (auch mehr-

sprachig),

· schnelle Einarbeitungszeit durch vertraute Software (individueller

Browser, z.B. Internet Explorer, Opera, Safari),

· eine gesonderte Client-Installation ist nicht notwendig und

· hohe Sicherheitsstandards (HTTPS und SSL).

3 Einsatz und Bedarf webbasierter CAFM-Software 19

Die Möglichkeiten einer webbasierten Lösung scheinen im Moment unbe-

grenzt. Gerade deshalb ist bei der Weiterentwicklung der Soft- und Hardware

in den nächsten Jahren in diesem Bereich einiges zu erwarten.

3.5 Beispielanforderungen an eine webbasierte Lösung

In einer Studie der Wissenschaftliche(n) Gesellschaft für Krankenhaustechnik

gem. e. V. (WGKT) vom 19. September 2003, in der es um die Kriterien zur

Einführung eines CAFM-Systems in Krankenhäusern geht, wurde festgestellt,

dass die Webfähigkeit eines CAFM-Systems unverzichtbar ist und deshalb eine

internetfähige Client-Server-Lösungen benötigt wird [14]. Weiterhin wurde

gefordert, dass ein CAFM-System zur Datenhaltung eine Datenbank-Software

nutzen sollte, um zukünftigen Produktänderungen problemlos gewachsen zu

sein. Weitere wichtige Aspekte bei der Einführung einer webbasierten CAFM-

Lösung waren:

· ein ausgereiftes Nutzerrechtsystem auf Prozessebene,

· die grafische und alphanumerische Auswertung und Darstellung

von Bestandsdaten,

· der Im- und Export von Daten, CAD-Plänen usw.,

· ein ausgewachsenes E-Mail-Kommunikationssystem,

· offene Schnittstellen,

· freie Konfigurierbarkeit der Software und

· eine objektorientierte Umsetzung.

Schlussfolgernd gibt diese Analyse ein eindeutiges Indiz dafür, dass der Be-

darf einer webbasierten Lösung nicht nur vorhanden ist, sondern die Webfä-

higkeit durchaus vom Kunden erwartet wird. Zusammenfassend lässt sich

festhalten, dass webbasierte Lösungen die benötigte Informationstransparenz

mit Rechte abhängiger Zugriffsdifferenzierung schaffen [14].

4 Technologien im Einsatz computergestütztes Facility

Management

Falk Keller, Steffen Kruse

Die Entwicklung einer freien

CAFM-Software als unterstützendes Steuerungs-

instrument für deren Nutzer bedarf einem genauen Grundverständnis für die

Wirkungsprinzipien des Facility Management sowie einiger Vorüberlegungen in

Hinblick auf die zum Einsatz kommenden IT-Technologien, wie zum Beispiel

Programmierumgebung, Datenhaltung als auch Serverarchitekturen. Nachfol-

gend werden daher zu diesen Punkten einige grundlegende Ausführungen

gemacht.

4.1 Facility Management trifft auf IT

Das Erfordernis, die strategische Disziplin Facility Management (FM) als ope-

ratives Verwaltungs- und Steuerungsinstrument bei kostenrelevanten Ent-

scheidungen einzusetzen, wird von den Unternehmensstrategen Deutschlands

(und anderer europäischen Ländern, wie Spanien oder Großbritannien) viel-

fach nicht erkannt (siehe Kap.3). Erst langsam betrachten öffentliche Hand

und Unternehmen ihre Immobilien und Liegenschaften nicht nur als reines Bi-

lanzierungsobjekt und entwickeln ein Verständnis für den FM-Gedanken.

Vermutlich ist nicht zuletzt der englische Wortursprung und die inhaltlich

schwere Fassbarkeit des Terminus ,,Facility Management" mitverantwortlich

für diese Situation, lassen sich doch hingegen Begriffe wie Immobilienmana-

gement (Real Estate Management) oder Vertragsmanagement (Contract Ma-

nagement) nahezu eins zu eins in die deutsche Sprache transferieren. Facility

Management ist bisher in Deutschland leider kein allgemein verstandener

Begriff.

,,' Facility Manager? das ist doch das gleiche wie ein Hausmeister. ' Ein weit

verbreiteter Irrtum, der zeigt, wie wenig in Deutschland bislang das Konzept

der kostengünstigen und sinnvollen Immobilienbewirtschaftung bekannt ist. In

Amerika gehört Facility Management (FM) zum Unternehmensalltag wie hier-

frei im Sinne des Open-Source-Gedanken

22 Falk Keller, Steffen Kruse

zulande das Personalmanagement", so in einem Beitrag des Verband Büro-,

Sitz- und Objektmöbel (BSO) zur Akzeptanz von Facility Management in

Deutschland [15].

Die Richtlinie 100 (bereits von 1996) der GEFMA erklärt das Wesen des Facili-

ty Management wie folgt [16]:

,,Facility Management ist die Betrachtung, Analyse und Optimierung aller kos-

tenrelevanten Vorgänge rund um ein Gebäude, ein anderes bauliches Objekt

oder eine im Unternehmen erbrachte (Dienst-) Leistung, die nicht zum Kern-

geschäft gehört."

Vornehmlich steht die ganzheitliche Bewirtschaftung von Gebäuden und Im-

mobilien in allen Lebensphasen und unter Berücksichtung aller Verflechtungen

mit deren Nutzern im Vordergrund. Gebäude werden nach dem Verständnis

der GEFMA als Einrichtung des produktiven Handelns betrachtet, der Mensch

als wichtigste Ressource.

Facility Management (FM) ist eine Managementdisziplin, die durch ergebnis-

orientierte Handhabung von Facilities und Services im Rahmen geplanter, ge-

steuerter und beherrschter Facility Prozesse eine Befriedigung der Grundbe-

dürfnisse von Menschen am Arbeitsplatz, Unterstützung der Unternehmens-

Kernprozesse und Erhöhung der Kapitalrentabilität bewirkt [17].

Nach Nävy hingegen stehen Sachressourcen im Mittelpunkt der Betrachtung.

Facility Management ist ein strategisches Konzept zur Bewirtschaftung, Ver-

waltung und Organisation aller Sachressourcen innerhalb eines Unternehmens

[18].

Trotz unterschiedlicher Betrachtungsweisen bleibt letztendlich immer ein ge-

meinsamer Nenner, der den Einsatz und die Daseinsberechtigung von Facility

Management untermauert. Dem Streben nach Kostenreduzierung steht die

optimale Ausnutzung aller Ressourcen für eine größtmögliche Wertschöpfung

im Sinne der Eigentümer, Nutzer und Betreiber gegenüber. Die Wirkungsprin-

zipien des Facility Management schaffen auf Nutzerseite einen optimalen

Gebrauchswert und erhalten auf Seiten des Eigentümers den Kapitalwert aller

Facilities.

Zu den Facilities (zu dt. in etwa Anlagen, Einrichtungen aber auch Vergünsti-

gung oder Gelegenheit [19]) zählen im weiteren Sinne nicht nur Gebäude

oder Immobilien, sondern auch Liegenschaften, Einrichtungen, Anlagen sowie

Infrastrukturen und Dienstleistungen eines Unternehmens.

4 Technologien im Einsatz computergestütztes Facility Management 23

Die effektive Verwaltung aller Facilities und die Steuerung aller FM relevanten

Prozesse bedürfen eines leistungsfähigen EDV-Werkzeugs als integraler Be-

standteil eines computergestützten Facility Management-Systems (CAFM-

System). Aufgrund der Komplexität und Vielzahl der meist unternehmensspe-

zifischen Daten und Abläufe sind die Anforderungen an eine bedarfsgerechte

CAFM-Software außerordentlich hoch. Sie dient in erster Linie als Informati-

onsmanagementsystem bei der Entscheidungsfindung und somit der Verbes-

serung der eigenen Marktposition.

Unter diesem Blickwinkel finden bei der Konzeption und Realisierung eines

CAFM Online-Softwaresystems folgende Schwerpunkte besondere Beachtung

(siehe Kap.5):

· modularer Aufbau und Integration von Anwendungskomponenten

(je nach FM-Anwendungsfeld),

· Skalierbarkeit der Software bei Einführung eines CAFM-Systems,

· Aufbau einer geeigneten Datenbasis (Datenbanksystem),

· physische sowie auch örtliche Verfügbarkeit des Systems,

· Personalisierung durch Benutzerrollen und detailliertes Rechtsys-

tem,

· Plattformunterstützung und Kompatibilität,

· Schnittstellendefinition und systemübergreifende Prozesse und

· Internationalisierung und Normierung.

Als IT-Boardmittel für die Umsetzung dieser Eckpunkte dienen nachfolgend

beschriebene Vorgehensmodelle und Technologien.

4.2 Vorgehensmodelle der Softwareentwicklung

Zeit- und Kostendruck sind bei der Softwareentwicklung keine Fremdwörter

mehr. Der Auftraggeber erwartet aber trotzdem eine qualitativ hochwertige

Software. Qualität, Entwicklungszeit und Kosten sind folglich die drei Schlag-

wörter, die beim Entwicklungsprozess zu beachten sind. Gelingt es diese drei

Kriterien in Einklang zu bringen, dann ist der Grundstein für die erfolgreiche

Markteinführung einer Software gelegt.

Vor diesem Hintergrund entstand die IT-Disziplin Software Engineering. Dabei

handelt es sich um die ingenieurmäßige Entwicklung von Softwaresystemen.

Das Software Engineering bietet in diesem Zusammenhang Vorgehensmodelle

für die Softwaremodellierung an. Durch den Einsatz von professionellen Mo-

24 Falk Keller, Steffen Kruse

dellierungswerkzeugen, wie zum Beispiel XDE der Firma IBM, wird die Ent-

wicklung einer Software in allen Bereichen des Softwarelebenszyklus erleich-

tert. Dabei werden Tätigkeiten wie Analyse, Entwurf, Implementierung, Test,

Debugging und Wartung durch derartige Modellierungswerkzeuge positiv un-

terstützt.

Vorgehensmodelle stellen ein wichtiges Thema im Bereich des Software Engi-

neerings dar und beschreiben die Phasen der Softwareherstellung. Folgende

Vorgehensmodelle sind bekannt und in nachfolgender Tabelle aufgelistet:

Wasserfall-Modell

Die einzelnen Schritte der Softwareherstellung werden nacheinan-

der abgearbeitet.

V-Modell

Weiterentwicklung des Wasserfall-Modells; zusätzlich wird ein Test

nach jeder Stufe durchgeführt.

Spiral-Modell

Mehrfaches Wasserfall-Modell. Alle Phasen werden mehrfach

durchlaufen und verfeinert.

Prototypen-Modell

Schnelle Entwicklung eines voll funktionalen aber optisch an-

spruchslosen Prototyps, ohne Dokumentation, Test, Fehlerbe-

handlung und Plausibilitätskontrollen.

USDP/RUP

USDP (Unified Software Development Process) bzw. RUP (Ratio-

nal Unified Prozess) ist ein objektorientierter Ansatz der Software-

entwicklung. Alle Versionsstufen werden mit den Prozessen An-

forderung, Analyse, Design, Implementierung und Test

durchlaufen (iterative Vorgehensweise). Das Produkt wächst da-

durch inkrementell in seinem Leistungsumfang.

Tab. 4.1: Prozessmodelle

Das Wasserfall-Modell verfolgt den Ansatz der Projektaufteilung. Dabei wer-

den die Phasen der Softwareentwicklung (Analyse, Entwurf, Implementierung,

Test, Debugging und Wartung) nacheinander quasi in Stufen abgearbeitet.

Die Idee ist nicht uninteressant, hat sich aber in der Praxis vor allem bei grö-

ßeren Projekten nicht bewährt. Zu Projektbeginn stehen selten alle Funktio-

nen des zukünftigen Produktes genau fest. Nachträgliche Änderungswünsche

des Auftraggebers sind in einer fortgeschrittenen Phase der Softwaremodellie-

rung nur schwer oder nicht mehr implementierbar. So wäre zum Beispiel ein

4 Technologien im Einsatz computergestütztes Facility Management 25

Wunsch des Auftraggebers nach einer mehrsprachig nutzbaren Software in

der Testphase nur schwer umzusetzen. Analyse und Entwurf müssen aufwen-

dig überarbeitet werden und die Implementierung von vorne beginnen. Im

schlimmsten Fall müssen eine Vielzahl von Skripten, Klassen und jegliches

Ausgabematerial händisch durchforstet werden.

Der iterative, inkrementelle Prozess des Spiral-Modells stellt eine Verbesse-

rung gegenüber dem Wasserfallmodell dar und durchläuft alle Phasen der

Softwareentwicklung mehrfach. Die Software selbst wird in jedem Schritt ver-

feinert (inkrementell) und getestet, bis schließlich das fertige Produkt überge-

ben werden kann. Durch diese Technik ist in allen Phasen ein korrigierendes

Eingreifen in die Entwicklung möglich. Zusätzlich ist der Auftragnehmer jeder-

zeit in der Lage, eine vernünftige Entwicklungszeit der einzelnen Phasen zu

kalkulieren. Der Auftraggeber hat nach jeder Entwicklungsphase ein Ergebnis

vorliegen und kann sich einen Überblick über den Fortgang der Arbeit ma-

chen.

Für die praktische Umsetzung der Diplomarbeit werden die objektorientierten

Techniken des USDP (Unified Software Development Process) bzw. RUP (Rati-

onal Unified Prozess) übernommen und in den Entwicklungsprozess einfließen.

Alle Versionsstufen durchlaufen Anforderungen, Analyse, Design, Implemen-

tierung und Test. Das Produkt wird somit in den einzelnen Entstehungsphasen

ständig verfeinert und funktional wachsen.

4.3 Programmierumgebung PHP vs. JSP

Was 1994 als kleines privates Projekt von Rasmus Lerdorf für die Erfassung

statistisch verwertbarer Daten für die eigene Webseite begann, ist heute unter

dem Namen PHP (Hypertext Preprocessor) zu einer der beliebtesten und viel-

seitigsten Programmiersprachen für die Webentwicklung herangewachsen.

Besonders die leichte Erlernbarkeit der Sprache PHP stellt einen großen Vorteil

für die Realisierung umfangreicher Webprojekte dar. Dadurch haben es auch

,,PHP-Neulinge" leicht, ihre Ideen in lauffähige und stabile Programme umzu-

setzen. Als zentrale Anlaufstelle für Fragen zum Thema PHP-Entwicklung ist

die Seite www.php.net zu empfehlen.

Bei der Planung dieses Diplomprojekts standen neben PHP mehrere Alternati-

ven als Programmierumgebung zur Auswahl, wie beispielsweise JSP (Java

Server Pages) oder ASP (Active Server Pages). Der Einsatz von ASP als eine

Framework-Lösung der Firma Microsoft widerspricht weitestgehend dem

26 Falk Keller, Steffen Kruse

Open-Source-Gedanken dieses Projekts zugegeben auch eine philosophische

Frage. Eine Anbindung von ASP-Komponenten soll damit aber nicht tabuisiert

werden. Im Vergleich zu JSP kann PHP besonders durch eine bessere Unter-

stützung von Seiten der meisten Webhoster und Internet Service Provider

trumpfen. Vor dem Hintergrund, ein Open-Source-Werkzeug zu entwickeln,

bietet sich die Scriptsprache PHP besonders wegen der exzellenten Zusam-

menarbeit mit dem Apache Webserver an (siehe Kap. 4.6). Aber auch die Un-

terstützung durch andere Webserver, wie zum Beispiel dem IIS (Internet In-

formation Server) von Microsoft, ist gegeben.

Eine konkrete Gegenüberstellung von PHP und JSP erfordert einen tieferen

Einblick in Aufbau und Funktionsweise beider Programmiersprachen.

JSP basiert auf der Sprache Java und ist Teil der Java Enterprise Edition

(J2EE). Die J2EE beschreibt ein leistungsfähiges Framework für die Erstellung

von Client-Server-Applikationen und schafft somit auch den Bezug zum Inter-

net. Die Sprache Java zählt zu den Universalsprachen und eignet sich prinzi-

piell für jede Art von Anwendung. Dieses ist auch einer der wesentlichen Un-

terschiede zu der Scriptsprache PHP, welche speziell für den effizienten

Einsatz in der Webprogrammierung entwickelt wurde. Insbesondere bei der

Anbindung bestehender Java-Applikationen an das Internet ist, die Verwen-

dung von JSP sehr sinnvoll.

Das Konzept der objektorientierten Programmierung ist in Java fest verankert.

Mit Version 5 wurden 2004 die objektorientierten Paradigmen auch in PHP

implementiert. Aus Gründen der Abwärtskompatibilität zu den prozeduralen

Wurzeln der Sprache PHP, gestalten sich einige objektorientierte Techniken,

wie beispielsweise das Überladen von Methoden, für Java-Programmierer et-

was ungewohnt. Unter strenger Betrachtung ist das Prinzip der Polymorphie in

PHP nicht vollständig umsetzbar, da PHP keine Datentypendeklaration und

Festlegung von Return-Werten bei Methoden kennt. Hier ist die Disziplin des

Entwicklers gefordert. Als Entlohnung dafür wartet PHP5 mit hilfreichen Fea-

tures, wie das automatische Nachladen benötigter Klassen (Quellcode-Dateien

mit Klassendefinition), auf, was vornehmlich Entwickler großer Anwendungen

zu schätzen lernen werden. Schwer überschaubare Listen mit Angabe einzu-

bindender Quellcode-Dateien entfallen damit.

In der Syntax des Programmcodes weisen JSP und PHP sehr viele Ähnlichkei-

ten auf. Der Code wird direkt in das Ausgabeformat (z.B. HTML) geschrieben,

4 Technologien im Einsatz computergestütztes Facility Management 27

serverseitig abgearbeitet und abschließend durch den jeweilig darzustellenden

Inhalt ersetzt.

Der zu bearbeitende Code steht dabei zwischen speziellen Anfangs- und

Schlusstags, anhand derer der JSP- bzw. PHP-Parser den auszuwertenden

Programmcode erkennt. Ein einfaches Code-Beispiel in einer HTML-Seite sieht

für PHP folgendermaßen aus:

<html>

<head>

<titel>Code-Fragment</title>

</head>

<body>

<?php print("Ich bin ein PHP-Code-Beispiel"); ?>

</body>

</html>

Die Notation in JSP ist nahezu identisch:

<html>

<head>

<titel>Code-Fragment</title>

</head>

<body>

<% out.println("Ich bin ein JSP-Code-Beispiel"); %>

</body>

</html>

Auch bei der Definition von Klassen unterscheiden sich PHP und JSP (Java)

kaum (siehe Abb. 4.1).

Abb. 4.1: Klassendeklaration in PHP und Java

Die hier angebrachten Beispiele sollen die Äquivalenz der Syntax beider Spra-

chen verdeutlichen und stellen selbstverständlich kein Kochrezept für die Ent-

wicklung komplexer Webapplikationen dar. Abgesehen davon basieren sie auf

28 Falk Keller, Steffen Kruse

völlig unterschiedlichen APIs (Application Programming Interface) und die Me-

chanismen für die Bearbeitung der Programmcodes unterscheiden sich recht

deutlich voneinander. Beispielsweise wird Java-Programmcode kompiliert,

während PHP-Programmskripte stets im Klartext vorliegen. Eine tief greifende

Beschreibung führt an dieser Stelle zu weit und dient nicht dem Thema dieser

Arbeit. In Tabelle 4.2 sind wesentliche Eigenschaften beider Sprachen noch-

mals zusammengefasst.

Eigenschaft

JAVA

PHP

plattformunabhängig

ja (Java VM)

ja (Zend2 Engine)

Klassenkonzept / Objektori-

entierung

ja (aber auch prozedural)

Vererbung / Schnittstellen

ja / ja

Überladen von Methoden

nein

Compiler notwendig

nein

feste Datentypen

nein (auto type casting)

Multithread-Fähigkeit

ja (unter Linux)

Tab. 4.2: Vergleich Java mit PHP

Bemerkenswert für beide Sprachen ist die Vielzahl von Programmbibliotheken

bzw. Erweiterungsmodulen (PHP). Sie bieten umfangreiche Unterstützung für

fast alle Anwendungsbereiche einer (Web-)Anwendung. Der Zugriff auf Da-

tenbanken, die Verarbeitung von XML-Dokumenten, die Generierung von Gra-

fiken und PDF-Dokumenten oder die Anbindung an Verzeichnisdienste sind

nur einige Beispiele. Für PHP existiert seit Version 4 selbst eine Erweiterung,

die es ermöglicht, direkt auf Java-Klassen zuzugreifen. Dadurch ist es mög-

lich, auch in Java erstellte Programme mit PHP zu vereinen. Bei Java und PHP

prallen demzufolge nicht zwei konkurrierende Welten aufeinander, wie auch

die im Jahr 2004 entstandene JSR-Initiative (JavaTM Specification Request)

zwischen Sun und der Firma Zend (Entwickler des freien PHP-Kerns) zeigt.

,,Das Ergebnis der JSR-Initiative ist eine formale Spezifikation, die beschreibt,

wie eine Scriptsprache mit Java zusammenarbeiten kann und umgekehrt. Die

Referenz-Implementierung für diese JSR ist PHP, was meiner Meinung nach

zeigt, welchen Stellenwert Sun PHP in Bezug auf die J2EE-Welt beimisst."

[20].

Festzuhalten ist, dass mit PHP5 ebenso wie mit Java vollständig objektorien-

tierte Anwendungen erstellt werden können. Schlussendlich ist es auch von

4 Technologien im Einsatz computergestütztes Facility Management 29

den Fähigkeiten des Programmierers abhängig, wie gut das Konzept der ob-

jektorientierten Programmierung bei der Realisierung von Webprojekten um-

gesetzt wird. ,,Ein wenig talentierter Entwickler wird mit Java ebenso fehler-

hafte und ineffiziente Applikationen entwickeln können wie ein guter

Entwickler exzellente, verlässliche und stabile Applikationen mit PHP entwi-

ckeln kann." [20].

Die Entscheidung für die Programmierumgebung PHP in dieser Arbeit ist

hauptsächlich mit der Einfachheit der Servereinrichtung und den millionenfach

genutzten und exzellent arbeitenden PHP-Installationen im Internet zu be-

gründen.

Aber auch die vielen Neuerungen und überarbeiteten Erweiterungen von PHP

in der Version 5 sind als angenehm vorteilhaft einzustufen. So sind unter an-

derem das Arbeiten und der Umgang mit XML-Dokumenten für den Pro-

grammentwickler relativ mühelos sicher rührt daher auch die Namensge-

bung ,,simpleXML" für diese Erweiterung.

4.4 XML und das XML Parser Toolkit libxml2

XML steht für Extensible Markup Language und dient als Metasprache für die

Definition und Beschreibung von Datenformaten. Entstanden ist XML aus der

Notwendigkeit heraus, einen offenen Standard für genau diesen Zweck zu

schaffen und ein herstellerunabhängiges Format zu etablieren. Zu diesem

Zeitpunkt existieren zwei Spezifikationen für XML XML 1.0 (Third Edition)

und XML 1.1 die vom World Wide Web-Konsortium definiert wurden [21];

ein Zeichen für das rasante Wachstum der XML-Landschaft.

Für die Verwendung von XML sprechen drei wesentliche Haupteigenschaften.

1. Portierbarkeit

XML ist rein textbasiert und kann somit auf beliebigen Plattformen

verwendet werden. Zusätzlich müssen XML-Dokumente den Spezi-

fikationen des W3C genügen, d.h. die Erstellung und die Verwer-

tung eines XML-Dokuments sind für verschiedene Anwendung völlig

transparent, da sich das XML-Dokument in seiner Form nicht än-

dert.

2. Interoperabilität

Vorgaben zu Inhalt und verwendeten Elementen gibt es bei XML

nur wenige. Zu beachten sind lediglich der korrekte Aufbau des Do-

30 Falk Keller, Steffen Kruse

kuments und die eindeutige Beschreibung der Daten. Die Interpre-

tation der Daten und der eigentliche Informationsgewinn liegt im

Aufgabenbereich der XML nutzenden Anwendung.

3. Einfacher Umgang mit XML-Dokumenten

Das Erstellen von XML-Dokumenten ist mit jedem Standard-Text-

Editor möglich. Für die Verarbeitung existieren mittlerweile eine

Vielzahl von APIs und Parsern. Folgendes Beispiel zeigt den leicht-

verständlichen Aufbau einer XML-Datei:

<?xml version='1.0' encoding='iso-...'?>

<titel>Konzeption und Realisierung ...</titel>

<author status='Diplomand'>Falk Keller</author>

<author status='Diplomand'>Steffen Kruse</author>

</authoren>

...

</diplomarbeit>

Abb. 4.2: Stammbaum der XML-Familie

Die allgemeine Bezeichnung XML fasst genau genommen eine ganze Familie

von abgeleiteten Beschreibungssprachen zusammen. Unterhalb von XML rei-

hen sich viele spezialisierte Derivate nebeneinander. In Abbildung 4.2 ist die

Verwandtschaft der populärsten Vertreter kurz dargestellt. Ihren Ursprung

haben alle in der bereits 1986 spezifizierten Standard Generalizied Markup

Language (SGML).

4 Technologien im Einsatz computergestütztes Facility Management 31

Für diese Arbeit bietet sich XML als einfaches Datenaustauschformat sowie für

die Beschreibung von speziellen GUI-Elementen (Graphical User Interface, dt.

Benutzeroberfläche) förmlich an. In Kombination mit XHTML lässt sich auf die-

se Weise eine weit reichende Standardisierung der CAFM-Software erreichen.

Das XML Parser Toolkit libxml2

Libxml2 ist ein in der Programmiersprache C geschriebenes, frei verwendba-

res Parser Toolkit und steht unter der MIT-Lizenz [22]. Im Rahmen dieser Ar-

beit wird es für die Bearbeitung DOM basierter XML-Dokumente benötigt. Das

DOM (Document Object Model) beschreibt vereinfacht gesagt, wie Objekte in

einem XML-Dokument hierarchisch miteinander verschachtelt sind bzw. un-

tereinander in Beziehung stehen. Vor allem durch standardisierte Schnittstel-

len bietet DOM die Möglichkeit, die Elementstruktur von XML- oder HTML-

Dokumenten zu analysieren und zu manipulieren.

Nahezu alle Programmiersprachen unterstützen die Verwendung von libxml2

auch PHP.

4.5 Datenhaltung mit MySQL

Für den Zweck der Datenhaltung steht in diesem Projekt eine MySQL-

Datenbank zur Verfügung. Die Auswahl fiel bewusst auf dieses Datenbanksys-

tem, da eine aktuelle Version mit einer GNU General Public Lizenz (GPL) ver-

fügbar und damit kostenlos ist. Somit reiht sich die Open-Source-Lösung des

Datenbanksystems nahtlos in die verwendeten Softwarekomponenten dieses

Projektes ein (siehe Kapitel 2.4). Bei der Auswahl der sekundären Software-

komponenten (Apache, Linux usw.) wurde stets darauf geachtet, offene und

kostenlose Systeme zu verwenden. Einem späteren Nutzer steht es jedoch

frei, ob er auf kommerzielle Ergänzungsprodukte zurückgreift oder sich für die

freien und offenen Systeme, die bei diesem Projekt zum Einsatz kommen,

entscheidet.

MySQL ist nicht nur in einer GNU GPL erhältlich, sondern wird außerdem auch

unter einer kommerziellen Lizenz vertrieben. Diese Version sollten Entwickler

in betracht ziehen, die ihre Anwendungen auf Basis von MySQL entwickeln

und inklusive diesem Datenbanksystem verkaufen möchten. Aktuelle Informa-

tionen über Lizenzierungsmöglichkeiten oder den Abschluss eines Supportver-

trags sind auf der MySQL-Webseite zu finden [4].

32 Falk Keller, Steffen Kruse

Der Einsatz des MySQL-Datenbanksystems hat zudem einen sehr praktischen

Nutzen. Im Hinblick auf eine spätere Verbreitung und Einsatzfähigkeit des

Diplomergebnisses ist es unter anderem entscheidend, dass sich der Kunde

nicht mit der aufwendigen Suche nach einem geeigneten Internet Service

Provider (ISP) konfrontiert sieht und benötigter Webspace günstig erwerbbar

ist. Durch die weit verbreitete Verwendung von MySQL werden derartige Prob-

leme im Vorfeld ausgeschlossen. MySQL-Installationen sind bei nahezu allen

Internet Service Providern verfügbar und kostengünstig als Teil eines Webpa-

kets erhältlich. Ein weiterer entscheidender Vorteil von MySQL ist, dass es

sich um ein mächtiges relationales Datenbanksystem handelt. Die Speiche-

rung und Manipulation der Daten geschieht nach dem SQL-Standard (Structu-

red Query Language). SQL ist die am häufigsten verwendete Sprache für rela-

tionale Datenbanken. Folgende weitere wesentliche Merkmale sorgen seit

langem für die weite Verbreitung von MySQL:

· hohe Performance,

· Zuverlässigkeit,

· einfache Handhabung,

· Multi-Thread-, Multi-User-Fähigkeit und

· eine sehr gute Dokumentation sowie eine Vielzahl existierender

Problemlösungen von Entwicklern und Anwendern.

Hinzu kommt, dass MySQL für alle wichtigen Betriebssysteme verfügbar ist

und der Zugriff durch diverse Programmiersprachen (PHP, Perl, ASP, JAVA,

C++) unterstützt wird.

Seinen Ursprung begründet MySQL auf UNIX-Systemen. Hierbei ist zu beto-

nen, dass der Einsatz von MySQL auf diesen Systemen grundsätzlich Vorteile

mit sich bringt. Fehlfunktionen sind unwahrscheinlicher, da die Software hier

hinreichend getestet ist. Außerdem werden Anpassungsmöglichkeiten, wie

zum Beispiel die Erweiterung durch eigene Funktionen, unterstützt.

MySQL-Datenbankserver sind heute auf weit mehr als fünf Millionen System-

installationen vorhanden [4]. Sie finden Einsatz in diversen Bereichen, vom

einfachen privaten Heimserver bis hin zu professionellen Anwendungsservern,

auf denen kritische Geschäftsprozesse ablaufen. Grenzen findet der Einsatz

von MySQL in Aufgabenbereichen, bei denen höchste Ansprüche an Datensi-

cherheit und -integrität gestellt werden. So findet MySQL beispielsweise kaum

Einsatz im Finanzwesen. Dort ist der Einsatz einer Datenbank von Sybase, O-

racle oder DB2 vorzuziehen.

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Details

Titel

Konzeption und Realisierung eines CAFM-Online-Systems

Autoren

Erscheinungsjahr

2005

Seiten

198

Katalognummer

V224485

ISBN (eBook)

9783956360060

ISBN (Buch)

9783832495763

Dateigröße

2280 KB

Sprache

Deutsch

Schlagworte

webanwendung facility management open source informationsmanagementsystem gate

Produktsicherheit

Diplom.de

Arbeit zitieren

, 2005, Konzeption und Realisierung eines CAFM-Online-Systems, Hamburg, Bedey Media GmbH, https://www.diplom.de/document/224485

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